JP2664046B2 - 炭酸ガスからのアルコール類の製造方法 - Google Patents

炭酸ガスからのアルコール類の製造方法

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JP2664046B2 JP6260964A JP26096494A JP2664046B2 JP 2664046 B2 JP2664046 B2 JP 2664046B2 JP 6260964 A JP6260964 A JP 6260964A JP 26096494 A JP26096494 A JP 26096494A JP 2664046 B2 JP2664046 B2 JP 2664046B2
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二酸化炭素と水素から
効率的にアルコール類を合成する新規な方法に関するも
のである。詳しくは、本発明は二酸化炭素と水素の混合
ガスを原料とし、有機酸化ホスフィン化合物あるいは非
プロトン性液体溶媒を用いた液相直接合成法によってエ
タノール、メタノールなどのアルコール類を合成する方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】メタノールに関しては、合成ガス(一酸
化炭素と水素の混合ガス)を原料としてルテニウム触媒
を用いて合成する、いわゆる直接法の例がいくつか知ら
れている。また、エタノールは重要な化学品であり、日
本では約15万トンが製造されている。その製造方法に
は廃糖蜜等を酵母により発酵させて製造する発酵法と、
エチレンをリン酸等の酸触媒により水和させて製造する
合成法が確立されている。また、やはり合成ガスや合成
ガスの誘導体であるメタノールからの製造プロセスも検
討されてきている。
【0003】近年の世界的な産業経済活動規模の拡大に
ともない、地球レベルでの環境破壊が重要な問題とな
り、その対応策が世界的に検討され始めている。なかで
も、地球温暖化問題は人類のみならず、地球そのものに
も著しい悪影響を与えることが推定され、地球温暖化の
主要因とされている二酸化炭素の大気中への排出を防止
すべく、その対応策の確立が強く要請されている。とこ
ろで、排出される二酸化炭素は炭素資源と考えることが
でき、これを回収して再資源化し、二酸化炭素から有用
化学品を合成できるプロセスを開発できれば、二酸化炭
素の排出抑制と資源利用の観点から最も有効な対策とし
て確立することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、二酸化炭素
による地球温暖化を防ぐとともに、排出二酸化炭素を炭
素資源として利用し再資源化することができる二酸化炭
素を原料とするアルコールの新しい製造方法を提供する
ことを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、二酸化炭
素の有効利用技術としての二酸化炭素からアルコールを
合成する方法について鋭意研究を重ねた結果、二酸化炭
素を特定の触媒系で接触水素化することによりエタノー
ル、メタノールが所定比率で生成することを見いだし、
この知見に基づき本発明をなすに至った。すなわち、本
発明は、有機酸化ホスフィン化合物又は非プロトン性液
体溶媒中で、ルテニウム化合物及びコバルト化合物を触
媒とし、助触媒としてリチウム塩を用いて、加圧、加熱
下で二酸化炭素を接触水素化することを特徴とするアル
コール類の製造方法である。
【0006】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
において、触媒として用いられるルテニウム化合物は、
反応条件下で一酸化炭素を配位子として有するルテニウ
ム錯体を生成し得る化合物を広く用いることができる。
例えば、金属ルテニウムの他に、二酸化ルテニウムや四
酸化ルテニウムなどのルテニウム酸化物、これらの水和
物、塩化ルテニウム、ヨウ化ルテニウム、硝酸ルテニウ
ムのようなルテニウムの鉱酸塩、酢酸ルテニウム、プロ
ピオン酸ルテニウムなどのルテニウムの有機酸塩などが
ある。また、ルテニウム化合物は、配位化合物の形のも
のでも直接用いることができ、これらの例としては、ト
リルテニウムドデカカルボニルのようなルテニウムカル
ボニルや、ルテニウムに酸素、硫黄、ハロゲン、窒素、
リン、ひ素、アンチモン、ビスマスなどを含む配位子な
どを配位させたルテニウム錯体やその塩類などが挙げら
れる。
【0007】これらのルテニウム化合物の中でも、特に
ルテニウムカルボニル、あるいはその一部の一酸化炭素
配位子を、他の配位子でおきかえたルテニウム錯体など
が好ましい。本発明の方法において使用するルテニウム
化合物の液体溶媒中の濃度は、ルテニウム金属に換算し
た重量として、液体溶媒1000重量部あたり0.1〜
100重量部の範囲である。
【0008】また、コバルト化合物としては、やはり反
応条件下で一酸化炭素を配位子として有するコバルト錯
体を生成し得るものである。ルテニウムの場合と同様
に、多種のコバルト錯体前駆体が使用でき、例として
は、金属コバルトの他に、コバルト酸化物、塩化コバル
ト、臭化コバルト、硝酸コバルトのようなコバルトの鉱
酸塩、酢酸コバルト、安息香酸コバルトなどのコバルト
の有機酸塩などがある。また、この他、配位化合物も使
用でき、この例としては、ジコバルトオクタカルボニル
のようなコバルトカルボニルや、コバルトに酸素、硫
黄、ハロゲン、窒素、リン、ひ素、アンチモン、ビスマ
スなどを含む配位子などを配位させたコバルト錯体や、
その塩類などが挙げられる。
【0009】これらのコバルト化合物の中でも、特にコ
バルトカルボニル、あるいはその一部の一酸化炭素配位
子を、他の配位子でおきかえたコバルト錯体などが好ま
しい。本発明の方法において使用するコバルト化合物の
液体溶媒中の濃度は、コバルト金属に換算した重量とし
て、液体溶媒1000重量部あたり0.1〜100重量
部の範囲である。また、これらのルテニウム化合物とコ
バルト化合物の前駆体としては、上記の他にルテニウム
とコバルトを含有する化合物も用いることが出来る。
【0010】本発明で用いられるリチウム塩には塩化リ
チウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウムなどのハロゲン
化物、あるいはその水和物などが挙げられる。これらの
うち、特に臭化リチウムが好ましい。リチウム塩は2種
以上の同時添加が可能である。リチウム塩の添加量は、
ルテニウムのグラム原子数に対して、リチウム原子とし
て0.5〜100倍、好ましくは1〜50倍の範囲であ
る。
【0011】本発明方法で用いられる有機酸化ホスフィ
ン化合物としては、トリブチルホスフィンオキサイド、
トリフェニルホスフィンオキサイド、トリオクチルホス
フィンオキサイドなどのホスフィンオキサイド類などが
使用できる。本発明方法で用いられる非プロトン性液体
溶媒としては、トルエン、ジフェニルエーテルなどの芳
香族化合物、1−メチル−2−ピロリドンなどのN−置
換アミドなどが挙げられる。反応溶媒として使用するに
は、トリブチルホスフィンオキサイドの単独使用が最も
好ましいが、常温では固体(反応条件下では液体)であ
るため、必要により1種以上の液体溶媒を併用すること
もできる。
【0012】本発明の方法は、反応温度が160〜26
0℃で行うことができ、特に180〜220℃で行うこ
とが好ましい。反応圧力は30〜200kgf/c
2 、あるいはそれ以上で実施可能である。原料として
使用する二酸化炭素と水素のモル比は、1:10〜1
0:1の範囲が好ましい。また、原料ガス中には、反応
に不活性な他の成分、例えばメタン、窒素などが存在し
ても差支えはない。
【0013】本発明の方法は、バッチ方式、半連続方式
のいずれの方式によっても実施することができる。ルテ
ニウム化合物、コバルト化合物、リチウム塩、及びホス
フィンオキサイドなどは、反応器にバッチ方式で加えて
もよく、半連続方式又は連続方式により供給することも
できる。生成物は公知の方法、例えば、蒸留、ストリッ
ピングなどの方法で取り出すことができる。また、必要
に応じてルテニウム化合物、コバルト化合物、リチウム
塩、及びホスフィンオキサイドなどを含む溶媒は再び反
応器へ循環させて使用することができる。
【0014】
【実施例】次に、本発明を実施例に基づき具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。実施
例において、特記しないかぎりルテニウム化合物として
はトリルテニウムドデカカルボニルを用い、コバルト化
合物としてはジコバルトオクタカルボニルを用い、使用
量は各金属のミリグラム原子で表示した。リチウム塩の
使用量は、使用したルテニウムの量に対するモル比(ま
たは原子比)で表示する。トリルテニウムドデカカルボ
ニルは特記しないかぎりルテニウムとして0.56mg
−atm、ジコバルトオクタカルボニルはコバルトして
1.68mg−atm(Co/Ru=3)、またリチウ
ム塩/ルテニウム(モル比)は20で行った。
【0015】さらに溶媒としては、特記しないかぎりト
リブチルホスフィンオキサイド(14.0g)を使用し
た。反応は特記しないかぎり200℃で行い、また、特
記しないかぎり所定の反応温度に達してから18時間を
反応時間とした。反応生成物の生成量は絶対量(mmo
l)で示し、選択性は炭素ベースに換算後{各反応生成
物絶対量/(メタノール+エタノール+一酸化炭素+メ
タン)}×100で示した。
【0016】表や文中において、各分子式と記号は以下
の化合物を示す。Ru3 (CO)12:トリルテニウムド
デカカルボニル、Co2 (CO)8 :ジコバルトオクタ
カルボニル、CoBr2 :臭化コバルト、LiCl:塩
化リチウム、LiBr:臭化リチウム、LiBr・H2
O:臭化リチウム一水和物、Bu3 PO:トリ−n−ブ
チルホスフィンオキサイド、NMP:1−メチル−2−
ピロリドン、MeOH:メタノール、EtOH:エタノ
ール。
【0017】実施例1 内容積100mlのオートクレーブに、Ru3 (CO)
12を0.12g(Ruとして0.56mg−atm)、
Co2 (CO)8 を0.28g(Coとして1.68m
g−atm、Co/Ru=3)、LiClを0.48g
(11.2mmol、LiCl/Ru=20)、Bu3
POを14gを装入し、二酸化炭素と水素の混合ガス
(H2 /CO2 =5)を導入してオートクレーブ内の空
気と置換した後、混合ガスを室温下で20分かけて11
0kgf/cm2 まで仕込んだ。次に、オートクレーブ
を加熱し、内温が90℃に達したところで撹拌(500
rpm)を開始し、さらに内温が200℃に達したとこ
ろで一定温度に保持し18時間反応させた。反応終了後
に室温まで冷却し、内容物を取り出してガスクロマトグ
ラフにより分析した。液相中には、メタノール11.1
mmol、エタノール1.92mmolが検出され、気
相中には、二酸化炭素48.5mmol、一酸化炭素
5.6mmol、メタン3.3mmolが検出された。
これを実験例1とする。
【0018】実験例1において、コバルトを使用しない
系(実験例2)、LiBrをLiClに変更した系(実
験例3)、コバルトを使用せずLiBrをLiClに変
更した系(実験例4)で反応を行った。これらの結果
を、実験例1とともに表1に示す。実験例2と4は本発
明の実施例ではない。また、実験例1において、Co/
Ru比を変更(実験例5〜7)した系と、反応時間(実
験例8〜12)、反応時間(実験例13)、混合ガスの
2 /CO2比(実験例14〜16)、充填圧力(実験
例17〜19)など反応条件を変更した系で反応を行っ
た。これらの結果を、表1に示す。
【0019】また、実験例1において、RuとCo(実
験例20)、LiBr(実験例21、23)、RuとC
oとLiBr(実験例22)を倍量にした系を表1に示
すが、これらのうち実験例20〜22は混合ガスの充填
圧が高いところで反応を行っている。さらに、実験例1
において、コバルトにCoBr2 を用いた系(実験例2
4)、LiBrの一水和物を用いた系(実験例25)、
LiBrとLiClを併用した系(実験例26)での反
応結果を表1に示す。また、実験例1に、液体溶媒NM
Pを加えた系(実験例27)、47%HBrや36%H
Clなどの酸を加えた系(実験例28〜32)、LiC
lを使用して47%HBrを加えた系(実験例33)で
の反応結果を表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】
【0023】
【表4】
【0024】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
二酸化炭素と水素から、エタノール収率が増加したアル
コールの合成ができ、二酸化炭素の再資源化法として有
効な方法となるであろう。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機酸化ホスフィン化合物又は非プロト
    ン性液体溶媒中で、ルテニウム化合物及びコバルト化合
    物を触媒とし、助触媒としてリチウム塩を用いて、加
    圧、加熱下で二酸化炭素を接触水素化することを特徴と
    するアルコール類の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN109908960A (zh) * 2019-04-08 2019-06-21 中国科学院过程工程研究所 一种用于二氧化碳加氢反应的催化体系及合成正丁醇的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56147730A (en) * 1980-04-21 1981-11-16 Sagami Chem Res Center Preparation of oxygen-containing compound
JPS56158720A (en) * 1980-05-14 1981-12-07 Sagami Chem Res Center Production of oxygen compound
JPS6263536A (ja) * 1985-09-17 1987-03-20 Agency Of Ind Science & Technol エタノ−ルの選択的製造方法
JPS6348237A (ja) * 1986-08-14 1988-02-29 Agency Of Ind Science & Technol エタノ−ルの製造方法
US4935547A (en) * 1988-08-19 1990-06-19 Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. Homologation process making higher alcohols

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