JP2785967B2 - Method for producing lactones - Google Patents

Method for producing lactones

Info

Publication number
JP2785967B2
JP2785967B2 JP1217236A JP21723689A JP2785967B2 JP 2785967 B2 JP2785967 B2 JP 2785967B2 JP 1217236 A JP1217236 A JP 1217236A JP 21723689 A JP21723689 A JP 21723689A JP 2785967 B2 JP2785967 B2 JP 2785967B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
ruthenium
catalyst
reaction
dicarboxylic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1217236A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0383974A (en
Inventor
千尋 宮沢
和成 高橋
広志 亀尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=16700986&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2785967(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP1217236A priority Critical patent/JP2785967B2/en
Publication of JPH0383974A publication Critical patent/JPH0383974A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2785967B2 publication Critical patent/JP2785967B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はラクトン類の製造方法に関するものである。
詳しくは、ジカルボン酸、ジカリボン酸無水物及び/又
はジクラボン酸エステルを液相で水素化することにより
ラクトン類を製造する方法の改良に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing lactones.
More specifically, the present invention relates to an improvement in a method for producing lactones by hydrogenating dicarboxylic acid, dicalibonic anhydride and / or diclavonic acid ester in a liquid phase.

(従来の技術) ジカルボン酸、ジカルボン酸無水物及び/又はジカル
ボン酸エステルを水素化してラクトン類を製造する方法
は古くから検討されており、これまでに多数の提案がな
されている。例えば触媒として、ニッケル系触媒(特公
昭48−6947号公報)、コバルト系触媒(特開昭51−9505
7号公報)、銅−クロム系触媒(特公昭38−20119号公
報)、銅−亜鉛系触媒(特公昭42−14463号公報)等を
使用して、固定床又は懸濁液相により水素化反応を行な
う方法が知られている。
(Prior Art) Methods for producing lactones by hydrogenating dicarboxylic acids, dicarboxylic anhydrides and / or dicarboxylic esters have been studied for a long time, and many proposals have been made so far. For example, as a catalyst, a nickel-based catalyst (JP-B-48-6947) and a cobalt-based catalyst (JP-A-51-9505)
No. 7), a copper-chromium catalyst (Japanese Patent Publication No. 38-20119), a copper-zinc catalyst (Japanese Patent Publication No. 42-14463), etc., using a fixed bed or a suspension phase for hydrogenation. Methods for performing the reaction are known.

一方、均一系のルテニウム系触媒を使用して上記の酸
素化反応を行なう方法も知られ、例えば米国特許395782
7号には、[RuXn(PR1R2R3)xLy]型のルテニウム系触
媒を使用し40〜400psiの加圧下で水素化してラクトン類
を製造する方法が記載され、また米国特許4485246号に
は、同様の触媒による水素化反応を有機アミンの存在下
で行なうことが記載されている。
On the other hand, a method of performing the above-described oxygenation reaction using a homogeneous ruthenium-based catalyst is also known, for example, US Pat.
No. 7 describes a process for producing lactones by hydrogenation under a pressure of 40 to 400 psi using a ruthenium-based catalyst of the type [RuXn (PR 1 R 2 R 3 ) xLy], and US Pat. No. 4,485,246. Describes that a hydrogenation reaction using a similar catalyst is carried out in the presence of an organic amine.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記のニッケル系触媒、コバルト系触
媒、銅−クロム系触媒、銅−亜鉛系触媒等の固体触媒を
使用する従来の方法は、反応条件が数十気圧以上の苛酷
な条件の採用は避けられないという問題点があった。一
方、上記均一系のルテニウム系触媒を使用する方法は、
比較的温和な条件下で水素化反応が進行するという特徴
がある半面、触媒活性がやや低水準であるうえ、触媒寿
命が短かく、またハロゲンを使用しているため反応装置
の腐蝕が生ずるという問題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional method using a solid catalyst such as a nickel-based catalyst, a cobalt-based catalyst, a copper-chromium-based catalyst, and a copper-zinc-based catalyst, the reaction conditions are several tens of atmospheres. There was a problem that adoption of the above severe conditions was inevitable. On the other hand, the method using the homogeneous ruthenium-based catalyst,
Although the hydrogenation reaction proceeds under relatively mild conditions, the catalyst activity is rather low, the catalyst life is short, and the use of halogen causes corrosion of the reactor. There's a problem.

そこで本出願人は、先に触媒としてルテニウム、有機
ホスフィン及びpKa値が2より小さい酸の共役塩基を含
有するルテニウム系触媒を使用し、液相で水素化する方
法を提案した(特開平1−25771号公報)。この方法で
は、高活性なルテニウム触媒を使用するので、温和な条
件下で良好に水素化反応を行うことができるが、ジカル
ボン酸、ジカルボン酸無水物及び/又はジカルボン酸エ
ステルを原料として水素化反応を継続すると、反応帯域
中で分解あるいは重縮合等による高沸点副生物が生成し
ラクトン類の収率が低下する欠点があった。
Therefore, the present applicant has previously proposed a method of hydrogenating in a liquid phase using a ruthenium-based catalyst containing ruthenium, an organic phosphine, and a conjugate base of an acid having a pKa value smaller than 2 as a catalyst (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-1990). No. 25771). In this method, a highly active ruthenium catalyst is used, so that the hydrogenation reaction can be favorably performed under mild conditions. However, the hydrogenation reaction is carried out using dicarboxylic acid, dicarboxylic anhydride and / or dicarboxylic acid ester as a raw material. If the reaction is continued, high-boiling by-products are formed in the reaction zone due to decomposition or polycondensation, and the yield of lactones is reduced.

本発明は、ルテニウム触媒を使用する方法の上述の問
題点を解決し、ジカルボン酸、ジカルボン酸無水物及び
/又はジカルボン酸エステルから工業的有利にラクトン
類を製造することを目的とするものである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the method using a ruthenium catalyst, and to industrially advantageously produce lactones from dicarboxylic acids, dicarboxylic anhydrides and / or dicarboxylic esters. .

(課題を解決するための手段) 本発明者等は上記の目的を達成するために検討の結
果、ルテニウム触媒を使用してジカルボン酸、ジカルボ
ン酸無水物及び又はジカルボン酸エステルを液相で水素
化することによりラクトン類を製造する際に、水素化の
過程で原料物質の水添により生成するジオール類の水素
化反応帯域中の濃度を5重量%以下に保持するときは、
前記高沸点副生物の生成量を低減することができること
を見出し本発明を達成した。即ち本発明の要旨は、ジカ
ルボン酸、ジカルボン酸無水物及び/又はジカルボン酸
エステルをルテニウム触媒の存在下液相で水素化するこ
とによりラクトン類を製造する方法において、水素化反
応帯域中におけるジオール類の濃度を5重量%以下に保
持することを特徴とするラクトン類の製造方法に存す
る。
(Means for Solving the Problems) The present inventors have studied to achieve the above object, and as a result, hydrogenated dicarboxylic acid, dicarboxylic anhydride and / or dicarboxylic acid ester in a liquid phase using a ruthenium catalyst. When the concentration of diols produced by hydrogenation of the raw materials in the hydrogenation process in the hydrogenation reaction zone is kept at 5% by weight or less in the production of lactones,
The present inventors have found that the amount of the high-boiling by-products can be reduced, and have achieved the present invention. That is, the gist of the present invention is to provide a method for producing a lactone by hydrogenating a dicarboxylic acid, a dicarboxylic anhydride and / or a dicarboxylic acid ester in the liquid phase in the presence of a ruthenium catalyst. Lactones, characterized in that the concentration of lactone is maintained at 5% by weight or less.

本発明を詳細に説明するに、本発明における原料物質
としては、炭素数の3〜7の飽和又は不飽和のジカルボ
ン酸、それ等の無水物、もしくはそれ等のジカルボン酸
のエステルが挙げられ、エステルとしては低級アルキル
エステルが好ましい。具体的には例えば、マレイン酸、
フマール酸、コハク酸、無水マレイン酸、無水コハク
酸、マレイン酸ジメチル、フマール酸ジエチル、コハク
酸−ジ−n−ブチル等が使用される。
To explain the present invention in detail, as the raw material in the present invention, a saturated or unsaturated dicarboxylic acid having 3 to 7 carbon atoms, an anhydride thereof, or an ester of a dicarboxylic acid thereof, As the ester, a lower alkyl ester is preferred. Specifically, for example, maleic acid,
Fumaric acid, succinic acid, maleic anhydride, succinic anhydride, dimethyl maleate, diethyl fumarate, di-n-butyl succinate and the like are used.

本発明に使用されるルテニウム触媒としては特に限定
されないが、例えば(イ)ルテニウム、(ロ)有機ホス
フィン及び(ハ)pKaが2より小さい酸の共役塩基を含
有するルテニウム系触媒が挙げられ、場合によりこれに
更に(ニ)中性配位子を含有させた触媒が好適に使用さ
れる。
The ruthenium catalyst used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include (a) ruthenium, (b) an organic phosphine, and (c) a ruthenium-based catalyst containing a conjugate base of an acid having a pKa smaller than 2. Accordingly, a catalyst further containing (d) a neutral ligand is preferably used.

本発明は、上述のジカルボン酸、ジカルボン酸無水物
及び/又はジカルボン酸エステルを上記ルテニウム触媒
の存在下に液相で水素化してラクトン類を製造する際
に、水素化反応帯域中における、原料物質の水添によっ
て生成するジオール類の濃度を5重量%以下、好ましく
は3重量%以下に保持することを骨子とするものであ
る。
The present invention relates to a method for producing a lactone by hydrogenating the above-mentioned dicarboxylic acid, dicarboxylic anhydride and / or dicarboxylic acid ester in the liquid phase in the presence of the above-mentioned ruthenium catalyst. The main point is to keep the concentration of diols produced by hydrogenation at 5% by weight or less, preferably at 3% by weight or less.

水素化過程で生成するジオール類は反応性が高いため
に、水素化反応条件下で容易に原料であるジカルボン
酸、ジカルボン酸無水物又はジカルボン酸エステルの加
水分解により生成するジカルボン酸等と重縮合反応して
ポリエステルなどを主成分とする高沸点副生物を生成す
るが、水素化反応帯域中のジオール類の濃度を5重量%
以下、好ましくは3重量%以下に保持することにより、
高沸点副生物の生成量を著しく低減できるのである。
Since the diols formed in the hydrogenation process have high reactivity, they are easily polycondensed with the dicarboxylic acid, dicarboxylic anhydride or dicarboxylic acid formed by hydrolysis of the dicarboxylic acid ester as the raw material under the hydrogenation reaction conditions. Reacts to produce high-boiling by-products mainly composed of polyester etc., but the concentration of diols in the hydrogenation reaction zone is reduced to 5% by weight.
Or less, preferably 3% by weight or less,
The amount of high-boiling by-products can be significantly reduced.

水素化反応帯域中のジオール類の濃度を5重量%以下
に保持する方法としては、例えば水素化反応帯域中に水
素ガスを大過剰に流通させて水素ガスのストリッピング
によりジオール類を反応生成物たるラクトン類と共に反
応帯域外に抜き出す方法、原料物質と溶媒の比率をコン
トロールすることによりジオール類の濃度を調整する方
法、あるいは反応帯域から反応液の一部を抜き出し、蒸
留して触媒液とジオール類とを分離し、触媒液のみを反
応帯域に循環する方法等が採用される。
As a method for maintaining the concentration of diols in the hydrogenation reaction zone at 5% by weight or less, for example, a large excess of hydrogen gas is passed through the hydrogenation reaction zone, and the diols are reacted with the reaction product by stripping the hydrogen gas. A method of extracting the reaction solution together with the lactones out of the reaction zone, a method of adjusting the concentration of the diols by controlling the ratio of the raw material and the solvent, or a method of extracting a part of the reaction solution from the reaction zone and distilling the catalyst solution and the diol. And a method in which only the catalyst solution is circulated to the reaction zone.

このような方法により、ジオール類に基づく高沸点物
質の生成が抑制されてラクトン類の収率が向上する。
By such a method, the production of high boiling substances based on diols is suppressed, and the yield of lactones is improved.

以下に本発明をさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

本発明に使用される前示(イ)ルテニウム、(ロ)有
機ホスフィン及び(ハ)pKa値が2より小さい酸の共役
塩基を含有し更に場合により中性配位子を含有していて
もよいルテニウム触媒の詳細は次の通りである。
The present invention contains (a) ruthenium, (b) an organic phosphine, and (c) a conjugate base of an acid having a pKa value smaller than 2 and may optionally contain a neutral ligand. The details of the ruthenium catalyst are as follows.

(イ)ルテニウム: ルテニウムとしては、金属ルテニウム及びルテニウム
化合物の何れも使用することができる。ルテニウム化合
物としては、ルテニウムの酸化物、ハロゲン化物、水酸
化物、無機酸塩、有機酸塩又は錯化合物が使用され、具
体的に例えば、二酸化ルテニウム、四酸化ルテニウム、
二水酸化ルテニウム、塩化ルテニウム、臭化ルテニウ
ム、ヨウ化ルテニウム、硝酸ルテニウム、酢酸ルテニウ
ム、トリス(アセチルアセトン)ルテニウム、ヘキサク
ロロルテニウム酸ナトリウム、テトラカルボニルルテニ
ウム酸ジカリウム、ヘンタカルボニルルテニウム、シク
ロペンタジエニルジカルボニルルテニウム、ジブロモト
リカルボニルルテニウム、クロロトリス(トリフェニル
ホスフィン)ヒドリドルテニウム、ビス(トリ−n−ブ
チルホスフィン)トリカルボニルルテニウム、ドデカル
ボニルトリルテニウム、テトラヒドリドデカカルボニル
テトラルテニウム、オクタデカルボニルヘキサルテニウ
ム酸ジセシウム、ウンデカカルボニルヒドリドトリルテ
ニウム酸テトラフェニルホスホニウム等が挙げられる。
これ等の金属ルテニウム及びルテニウム化合物の使用量
は、反応溶液1リットル中のルテニウムとして0.001〜1
00ミリモル、好ましくは0.001〜10ミリモルである。
(A) Ruthenium: As ruthenium, both metal ruthenium and ruthenium compounds can be used. As the ruthenium compound, an oxide of ruthenium, a halide, a hydroxide, an inorganic acid salt, an organic acid salt or a complex compound is used.Specifically, for example, ruthenium dioxide, ruthenium tetroxide,
Ruthenium dihydroxide, ruthenium chloride, ruthenium bromide, ruthenium iodide, ruthenium nitrate, ruthenium acetate, ruthenium tris (acetylacetone), sodium hexachlororuthenate, dipotassium tetracarbonylruthenate, ruthenium pentacarbonylruthenium, cyclopentadienyl dicarbonylruthenium , Dibromotricarbonylruthenium, chlorotris (triphenylphosphine) hydridoruthenium, bis (tri-n-butylphosphine) tricarbonylruthenium, dodecarbonyltriruthenium, tetrahydridodecacarbonyltetraruthenium, octadecarbonylhexaruthenate dicesium, And tetraphenylphosphonium decacarbonyl hydride triruthenate and the like.
The amount of the metal ruthenium and ruthenium compound used is 0.001 to 1 as ruthenium in 1 liter of the reaction solution.
The amount is 00 mmol, preferably 0.001 to 10 mmol.

(ロ)有機ホスフィン: 有機ホスフィンは、主触媒である(イ)のルテニウム
の電子状態を制御したり、ルテニウムの活性状態を安定
化するのに寄与するものと考えられる。有機ホスフィン
の具体例としては、トリ−n−オクチルホスフィン、ト
リ−n−ブチルホスフィン、ジメチル−n−オクチルホ
スフィン等のトリアルキルホスフィン類、トリシクロヘ
キシルホスフィンのようなトリシクロアルキルホスフィ
ン類、トリフェニルホスフィンのようなトリアリールホ
スフィン類、ジメチルフェニルホスフィンのようなアル
キルアリールホスフィン類、1,2−ビス(ジフェニルホ
スフィノ)エタンのような多官能性ホスフィン類が挙げ
られる。有機ホスフィンの使用量は通常、ルテニウム1
モルに対して、0.1〜1000モル程度、好ましくは1〜100
モルである。また、有機ホスフィンは、それ自体単独
で、あるいはルテニウム触媒との複合体の形で、反応系
に供給することができる。
(B) Organic phosphine: Organic phosphine is considered to contribute to controlling the electronic state of ruthenium (a), which is the main catalyst, and stabilizing the active state of ruthenium. Specific examples of the organic phosphine include trialkylphosphines such as tri-n-octylphosphine, tri-n-butylphosphine, dimethyl-n-octylphosphine, tricycloalkylphosphines such as tricyclohexylphosphine, and triphenylphosphine. And alkylarylphosphines such as dimethylphenylphosphine, and polyfunctional phosphines such as 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane. The amount of organic phosphine used is usually ruthenium 1
About 0.1 to 1000 mol, preferably 1 to 100 mol
Is a mole. The organic phosphine can be supplied to the reaction system by itself or in the form of a complex with a ruthenium catalyst.

(ハ)pKa値が2より小さい酸の共役塩基: pKa値が2より小さい酸の共役塩基は、ルテニウム触
媒の不可的促進剤として作用し、触媒調製中又は反応系
中において、pKa値が2より小さい酸の共役塩基を生成
するものであればよく、その供給形態としては、pKa値
が2より小さいブレンステッド酸又はその各種の塩等が
用いられる。具体的には例えば、硫酸、亜硫酸、硝酸、
亜硝酸、過塩素酸、燐酸、ホウフッ化酸素酸、ヘクサフ
ルオロ燐酸、タングステン酸、燐モリブデン酸、燐タン
グステン酸、シリコンタングステン酸、ポリケイ酸、フ
ルオロスルホン酸等の無機酸類、トリクロロ酢酸、ジク
ロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、トリ
フルオロメタンスルホン酸、ラウリルスルホン酸、ベン
ゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸、
あるいはこれ等の酸のアンモニウム塩、ホスホニウム塩
が挙げられる。また、これ等の共役塩基が反応系で生成
すると考えられる酸誘導体、例えば酸ハロゲン化物、酸
無水物、エステル、酸アミド等の形で添加しても同様の
効果が得られる。これ等の酸又はその塩の使用量は、ル
テニウム1モルに対して0.01〜1000モル、好ましくは0.
1〜100モル、更に好ましくは0.5〜20モルの範囲であ
る。
(C) Conjugated base of an acid having a pKa value of less than 2: A conjugate base of an acid having a pKa value of less than 2 acts as an ineffective promoter of a ruthenium catalyst, and has a pKa value of 2 during catalyst preparation or in a reaction system. What is necessary is just to generate a conjugate base of a smaller acid, and as a supply form, Bronsted acid having a pKa value smaller than 2 or various salts thereof are used. Specifically, for example, sulfuric acid, sulfurous acid, nitric acid,
Inorganic acids such as nitrous acid, perchloric acid, phosphoric acid, borofluoric acid, hexafluorophosphoric acid, tungstic acid, phosphomolybdic acid, phosphotungstic acid, silicon tungstic acid, polysilicic acid, fluorosulfonic acid, etc., trichloroacetic acid, dichloroacetic acid, Organic acids such as trifluoroacetic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, laurylsulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid,
Alternatively, ammonium salts and phosphonium salts of these acids may be mentioned. The same effect can be obtained by adding these conjugate bases in the form of an acid derivative which is considered to be formed in the reaction system, for example, an acid halide, acid anhydride, ester, acid amide or the like. These acids or salts thereof are used in an amount of 0.01 to 1000 mol, preferably 0.1 to 1 mol of ruthenium.
It is in the range of 1 to 100 mol, more preferably 0.5 to 20 mol.

上記(イ)、(ロ)及び(ハ)の成分の外に、場合に
より含有することができる(ニ)中性配位子としては、
水素、エチレン、プロピレン、ブテン、シクロロペンテ
ン、シクロヘキセン、ブタジエン、シクロペンタジエ
ン、シクロオクタジエン、ノルボナジエン等のオレフィ
ン類、一酸化炭素、ジエチルエーテル、アニソール、ジ
オキサン、テトラヒドロフラン、アセトン、アセトフェ
ノン、ベンゾフェノン、シクロヘキサノン、プロピオン
酸、カプロン酸、酪酸、安息香酸、酢酸エチレ、酢酸ア
リール、安息香酸ベンジル、ステアリン酸ベンジル等の
含酸素化合物、酸化窒素、アセトニトリル、プロピオニ
トリル、ベンゾニトリル、シクロヘキシルイソニトリ
ル、ブチルアミン、アニリン、トルイジン、トリエチル
アミン、ピロール、ピリジン、N−メチルホルムアミ
ド、アセトアミド、1,1,3,3−テトラメチル尿素、N−
メチルピロリドン、カプロラクタム、ニトロメタン等の
含窒素化合物、二硫化炭素、n−ブチルメチルカプタ
ン、チオフェノール、ジメチルスルフィド、ジメチルジ
スルフィド、チオフェン、ジメチルスルホキシド、ジフ
ェニルスルホキシド等の含硫黄化合物、トリブチルホス
フィンオキシド、エチルジフェニルホスフィンオキシ
ド、トリフェニルホスフィンオキシド、ジエチルフェニ
ルホスフィネート、ジフェニルメチルホスフィネート、
ジフェニルエチルホスフィネート、o,o−ジメチルメチ
ルホスホノチオレート、トリエチルホスファイト、トリ
フェニルホスファイト、トリエチルホスフェート、トリ
フェニルホスフェート、ヘキサメチルホスホリックトリ
アミド等の有機ホスフィン以外の含燐化合物が挙げられ
る。
(D) In addition to the above components (a), (b) and (c), the (d) neutral ligand which can be optionally contained includes:
Olefins such as hydrogen, ethylene, propylene, butene, cyclopentene, cyclohexene, butadiene, cyclopentadiene, cyclooctadiene, norbonadiene, carbon monoxide, diethyl ether, anisole, dioxane, tetrahydrofuran, acetone, acetophenone, benzophenone, cyclohexanone, Oxygenated compounds such as propionic acid, caproic acid, butyric acid, benzoic acid, ethyl acetate, aryl acetate, benzyl benzoate, benzyl stearate, nitric oxide, acetonitrile, propionitrile, benzonitrile, cyclohexyl isonitrile, butylamine, aniline, toluidine , Triethylamine, pyrrole, pyridine, N-methylformamide, acetamide, 1,1,3,3-tetramethylurea, N-
Nitrogen-containing compounds such as methylpyrrolidone, caprolactam, and nitromethane; carbon disulfide, n-butylmethylcaptan, thiophenol, dimethylsulfide, dimethyldisulfide, thiophene, dimethylsulfoxide, sulfur-containing compounds such as diphenylsulfoxide, tributylphosphine oxide, and ethyl Diphenylphosphine oxide, triphenylphosphine oxide, diethylphenylphosphinate, diphenylmethylphosphinate,
Examples include phosphorus-containing compounds other than organic phosphines such as diphenylethyl phosphinate, o, o-dimethylmethylphosphonothiolate, triethyl phosphite, triphenyl phosphite, triethyl phosphate, triphenyl phosphate, and hexamethylphosphoric triamide.

本発明の方法は、特に溶媒を使用せず、原料物質自体
を溶媒として実施することができるが、原料物質以外に
他の溶媒を使用することもできる。
The method of the present invention can be carried out without using a solvent and using the raw material itself as a solvent. However, other solvents can be used in addition to the raw material.

このような溶媒としては、例えばジエチルエーテル、
アニソール、テトラヒドロフラン、エチレングリコール
ジエチレンエーテル、トリエチレングリコールジメチル
エーテル、ジオキサン等のエーテル類;アセトン、メチ
ルエチレケトン、アセトフェノン等のケトン類;メタノ
ール、エタノール、n−ブタノール、ベンジルアルコー
ル、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のア
ルコール類;フェノール類;ギ酸、酢酸、ピロピオン
酸、トルイル酸等のカルボン酸類;酢酸メチル、酢酸n
−ブチル、安息香酸ベンジル等のエステル類;ベンゼ
ン、トルエン、エチルベンゼン、テトラリン等の芳香族
炭化水素;n−ヘキサン、n−オクタン、シクロヘキサン
等の脂肪族炭化水素;ジクロロメタン、トリクロロエタ
ン、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;ニトロメ
タン、ニトロベンゼン等のニトロ化炭化水素;N,N−ジメ
チルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−
メチルピロリドン等のカルボン酸アミド;ヘキサメチル
リン酸トリアミド、N,N,N′,N′−テトラエチルスルフ
ァミド等のその他のアミド類;N,N′−ジメチルイミダゾ
リドン、N,N,N,N−テトラメチル尿素等の尿素類;ジメ
チルスルホン、テトラメチレンスルホン等のスルホン
類;ジメチルスルホキシド、ジフェニルスルホキシド等
のスルホキシド類;γ−ブチロラクトン、ε−カプロラ
クトン等のラクトン類;トリグライム(トリエチレング
リコールジメチルエーテル)、テトラグライム(テトラ
エチレングリコールジメチルエーテル)、18−クラウン
−6等のポリエーテル類、アセトニトリル、ベンゾニト
リル等のニトリル類;ジメチルカーボネート、エチレン
カーボネート等の炭酸エステル類が挙げられる。
Such solvents include, for example, diethyl ether,
Ethers such as anisole, tetrahydrofuran, ethylene glycol diethylene ether, triethylene glycol dimethyl ether, and dioxane; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and acetophenone; alcohols such as methanol, ethanol, n-butanol, benzyl alcohol, ethylene glycol and diethylene glycol Phenols; carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, pyropionic acid and toluic acid; methyl acetate, acetic acid n
Esters such as butyl and benzyl benzoate; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene and tetralin; aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, n-octane and cyclohexane; halogenation such as dichloromethane, trichloroethane and chlorobenzene. Hydrocarbons; nitrated hydrocarbons such as nitromethane and nitrobenzene; N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-
Carboxylic acid amides such as methylpyrrolidone; other amides such as hexamethylphosphoric triamide, N, N, N ', N'-tetraethylsulfamide; N, N'-dimethylimidazolidone, N, N, N, Ureas such as N-tetramethylurea; sulfones such as dimethyl sulfone and tetramethylene sulfone; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide and diphenyl sulfoxide; lactones such as γ-butyrolactone and ε-caprolactone; triglyme (triethylene glycol dimethyl ether) Polyethers such as tetraglyme (tetraethylene glycol dimethyl ether) and 18-crown-6; nitriles such as acetonitrile and benzonitrile; and carbonic esters such as dimethyl carbonate and ethylene carbonate.

本発明の方法により水素化反応を行うには、反応容器
に、原料物質、前記の触媒成分及び所望により溶媒を導
入しこれに水素を導入する。水素は、窒素あるいは二酸
化炭素等の反応に不活性なガスで希釈されたものであっ
てもよい。反応温度は通常50〜250℃、好ましくは100〜
200℃である。反応系内の水素分圧は特に限られない
が、工業的実施上は通常0.1〜100kg/cm2、好ましくは1
〜50kg/cm2である。反応は回分方式及び連続方式の何れ
でも実施することができ、回分方式の場合の所要反応時
間は通常1〜20時間である。
In order to carry out the hydrogenation reaction according to the method of the present invention, a raw material, the above-mentioned catalyst component and, if desired, a solvent are introduced into a reaction vessel, and hydrogen is introduced therein. Hydrogen may be diluted with an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide. The reaction temperature is usually 50 to 250 ° C, preferably 100 to
200 ° C. Although the hydrogen partial pressure in the reaction system is not particularly limited, it is usually 0.1 to 100 kg / cm 2 , preferably 1 to 100 kg / cm 2 in industrial practice.
Is a ~50kg / cm 2. The reaction can be carried out in either a batch system or a continuous system. In the case of the batch system, the required reaction time is usually 1 to 20 hours.

反応生成液から蒸留、抽出等の通常の分離精製手段に
より目的物であるラクトン類を採取することができる。
また蒸留残渣は触媒成分として反応系に循環される。本
発明においては、このようにして水素化反応を行う際
に、前記した種々の手段により水素化反応帯域中のジオ
ール類の濃度を5重量%以下に保持するものである。
The target lactones can be collected from the reaction product liquid by ordinary separation and purification means such as distillation and extraction.
The distillation residue is circulated to the reaction system as a catalyst component. In the present invention, the concentration of diols in the hydrogenation reaction zone is maintained at 5% by weight or less by the various means described above when performing the hydrogenation reaction in this manner.

(実施例) 以下本発明を実施例及び比較例について更に詳しく説
明するが、本発明はその要旨を超えない限りこれ等の実
施例に限定されるものではない。
(Examples) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples as long as the gist of the present invention is not exceeded.

実施例1 触媒液の調製: 0.056重量%のルテニウムアセチルアセトナート、0.5
1重量%のトリオクチルホスフィン及び0.22重量%のp
−トルエンスルホン酸を2000mlのテトラエチレングリコ
ールジメチルエーテル(テトラグライム)に溶解し、20
0℃で2時間加熱処理して触媒液を調製した。
Example 1 Preparation of catalyst solution: 0.056% by weight ruthenium acetylacetonate, 0.5
1% by weight of trioctylphosphine and 0.22% by weight of p
-Dissolve toluenesulfonic acid in 2000 ml of tetraethylene glycol dimethyl ether (tetraglyme) and add
Heat treatment was performed at 0 ° C. for 2 hours to prepare a catalyst solution.

水素化反応: 第1図に示す流通型反応設備を使用して水素化反応を
実施した。第1図において、1は反応器、2は触媒容
器、3は圧縮機、4は原料容器、5は冷却器、6は気液
分離器、7は第一蒸留塔、8は第2蒸留塔である。
Hydrogenation reaction: The hydrogenation reaction was carried out using the flow-type reaction equipment shown in FIG. In FIG. 1, 1 is a reactor, 2 is a catalyst container, 3 is a compressor, 4 is a raw material container, 5 is a cooler, 6 is a gas-liquid separator, 7 is a first distillation column, and 8 is a second distillation column. It is.

触媒液を触媒容器2から500ml/hrの流量で反応器1に
供給し、一方水素ガスを圧縮機3より800Nl/hrの流量で
反応器1(500ml加圧釜)に供給し、反応器1の圧力を4
0kg/cm2G、温度を200℃に加熱保持した。一方、無水コ
ハク酸80重量%及びγ−ブチロラクトン20重量%からな
る原料液を、原料容器4から100g/hrの流量で連続的に
反応器1に供給して水素化反応を行った。
The catalyst liquid was supplied from the catalyst container 2 to the reactor 1 at a flow rate of 500 ml / hr, while hydrogen gas was supplied from the compressor 3 to the reactor 1 (500 ml pressure cooker) at a flow rate of 800 Nl / hr. Pressure 4
The temperature was kept at 0 kg / cm 2 G and the temperature was 200 ° C. On the other hand, a raw material liquid composed of 80% by weight of succinic anhydride and 20% by weight of γ-butyrolactone was continuously supplied from the raw material container 4 to the reactor 1 at a flow rate of 100 g / hr to perform a hydrogenation reaction.

反応混合物は冷却器5で60℃に冷却し、気液分離器6
で常圧下気液分離して廃ガスをパージした。反応生成液
を第1蒸留塔7にフィードして塔頂から生成γ−ブチロ
ラクトン及び水を蒸留分離し、触媒液は塔底から抜出し
て管9より触媒容器2に循環すると共に、その一部を管
10より50ml/hrの流量で第2蒸留塔8にフィードし、塔
頂から1,4−ブタンジオールを蒸留分離し、缶出液は塔
底から抜出して触媒容器2に循環した。第1蒸留塔7の
操作条件は20段、塔頂真空度30mm水銀柱、還流比3であ
り、また第2蒸留塔8の操作条件は30段、塔頂真空度10
mm水銀柱、還流比3であった。
The reaction mixture is cooled to 60 ° C. in a cooler 5 and a gas-liquid separator 6
The mixture was subjected to gas-liquid separation under normal pressure to purge waste gas. The reaction product liquid is fed to the first distillation column 7 to distill and separate γ-butyrolactone and water produced from the top of the column. The catalyst solution is withdrawn from the bottom of the column, circulated from the pipe 9 to the catalyst vessel 2, and a part of the catalyst liquid is removed. tube
The mixture was fed to the second distillation column 8 at a flow rate of 10 to 50 ml / hr, 1,4-butanediol was separated by distillation from the top of the column, and the bottoms were withdrawn from the bottom of the column and circulated to the catalyst vessel 2. The operating conditions of the first distillation column 7 were 20 stages, the top vacuum degree was 30 mm of mercury, and the reflux ratio was 3. The operating conditions of the second distillation column 8 were 30 stages and the top vacuum degree was 10 mm.
The mercury column was mm and the reflux ratio was 3.

このような方法により3日間連続して反応を行ったと
ころ2日以降安定した反応成績を示し、ガスクロマトグ
ラフィーにより、反応器1中及び生成物の分析を1日に
2回行ってジオール濃度及びγ−ブチロラクトンの収率
を求めた。またゲルパーミエイションクロマトグラフィ
ー(GPC)により、触媒液の分析を行って高沸点副生物
の生成量を求めた。その結果を表1に示した。
When the reaction was carried out for 3 consecutive days by such a method, a stable reaction result was shown from 2 days onward. The analysis of the product in the reactor 1 and the product twice by gas chromatography was performed twice a day, and the diol concentration and The yield of γ-butyrolactone was determined. The catalyst solution was analyzed by gel permeation chromatography (GPC) to determine the amount of high-boiling by-products. The results are shown in Table 1.

実施例2 実施例1における管10より第2蒸留塔8への触媒液の
フィード量(50ml/hr)を12ml/hrとし、その他は実施例
1と全く同様に反応を行った。その結果を表1に示す。
Example 2 The reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 1 except that the amount of the catalyst solution fed from the tube 10 to the second distillation column 8 (50 ml / hr) was 12 ml / hr. Table 1 shows the results.

実施例3 実施例1における水素ガスの反応器1への流量(800N
l/hr)を8000Nl/hrとし、その他は実施例1と全く同様
に反応を行った。その結果を表1に示す。
Example 3 The flow rate of hydrogen gas to the reactor 1 in Example 1 (800 N
(l / hr) was set to 8000 Nl / hr, and the reaction was carried out exactly as in Example 1 except for the above. Table 1 shows the results.

比較例1 実施例1における管10より第2蒸留塔8への溶媒液の
フィード量(50ml/hr)を5ml/hrとし、その他は実施例
1と全く同様に反応を行った。その結果を表1に示す。
Comparative Example 1 The reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 1 except that the amount of the solvent liquid fed from the tube 10 to the second distillation column 8 (50 ml / hr) in Example 1 was 5 ml / hr. Table 1 shows the results.

比較例2 比較例1において、反応器1の反応温度を208℃と
し、その他は比較例1と全く同様に反応を行った。その
結果を表1に示す。
Comparative Example 2 In Comparative Example 1, the reaction was performed in the same manner as in Comparative Example 1, except that the reaction temperature of the reactor 1 was set to 208 ° C. Table 1 shows the results.

(発明の効果) 本発明によれば、ルテニウム触媒を使用してジカルボ
ン酸、ジカルボン酸無水物及び又はジカルボン酸エステ
ルを液相で酸化することによりラクトン類を製造する場
合に、水素化反応帯域における、原料物質の水添により
生成するジオール類の濃度を5重量%以下に保持するこ
とにより、高沸点副生物の生成量を低減してラクトン類
の収率向上に寄与し工業的価値は大きい。
(Effects of the Invention) According to the present invention, when a lactone is produced by oxidizing dicarboxylic acid, dicarboxylic anhydride and / or dicarboxylic acid ester in a liquid phase using a ruthenium catalyst, the lactone is produced in a hydrogenation reaction zone. By maintaining the concentration of diols produced by hydrogenation of the raw material at 5% by weight or less, the amount of high-boiling by-products is reduced and the yield of lactones is improved, which is of great industrial value.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の実施に使用される流通型反応設備の工
程図を示す。 図中1は反応器、2は触媒容器、3は圧縮機、4は原料
容器、5は冷却器、6は気液分離器、7は第1蒸留塔、
8は第2蒸留塔である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a process diagram of a flow-type reaction facility used for carrying out the present invention. In the figure, 1 is a reactor, 2 is a catalyst container, 3 is a compressor, 4 is a raw material container, 5 is a cooler, 6 is a gas-liquid separator, 7 is a first distillation column,
8 is a second distillation column.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−25711(JP,A) 特公 昭48−30271(JP,B1) 特公 昭46−5692(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07D 307/32Continuation of the front page (56) References JP-A-64-25711 (JP, A) JP-B-48-30271 (JP, B1) JP-B-46-5692 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int .Cl. 6 , DB name) C07D 307/32

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ジカルボン酸、ジカルボン酸無水物及び/
又はジカルボン酸エステルをルテニウム触媒の存在下液
相で水素化することによりラクトン類を製造する方法に
おいて、水素化反応帯域中におけるジオール類の濃度を
5重量%以下に保持することを特徴とするラクトン類の
製造方法。
1. A dicarboxylic acid, a dicarboxylic anhydride and / or
Or a method for producing lactones by hydrogenating a dicarboxylic acid ester in a liquid phase in the presence of a ruthenium catalyst, wherein the concentration of diols in the hydrogenation reaction zone is maintained at 5% by weight or less. Manufacturing methods.
JP1217236A 1989-08-25 1989-08-25 Method for producing lactones Expired - Fee Related JP2785967B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1217236A JP2785967B2 (en) 1989-08-25 1989-08-25 Method for producing lactones

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1217236A JP2785967B2 (en) 1989-08-25 1989-08-25 Method for producing lactones

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0383974A JPH0383974A (en) 1991-04-09
JP2785967B2 true JP2785967B2 (en) 1998-08-13

Family

ID=16700986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1217236A Expired - Fee Related JP2785967B2 (en) 1989-08-25 1989-08-25 Method for producing lactones

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2785967B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0210143D0 (en) 2002-05-02 2002-06-12 Davy Process Techn Ltd Process
GB0325384D0 (en) 2003-10-30 2003-12-03 Davy Process Techn Ltd Process
GB0325526D0 (en) 2003-10-31 2003-12-03 Davy Process Techn Ltd Process
CN105712961B (en) * 2014-12-05 2018-10-16 中国科学院大连化学物理研究所 A kind of method that dihydric alcohol oxidation prepares lactone

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0383974A (en) 1991-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5177278A (en) Preparation of cyclododecene
KR940003294B1 (en) Method for producing a lactone
JPH0778054B2 (en) Method for producing lactones
JP2785967B2 (en) Method for producing lactones
JP2516815B2 (en) Method for producing lactones
JPH1180068A (en) Production of tricyclodecane dialdehyde
KR0145318B1 (en) Process for producing a lactone
JP2516809B2 (en) Method for producing lactones
JP2516805B2 (en) Method for producing lactones
JP2825286B2 (en) Production method of lactones
JP2516836B2 (en) Method for producing lactones
JPH07121927B2 (en) Method for producing lactones
JPH02121976A (en) Production of phthalides
JP2863266B2 (en) Production method of lactones
JPH0491085A (en) Production of lactones
JP2785363B2 (en) Lactone purification method
JPH03141273A (en) Purification of lactones
JPH04217636A (en) Production of 1,4-butanediol
JPH03112972A (en) Production of lactones
JPH02233674A (en) Production of lactones
JPH01290640A (en) Production of diol and/or cyclic ether
JP3941400B2 (en) Novel dehydrogenation catalyst and method for producing carbonyl compound using the same
JPH07275716A (en) Concentration/separation and reuse method of ruthenium complex
JPH02200648A (en) Preparation of 1,4-butanediol and/or tetrahydrofuran
JPH09227129A (en) Recovery of ruthenium complex

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080529

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090529

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees