JP3088868B2 - Method for producing carbonic acid diester - Google Patents

Method for producing carbonic acid diester

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JP3088868B2 JP04354498A JP35449892A JP3088868B2 JP 3088868 B2 JP3088868 B2 JP 3088868B2 JP 04354498 A JP04354498 A JP 04354498A JP 35449892 A JP35449892 A JP 35449892A JP 3088868 B2 JP3088868 B2 JP 3088868B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、固体触媒の存在下、ア
ルコール類と一酸化炭素と酸素とを気相で反応させて炭
酸ジエステルを製造する方法に関する。
The present invention relates to a method for producing a carbonic diester by reacting alcohols, carbon monoxide and oxygen in the gas phase in the presence of a solid catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】炭酸
ジエステルは、ガソリンの添加剤、有機溶剤として、ま
た、各種カーボネート類、カーバメート類、ウレタン
類、医薬・農薬等の精密化学品の製造におけるホスゲン
に代わる反応剤として有用な化合物である。
2. Description of the Related Art Carbonic diesters are used as additives and organic solvents for gasoline and in the production of fine chemicals such as various carbonates, carbamates, urethanes, pharmaceuticals and agricultural chemicals. It is a compound useful as a reactant in place of

【0003】炭酸ジエステルの製造方法として、アルコ
ール類にホスゲンを反応させる方法が工業的に採用され
ている。しかし、この方法は、毒性の強いホスゲンを使
用する必要があり、またアルコールとホスゲンとの反応
により腐蝕性の強い塩酸が多量に副生する。
As a method for producing a carbonic diester, a method of reacting phosgene with alcohols has been industrially employed. However, this method requires the use of highly toxic phosgene, and a large amount of highly corrosive hydrochloric acid is produced as a by-product due to the reaction between alcohol and phosgene.

【0004】そこで、ホスゲンを使用することなく、触
媒の存在下、アルコールと一酸化炭素と酸素とを液相で
反応させ、炭酸ジエステルを製造する方法が提案されて
いる。前記触媒は、パラジウム化合物を主触媒として含
むパラジウム系触媒と銅化合物を主触媒とする銅系触媒
とに大別される。
Therefore, there has been proposed a method of producing a carbonic acid diester by reacting alcohol, carbon monoxide and oxygen in a liquid phase in the presence of a catalyst without using phosgene. The catalyst is roughly classified into a palladium catalyst containing a palladium compound as a main catalyst and a copper catalyst containing a copper compound as a main catalyst.

【0005】パラジウム系触媒を用いた反応について
は、特公昭61−8816号公報、特公昭61−433
38号公報に開示されている。この方法では、パラジウ
ム化合物を主触媒とし、銅化合物とアルカリ金属化合物
とを組合せて使用している。パラジウム化合物は活性が
高く、低い一酸化炭素分圧の条件下でも速やかに反応が
進行する利点を有するが、シュウ酸が副生するという欠
点がある。
The reaction using a palladium catalyst is described in JP-B-61-8816 and JP-B-61-433.
No. 38 discloses this. In this method, a palladium compound is used as a main catalyst, and a copper compound and an alkali metal compound are used in combination. The palladium compound has a high activity and has an advantage that the reaction proceeds rapidly even under a condition of a low carbon monoxide partial pressure, but has a disadvantage that oxalic acid is by-produced.

【0006】一方、銅系触媒を用いた反応については、
特公昭56−8020号公報に開示されている。銅系触
媒は、触媒組成が単純で、シュウ酸の副生もないが、パ
ラジウム系触媒に比べて活性が低く、大量の触媒を必要
とし、高い一酸化炭素分圧を必要とする。
On the other hand, regarding the reaction using a copper-based catalyst,
It is disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-8020. The copper-based catalyst has a simple catalyst composition and has no oxalic acid by-product, but has lower activity than the palladium-based catalyst, requires a large amount of the catalyst, and requires a high carbon monoxide partial pressure.

【0007】また、上記のパラジウム系、銅系のいずれ
の触媒系であっても、触媒を溶解した反応液は強い腐蝕
性を示すため、ガラスライニング、ホーローライニング
等の耐蝕保護膜を施した耐圧容器を使用する必要があ
る。耐蝕ライニングを施した耐圧容器の大きさには作製
上限界があることから、上記の触媒を用いて、液相で炭
酸ジエステルを工業的に多量に製造することは困難であ
る。
[0007] Regardless of the palladium-based or copper-based catalyst system, since the reaction solution in which the catalyst is dissolved exhibits strong corrosiveness, a pressure-resistant coating film provided with a corrosion-resistant protective film such as a glass lining or hollow roller lining. Containers need to be used. Since there is a limit in the size of the pressure-resistant container provided with the corrosion-resistant lining, it is difficult to industrially produce a large amount of diester carbonate in the liquid phase using the above-mentioned catalyst.

【0008】このような液相反応に付随する腐蝕問題を
回避するため、固体触媒を用い、アルコールと一酸化炭
素と酸素とを気相で反応させて炭酸ジエステルを製造す
る方法が提案されている。例えば、特表昭63−503
460号公報(WO87/07601)には、担体に金
属ハライド類を含浸法によって担持した触媒を用いて、
原料成分をすべて気相で反応させる方法が開示されてい
る。また、国際公開WO90/15791号公報には、
銅−第三級有機リン化合物錯体を活性炭に担持した触媒
を用いる方法が開示されている。
In order to avoid such a corrosion problem accompanying the liquid phase reaction, there has been proposed a method for producing a carbonic acid diester by reacting alcohol, carbon monoxide and oxygen in a gas phase using a solid catalyst. . For example, JP-T-63-503
No. 460 (WO 87/07601) discloses a catalyst in which a metal halide is supported on a carrier by an impregnation method.
A method is disclosed in which all the raw material components are reacted in the gas phase. In addition, International Publication WO 90/15791 discloses that
A method using a catalyst in which a copper-tertiary organic phosphorus compound complex is supported on activated carbon is disclosed.

【0009】しかし、上記気相反応による製造方法で
は、原料アルコールがギ酸エステルやメチラールなどの
アセタール類に変化したり、反応で副生する水が一酸化
炭素および酸素と反応して二酸化炭素を生成させる等副
反応が起こり易く、炭酸ジエステルのアルコール基準お
よび一酸化炭素基準の選択率が何れも低い。したがっ
て、原料コストが上昇するだけでなく、副生物の処理が
必要となり、炭酸ジエステルを多量に製造する上で、非
常に大きな問題点となりうる。
However, in the production method by the gas phase reaction, the raw material alcohol is changed into acetal such as formate or methylal, or water by-produced in the reaction reacts with carbon monoxide and oxygen to form carbon dioxide. And the selectivity of carbonic acid diester based on alcohol and carbon monoxide is low. Therefore, not only does the raw material cost increase, but also it is necessary to treat by-products, which can be a very serious problem in producing a large amount of carbonic diester.

【0010】また、上記気相反応において、特に塩化銅
系の触媒を用いる場合には、反応で副生する水と塩化銅
とが反応してアタカマイト構造を有する化合物が生成す
る。そのため触媒活性が徐々に低下し、長期間炭酸ジエ
ステルを安定に製造することができない。
In the above-mentioned gas phase reaction, particularly when a copper chloride-based catalyst is used, water produced as a by-product of the reaction reacts with copper chloride to produce a compound having an attacamite structure. Therefore, the catalytic activity gradually decreases, and it is impossible to stably produce a carbonic acid diester for a long period of time.

【0011】従って、本発明の目的は、腐蝕性が少ない
気相法を用い、高い触媒活性を長期間維持しつつ、炭酸
ジエステルを高い選択率で多量に製造できる方法を提供
することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method capable of producing a large amount of diester carbonate with a high selectivity while maintaining high catalytic activity for a long period of time by using a gas phase method having low corrosiveness.

【0012】[0012]

【発明の構成】本発明者らは、前記目的を達成するた
め、鋭意検討した結果、アルコールと一酸化炭素と酸素
とを気相で反応させる際の触媒として、触媒成分を平均
細孔径30〜100オングストローム程度の担体に担持
した固体触媒を用いると、腐蝕性が少なく、高い触媒活
性を長期間維持しつつ、極めて高い選択率で炭酸ジエス
テルを製造できることを見出し本発明を完成した。
The present inventors have conducted intensive studies in order to achieve the above object, and as a result, as a catalyst for reacting alcohol, carbon monoxide and oxygen in the gas phase, the catalyst component has an average pore diameter of 30 to 30% . Using a solid catalyst supported on a carrier of about 100 angstroms, it has been found that a diester carbonate can be produced with extremely high selectivity while maintaining high catalytic activity for a long period of time with little corrosion.

【0013】すなわち、本発明は、アルコールと一酸化
炭素と酸素とを、固体触媒の存在下、気相で反応させて
炭酸ジエステルを製造する方法において、触媒成分を平
均細孔径30〜100オングストローム程度の担体に担
持した固体触媒を用いる炭酸ジエステルの製造方法を提
供する。
That is, the present invention relates to a method for producing a carbonic acid diester by reacting an alcohol, carbon monoxide and oxygen in the gas phase in the presence of a solid catalyst, wherein the catalyst component has an average pore diameter of about 30 to 100 angstroms. The present invention provides a method for producing a carbonic acid diester using a solid catalyst supported on a carrier.

【0014】前記アルコールには、分子中に1個以上の
ヒドロキシル基を有する化合物、例えば、メタノール、
エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1
−ブタノール等の飽和脂肪族アルコール;アリルアルコ
ール等の不飽和脂肪族アルコール;シクロヘキサノール
等の脂環式アルコール;ベンジルアルコール、フェノー
ル等の芳香族アルコール;エチレングリコール、ポリエ
チレングリコール等の多価アルコール等が含まれる。な
お、芳香族アルコールとは、フェノール性ヒドロキシル
基を有するフェノール類も含む意味に用いる。
The alcohol includes a compound having one or more hydroxyl groups in a molecule, for example, methanol,
Ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1
-Saturated aliphatic alcohols such as butanol; unsaturated aliphatic alcohols such as allyl alcohol; alicyclic alcohols such as cyclohexanol; aromatic alcohols such as benzyl alcohol and phenol; polyhydric alcohols such as ethylene glycol and polyethylene glycol. included. In addition, the aromatic alcohol is used to include phenols having a phenolic hydroxyl group.

【0015】好ましいアルコールは、一価の飽和又は不
飽和アルコール、例えば、炭素数1〜6程度のアルコー
ルである。特に好ましいアルコールには、メタノール、
エタノールなどが含まれ、なかでもメタノールが繁用さ
れる。
Preferred alcohols are monovalent saturated or unsaturated alcohols, for example, alcohols having about 1 to 6 carbon atoms. Particularly preferred alcohols include methanol,
It contains ethanol and the like, and methanol is especially popular.

【0016】本発明の主たる特徴は、触媒成分を平均細
孔径30〜100オングストローム程度の担体に担持し
た固体触媒を用いる点にある。
The main feature of the present invention is that a solid catalyst in which a catalyst component is supported on a carrier having an average pore diameter of about 30 to 100 Å is used.

【0017】前記触媒成分としては、酸化的カルボニル
化反応の触媒として用いられる触媒成分であれば特に限
定されず、例えば、銅、鉄、ニッケル、コバルトなどの
遷移金属のハライド、塩、錯体等が挙げられる。これら
の触媒成分は、一種又は二種以上組合せて用いることが
でき、また、塩化リチウム、塩化ナトリウム、フッ化カ
リウムなどのアルカリ金属化合物;塩化マグネシウム、
塩化カルシウム、臭化ストロンチウム、硫酸バリウムな
どのアルカリ土類金属化合物などと併用することもでき
る。
The catalyst component is not particularly limited as long as it is a catalyst component used as a catalyst for the oxidative carbonylation reaction, and examples thereof include halides, salts, and complexes of transition metals such as copper, iron, nickel, and cobalt. No. These catalyst components can be used alone or in combination of two or more. Also, alkali metal compounds such as lithium chloride, sodium chloride and potassium fluoride; magnesium chloride,
It can also be used in combination with alkaline earth metal compounds such as calcium chloride, strontium bromide and barium sulfate.

【0018】前記触媒成分のうち、触媒活性、反応の選
択性、触媒寿命等の点から、銅化合物が好適に用いられ
る。銅化合物には、フッ化第一銅、塩化第一銅、臭化第
一銅、ヨウ化第一銅のハロゲン化第一銅;フッ化第二
銅、塩化第二銅、臭化第二銅、ヨウ化第二銅のハロゲン
化第二銅;硫酸銅、硝酸銅、炭酸銅などの無機酸塩;ギ
酸銅、酢酸銅、ピバリン酸銅、安息香酸銅などの有機酸
塩;銅フェノキシドなどのフェノール類の塩;メトキシ
塩化銅、メトキシ臭化銅、エトキシ塩化銅などのアルコ
キシハロゲン化銅;銅カルボニルクロリドなどの銅カル
ボニルハライド;銅メトキシカルボニルクロリドなどの
銅アルコキシカルボニルハライド;これらの銅化合物と
配位性化合物との錯体等が含まれる。前記配位性化合物
として、エチレンジアミンなどのアミン類、イミダゾー
ルやピリジンなどの含窒素複素環化合物、トリフェニル
ホスフィンなどの有機リン化合物、ベンゾニトリルなど
のニトリル類等が例示される。
Among the above-mentioned catalyst components, a copper compound is preferably used in view of catalytic activity, reaction selectivity, catalyst life and the like. Copper compounds include cuprous fluoride, cuprous chloride, cuprous bromide, cuprous halide of cuprous iodide; cupric fluoride, cupric chloride, cupric bromide Cupric halide of cupric iodide; inorganic acid salts such as copper sulfate, copper nitrate, and copper carbonate; organic acid salts such as copper formate, copper acetate, copper pivalate, and copper benzoate; copper phenoxide and the like Phenol salts; copper alkoxy halides such as methoxy copper chloride, copper methoxy bromide, and ethoxy copper chloride; copper carbonyl halides such as copper carbonyl chloride; copper alkoxy carbonyl halides such as copper methoxy carbonyl chloride; And a complex with a coordinating compound. Examples of the coordinating compound include amines such as ethylenediamine, nitrogen-containing heterocyclic compounds such as imidazole and pyridine, organic phosphorus compounds such as triphenylphosphine, and nitriles such as benzonitrile.

【0019】前記銅化合物の中でも、前記ハロゲン化第
一銅、アルコキシハロゲン化銅、銅カルボニルハライ
ド、銅アルコキシカルボニルハライド又はこれらの錯体
などの銅1原子当り1個のハロゲン原子を含む銅化合物
が繁用される。触媒成分として、銅1原子当り1個のハ
ロゲン原子を含む銅化合物を用いると、触媒活性が高い
だけでなく、ハロゲンの遊離による触媒の劣化、腐蝕、
反応の阻害が生じにくい。そのため、極めて高い活性が
長時間維持され、装置の腐蝕もなく、安定に炭酸ジエス
テルを製造することができる。
Among the above copper compounds, copper compounds containing one halogen atom per copper atom, such as the above-mentioned cuprous halides, copper alkoxyhalides, copper carbonyl halides, copper alkoxycarbonyl halides, and complexes thereof, are frequently used. Used. When a copper compound containing one halogen atom per copper atom is used as a catalyst component, not only high catalytic activity but also deterioration of the catalyst due to release of halogen, corrosion,
Less likely to hinder the reaction. Therefore, extremely high activity is maintained for a long time, and the carbonic acid diester can be stably produced without corrosion of the apparatus.

【0020】本発明の方法では、平均細孔径30〜10
オングストローム程度の担体を用いる。好ましい平均
細孔径は、35〜100オングストローム、特に35〜
60オングストローム程度である。担体の平均細孔径が
30オングストローム未満では、炭酸ジエステルの一酸
化炭素基準の選択率が低下する。平均細孔径が100オ
ングストロームを越えると、触媒活性が低下し易い。
In the method of the present invention, the average pore size is from 30 to 10
A carrier of about 0 Å is used. The preferred average pore size is 35-100 Å, especially 35-
It is about 60 angstroms. If the average pore diameter of the carrier is less than 30 angstroms, the selectivity based on carbon monoxide of the carbonic diester decreases. If the average pore size exceeds 100 angstroms, the catalytic activity tends to decrease.

【0021】本発明では固体触媒の担体として、平均細
孔径30〜100オングストローム程度の担体を用いる
ため、炭酸ジエステルの選択率、特に一酸化炭素基準の
選択率が著しく高い。これは、以下の理由によるものと
思われる。
In the present invention, since a carrier having an average pore diameter of about 30 to 100 angstroms is used as a carrier for the solid catalyst, the selectivity of diester carbonate, particularly the selectivity based on carbon monoxide, is remarkably high. This seems to be due to the following reasons.

【0022】反応を固体触媒を用いて気相で行う場合、
触媒細孔内でのガスの拡散が反応の速度や選択性を左右
する場合が多い。本発明の方法においては、アルコール
と一酸化炭素と酸素とが反応して、炭酸ジエステルと水
が生成する。水は活性炭などの担体に対して吸着し易
く、沸点も高い。そのため、担体の細孔径が小さいと、
細孔の内部で生成した水は拡散され難く蓄積しやすい。
その結果、触媒成分の近傍に存在する水が一酸化炭素お
よび酸素と反応して二酸化炭素を生成させるなど副反応
が起こり易く、炭酸ジエステルの一酸化炭素基準の選択
率が低下し、一酸化炭素の使用率が悪化する。これに対
し、本発明のように、平均細孔径30オングストローム
以上の担体を用いると、水の細孔内での拡散速度が大き
く、水が速やかに触媒の細孔内部から離脱するため、炭
酸ジエステルの一酸化炭素基準の選択率が著しく向上す
るものと思われる。
When the reaction is carried out in the gas phase using a solid catalyst,
The diffusion of gas in the pores of the catalyst often determines the reaction speed and selectivity. In the method of the present invention, the alcohol, carbon monoxide and oxygen react to produce carbonic diester and water. Water is easily adsorbed on a carrier such as activated carbon and has a high boiling point. Therefore, if the pore size of the carrier is small,
Water generated inside the pores is difficult to diffuse and easily accumulates.
As a result, water present in the vicinity of the catalyst component easily reacts with carbon monoxide and oxygen to generate carbon dioxide, and side reactions are likely to occur, and the selectivity based on carbon monoxide of the carbonic diester decreases, and carbon monoxide decreases. Usage rate deteriorates. On the other hand, when a carrier having an average pore diameter of 30 Å or more is used as in the present invention, the diffusion rate of water in the pores is large, and water is quickly released from the inside of the catalyst pores. It is thought that the selectivity based on carbon monoxide is significantly improved.

【0023】担体の細孔容積に関しては、細孔径200
オングストローム未満のポアの細孔容積が、全ポアの細
孔容積に対して、40%以上、特に50〜90%程度で
あるのが好ましい。
With respect to the pore volume of the carrier, the pore diameter is 200
The pore volume of pores smaller than Å is preferably at least 40%, particularly preferably about 50 to 90%, based on the pore volume of all pores.

【0024】担体の比表面積は、特に制限されないが、
通常500m2 /g以上、好ましくは700〜3000
2 /g、さらに好ましくは900〜3000m2 /g
程度である。比表面積が500m2 /g未満の活性炭で
は、触媒活性が低下しやすい。
The specific surface area of the carrier is not particularly limited.
Usually 500 m 2 / g or more, preferably 700 to 3000
m 2 / g, more preferably 900~3000m 2 / g
It is about. In the case of activated carbon having a specific surface area of less than 500 m 2 / g, the catalytic activity tends to decrease.

【0025】担体としては、活性炭、アルミナ、シリ
カ、シリカ−アルミナ、チタニア、ジルコニア、マグネ
シア、炭化ケイ素、ケイソウ土、軽石、アランダム等、
固体触媒の担体として通常用いられる担体を用いること
ができる。これらの担体のうち、特に活性炭が繁用され
る。担体として活性炭を用いると、一酸化炭素分圧が、
例えば20気圧以下の低い圧力であっても、十分速い反
応速度が得られる。
Examples of the carrier include activated carbon, alumina, silica, silica-alumina, titania, zirconia, magnesia, silicon carbide, diatomaceous earth, pumice, alundum and the like.
A carrier usually used as a carrier for a solid catalyst can be used. Among these carriers, activated carbon is particularly used. When activated carbon is used as a carrier, the carbon monoxide partial pressure becomes
For example, a sufficiently high reaction rate can be obtained even at a low pressure of 20 atm or less.

【0026】本発明の固体触媒は、触媒成分を担体に、
一段又は多段で、含浸法、コーティング法、吸着法等の
方法によって担持させて調製してもよく、また、触媒成
分を適当なバインダーを用いて、打錠成形、押し出し成
形等により成形して調製してもよい。前記固体触媒の形
状は、特に制限はなく、球状、円柱状、針状等の何れで
あってもよい。
The solid catalyst of the present invention comprises a catalyst component as a carrier,
It may be prepared in one or more stages by supporting it by a method such as an impregnation method, a coating method, or an adsorption method, or prepared by molding a catalyst component by using an appropriate binder by tableting, extrusion, or the like. May be. The shape of the solid catalyst is not particularly limited, and may be any of a sphere, a column, a needle, and the like.

【0027】触媒成分の担体への担持量は、触媒活性が
損なわれない範囲で適宜選択できるが、通常、担体に対
し、2〜40重量%程度である。前記担持量が担体に対
して2重量%未満の場合は、触媒活性が低下し易い。ま
た、前記担持量が40重量%を越えると、高分散担持が
困難となるため、担体と触媒成分とのインターラクショ
ンが弱くなり、高い触媒活性が得られにくい。前記触媒
成分の好ましい担持量は、担体の飽和吸着量程度であ
り、使用する担体の種類により異なるが、担体に対し
て、例えば2〜20重量%程度である。
The amount of the catalyst component carried on the carrier can be appropriately selected within a range that does not impair the catalytic activity, but is usually about 2 to 40% by weight based on the carrier. When the supported amount is less than 2% by weight based on the carrier, the catalytic activity tends to decrease. On the other hand, if the loading exceeds 40% by weight, high-dispersion loading becomes difficult, so that the interaction between the carrier and the catalyst component is weakened, and it is difficult to obtain high catalytic activity. The preferable loading amount of the catalyst component is about the saturated adsorption amount of the carrier, and varies depending on the type of the carrier to be used, but is, for example, about 2 to 20% by weight based on the carrier.

【0028】本発明の方法は、固定床または流動床の反
応器で行うことができる。反応は気相で行われる。反応
圧力は、特に制限されないが、十分な反応速度を得ると
共に、設備費等の経済面をも考慮して、通常大気圧〜6
0気圧、好ましくは大気圧〜30気圧程度である。
The process according to the invention can be carried out in fixed-bed or fluidized-bed reactors. The reaction takes place in the gas phase. The reaction pressure is not particularly limited, but is usually from atmospheric pressure to 6 to 6 in consideration of economical aspects such as equipment costs while obtaining a sufficient reaction rate.
0 atm, preferably about atmospheric pressure to about 30 atm.

【0029】反応温度は、反応速度を低下させず、副反
応を抑制する範囲で選択でき、例えば、20〜200
℃、好ましくは80〜150℃程度である。
The reaction temperature can be selected within a range that does not decrease the reaction rate and suppresses side reactions.
° C, preferably about 80 to 150 ° C.

【0030】反応系に供給するガスの組成は、反応の円
滑な進行を妨げない範囲で選択できる。反応系に供給す
るガスの好ましい組成は、アルコール含量が1〜20容
量%で、且つ、一酸化炭素含量が70〜95容量%であ
る。
The composition of the gas supplied to the reaction system can be selected within a range that does not hinder the smooth progress of the reaction. The preferred composition of the gas supplied to the reaction system is such that the alcohol content is 1 to 20% by volume and the carbon monoxide content is 70 to 95% by volume.

【0031】なお、本明細書において、アルコール含
量、一酸化炭素含量及び酸素含量は、反応系に供給する
ガスのうちアルコール、一酸化炭素及び酸素の三成分の
合計量に対する容量%を意味する。
In the present specification, the alcohol content, carbon monoxide content and oxygen content mean the volume% of the total amount of the three components of alcohol, carbon monoxide and oxygen in the gas supplied to the reaction system.

【0032】前記アルコール含量が、1容量%未満の場
合には、反応速度が低下し易い。一方、前記アルコール
含量が20容量%を越えると、ギ酸メチルなどのギ酸エ
ステルやメチラールなどのケタ−ル類等の副生物の生成
量が増加し、炭酸ジエステルの選択率が低下し易い。
When the alcohol content is less than 1% by volume, the reaction rate tends to decrease. On the other hand, when the alcohol content exceeds 20% by volume, the amount of by-products such as formate esters such as methyl formate and ketals such as methylal increases, and the selectivity of diester carbonate tends to decrease.

【0033】また、前記一酸化炭素含量が、70容量%
未満では、前記副生物の生成量が増加し易く、95容量
%を越えると、相対的に酸素含量が減少することによ
り、十分な反応速度が得られにくい。
Further, the carbon monoxide content is 70% by volume.
If it is less than 95%, the amount of the by-products is likely to increase, and if it exceeds 95% by volume, the oxygen content is relatively reduced, so that it is difficult to obtain a sufficient reaction rate.

【0034】反応系に供給するガス中のアルコール含量
及び一酸化炭素含量を、前記好ましい範囲に設定する
と、副反応が抑制され、特にメタノール基準の選択率が
向上する。
When the alcohol content and the carbon monoxide content in the gas supplied to the reaction system are set within the above-mentioned preferred ranges, side reactions are suppressed, and the selectivity based on methanol is particularly improved.

【0035】反応系に供給するガス中の酸素含量は、ア
ルコール及び一酸化炭素の残余を構成し、通常0.5〜
28容量%、好ましくは1〜15容量%程度である。
The oxygen content in the gas supplied to the reaction system constitutes the balance of alcohol and carbon monoxide, and is usually 0.5 to
It is about 28% by volume, preferably about 1 to 15% by volume.

【0036】酸素に対する一酸化炭素の供給モル比(C
O/O2 )は、例えば1〜200、好ましくは1〜10
0程度である。
The supply molar ratio of carbon monoxide to oxygen (C
O / O 2 ) is, for example, 1 to 200, preferably 1 to 10
It is about 0.

【0037】酸素に対するアルコールの供給モル比(ア
ルコール/O2 )は、例えば0.05〜20、好ましく
は0.1〜10程度であり、アルコールに対する一酸化
炭素の供給モル比(CO/アルコール)は、通常1〜1
00、好ましくは1〜50程度である。
The supply molar ratio of alcohol to oxygen (alcohol / O 2 ) is, for example, about 0.05 to 20, preferably about 0.1 to 10, and the supply molar ratio of carbon monoxide to alcohol (CO / alcohol). Is usually 1 to 1
00, preferably about 1 to 50.

【0038】反応系に供給するガスは、アルコール、一
酸化炭素及び酸素からなる混合ガスであってもよいが、
必要に応じて、反応に不活性なガス、例えば、窒素、ヘ
リウム、アルゴン、二酸化炭素などにより希釈されてい
てもよい。その場合、酸素に代えて空気を用い、空気中
の窒素を不活性ガスとして利用することもできる。ま
た、反応により副生する二酸化炭素を反応系にリサイク
ルし、希釈用の不活性ガスとして利用してもよい。
The gas supplied to the reaction system may be a mixed gas composed of alcohol, carbon monoxide and oxygen.
If necessary, it may be diluted with a gas inert to the reaction, for example, nitrogen, helium, argon, carbon dioxide or the like. In this case, air may be used instead of oxygen, and nitrogen in the air may be used as an inert gas. Alternatively, carbon dioxide produced as a by-product of the reaction may be recycled to the reaction system and used as an inert gas for dilution.

【0039】また、反応系に供給するガスの空間速度
は、例えば10〜50000h-1、好ましくは100〜
5000h-1程度である。
The space velocity of the gas supplied to the reaction system is, for example, 10 to 50,000 h -1 , preferably 100 to 50,000 h -1 .
It is about 5000 h -1 .

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明の方法によれば、触媒成分を平均
細孔径30〜100オングストローム程度の担体に担持
した固体触媒を用いるため、腐蝕性が少ない気相法によ
り、高い触媒活性を長期間維持しつつ、炭酸ジエステル
を極めて高い選択率で多量に製造することができる。
According to the method of the present invention, a solid catalyst in which a catalyst component is supported on a carrier having an average pore diameter of about 30 to 100 angstroms is used. While maintaining this, the diester carbonate can be produced in large quantities with very high selectivity.

【0041】[0041]

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定され
るものではない。
EXAMPLES The present invention will be described below in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0042】実施例 塩化第一銅2.9gを、平均細孔径44オングストロー
ム、比表面積2500m2 /gの活性炭(クラレケミカ
ル(株)製、クラレコールBP25)40gに、アセト
ニトリル溶媒を用いて担持させ、130℃で減圧乾燥
し、固体触媒を調製した。
Example 2.9 g of cuprous chloride was supported on 40 g of activated carbon (Kuraray Chemical Co., Ltd., Kuraray Coal BP25) having an average pore diameter of 44 Å and a specific surface area of 2,500 m 2 / g using an acetonitrile solvent. And dried under reduced pressure at 130 ° C. to prepare a solid catalyst.

【0043】この固体触媒を、内径27mm、長さ45
0mmのステンレス製の反応管に、層長35mmとなる
ように充填し、反応温度を120℃、反応圧力をゲージ
圧7Kg/cm2 に設定し、一酸化炭素を43.2ノル
マルリットル/Hr、酸素を1.74ノルマルリットル
/Hr、メタノールを11.7g/Hr(8.2ノルマ
ルリットル/Hr)の流量で流通させ、4時間連続して
反応を行った。反応開始後3時間から4時間までの反応
生成物を分析した結果、仕込んだメタノールの8.0モ
ル%が炭酸ジメチルに変換され、一酸化炭素基準の選択
率は91%、メタノール基準の選択率は99%であっ
た。また、炭酸ジメチルの生成速度は、触媒1リットル
当り0.8モル/Hrであった。
This solid catalyst was used for an inner diameter of 27 mm and a length of 45 mm.
A 0 mm stainless steel reaction tube was filled to a layer length of 35 mm, the reaction temperature was set to 120 ° C., the reaction pressure was set to a gauge pressure of 7 Kg / cm 2 , and carbon monoxide was 43.2 normal liter / Hr. Oxygen was passed at a flow rate of 1.74 normal liters / Hr and methanol was flowed at a flow rate of 11.7 g / Hr (8.2 normal liters / Hr), and the reaction was carried out continuously for 4 hours. As a result of analyzing the reaction product from 3 hours to 4 hours after the start of the reaction, 8.0 mol% of the charged methanol was converted to dimethyl carbonate, the selectivity based on carbon monoxide was 91%, and the selectivity based on methanol was 91%. Was 99%. The production rate of dimethyl carbonate was 0.8 mol / Hr per liter of the catalyst.

【0044】比較例 塩化第一銅1.9gを、平均細孔径17オングストロー
ム、比表面積1000m2 /gの活性炭(武田薬品工業
(株)製、白鷺C2X 4/6−2)40gに、アセト
ニトリル溶媒を用いて担持させ、130℃で減圧乾燥
し、固体触媒を調製した。なお、空間速度(SV)一定
条件下で触媒性能を比較するため、単位体積当りの塩化
第一銅担持量が実施例の固体触媒と等しくなるように調
製した。
Comparative Example 1.9 g of cuprous chloride was added to 40 g of activated carbon (Shirasagi C2X 4 / 6-2, manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) having an average pore diameter of 17 angstroms and a specific surface area of 1000 m 2 / g, and an acetonitrile solvent. And dried under reduced pressure at 130 ° C. to prepare a solid catalyst. In order to compare the catalyst performance under a constant space velocity (SV) condition, the catalyst was prepared so that the amount of cuprous chloride carried per unit volume was equal to that of the solid catalyst of the example.

【0045】この固体触媒を用いた他は、実施例と同様
にして4時間反応を行った。反応開始後3時間から4時
間までの反応生成物を分析した結果、仕込んだメタノー
ルの8.5モル%が炭酸ジメチルに変換され、一酸化炭
素基準の選択率は72%、メタノール基準の選択率は9
4%であった。また、炭酸ジメチルの生成速度は、触媒
1リットル当り0.78モル/Hrであった。
The reaction was carried out for 4 hours in the same manner as in Example except that this solid catalyst was used. As a result of analyzing the reaction product from 3 hours to 4 hours after the start of the reaction, 8.5 mol% of the charged methanol was converted to dimethyl carbonate, the selectivity based on carbon monoxide was 72%, and the selectivity based on methanol was 72%. Is 9
4%. The production rate of dimethyl carbonate was 0.78 mol / Hr per liter of the catalyst.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−285375(JP,A) 特開 平5−255199(JP,A) 特開 平3−190846(JP,A) 特表 昭63−503460(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 68/00 C07B 61/00 300 Continuation of the front page (56) References JP-A-6-285375 (JP, A) JP-A-5-255199 (JP, A) JP-A-3-190846 (JP, A) , A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C07C 68/00 C07B 61/00 300

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アルコールと一酸化炭素と酸素とを、固
体触媒の存在下、気相で反応させて炭酸ジエステルを製
造する方法において、触媒成分を平均細孔径30〜10
オングストロームの担体に担持した固体触媒を用いる
炭酸ジエステルの製造方法。
1. A method for producing a carbonic acid diester by reacting an alcohol, carbon monoxide and oxygen in the gas phase in the presence of a solid catalyst, wherein the catalyst component has an average pore diameter of 30 to 10
0 Ong method for producing a carbonic acid diester using a solid catalyst supported on a carrier Strom.
【請求項2】 担体として活性炭を用いる請求項1記載
の炭酸ジエステルの製造方法。
2. The method for producing a carbonic acid diester according to claim 1, wherein activated carbon is used as a carrier.
【請求項3】 触媒成分として銅化合物を担体に担持し
た固体触媒を用いる請求項1記載の炭酸ジエステルの製
造方法。
3. The method according to claim 1, wherein a solid catalyst having a copper compound supported on a carrier is used as the catalyst component.
【請求項4】 銅1原子当り1個のハロゲン原子を含む
銅化合物を用いる請求項3記載の炭酸ジエステルの製造
方法。
4. The process for producing a carbonic acid diester according to claim 3, wherein a copper compound containing one halogen atom per copper atom is used.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0653319U (en) * 1991-08-26 1994-07-19 大阪備後産業株式会社 Car number plate mounting frame

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