JP3368931B2 - Method for producing carbonate ester - Google Patents

Method for producing carbonate ester

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JP3368931B2 JP03992493A JP3992493A JP3368931B2 JP 3368931 B2 JP3368931 B2 JP 3368931B2 JP 03992493 A JP03992493 A JP 03992493A JP 3992493 A JP3992493 A JP 3992493A JP 3368931 B2 JP3368931 B2 JP 3368931B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の応用分野】本発明は、一酸化炭素、酸素及び
アルコールから炭酸エステルを製造する方法に関する。
炭酸エステルはポリカーボネートやイソシアネートの製
造原料として、また、種々の有機合成原料として非常に
有用な化合物である。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a process for producing carbonates from carbon monoxide, oxygen and alcohols.
Carbonic acid ester is a very useful compound as a raw material for producing polycarbonate and isocyanate, and as a raw material for various organic synthesis.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
炭酸エステルはホスゲンとアルコールから製造されてい
るが、ホスゲンの毒性が非常に強いこと、腐食性のハロ
ゲンを含んだ化合物が副生することから、ホスゲンを用
いない炭酸エステルの製造法が望まれていた。このた
め、触媒を用いて、一酸化炭素、酸素及びアルコールか
ら炭酸エステルを製造する方法が提案されている〔2R
OH + CO + 1/2O2 →(RO)2 CO
+ H2 O〕。この触媒には、通常、塩化第一銅等のハ
ロゲン化第一銅、またはパラジウム金属またはその化合
物が用いられる。塩化第一銅を触媒に用いた方法(ドイ
ツ公開特許公報3045767号)では、低圧条件下で
の活性が十分ではないために、十分な活性を得るために
は20〜30気圧の高い反応圧力、特に高い一酸化炭素
分圧が必要という、工業的には必ずしも満足できる方法
ではない。また、反応によって生成される水及び副生物
である二酸化炭素により触媒が変質し、活性及び選択性
の低下が起こる。そのため、反応液に対して10〜20
重量%もの大量の触媒を反応液に加え、活性、選択性を
維持している(Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev., 19,
396 (1980).)。すなわち、ハロゲンを多く含む非常に
腐食性かつスラリー状の反応液となる等の欠点を有して
いた。また、塩化第二銅を触媒に用いた方法(特公昭4
5−11129)では、大量の触媒を用いても活性が劣
り、塩化メチル、ジメチルエーテル、炭酸ガス等の副生
成物が多く生成すること、長時間の反応では触媒の不溶
化と失活がおこること等の欠点を有していた。また、パ
ラジウムを触媒とする方法(特開平3−240756)
では、塩化パラジウム、パラジウムカーボンを触媒とす
る方法があるが、失活が激しく、蓚酸エステル、二酸化
炭素の副生を伴うという欠点を有し、かつパラジウムが
高価であるため、実用化は困難である。反応により副生
する水による触媒の活性低下に対しては、沃化第一銅+
1,10−フェナントロリンを触媒とし、水の存在下に
おいて炭酸エステルを合成することが開示されている
(特開平4−108765)が、反応圧は45気圧以
上、反応温度は130℃と反応条件が厳しい。また、触
媒が高価であり、工業的には満足できる方法ではない。
2. Description of the Related Art Conventionally, the problems to be solved by the invention
Carbonic acid ester is produced from phosgene and alcohol, but since phosgene is extremely toxic and a compound containing corrosive halogen is produced as a by-product, a method for producing carbonic acid ester that does not use phosgene is desired. It was Therefore, a method for producing a carbonate ester from carbon monoxide, oxygen and alcohol using a catalyst has been proposed [2R
OH + CO + 1 / 2O 2 → (RO) 2 CO
+ H 2 O]. For this catalyst, usually cuprous halide such as cuprous chloride, or palladium metal or a compound thereof is used. In the method using cuprous chloride as a catalyst (German Laid-Open Patent Publication No. 3045767), since the activity under low pressure conditions is not sufficient, in order to obtain sufficient activity, a high reaction pressure of 20 to 30 atm, This is not always an industrially satisfactory method that requires a particularly high carbon monoxide partial pressure. In addition, water and carbon dioxide, which is a by-product, change the catalyst, resulting in a decrease in activity and selectivity. Therefore, 10 to 20 for the reaction solution
A large amount of catalyst (wt%) is added to the reaction solution to maintain activity and selectivity (Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev., 19,
396 (1980).). That is, it has a drawback that it becomes a highly corrosive and slurry-like reaction liquid containing a large amount of halogen. Further, a method using cupric chloride as a catalyst (Japanese Patent Publication No.
In 5-11129), the activity is inferior even when a large amount of catalyst is used, and many by-products such as methyl chloride, dimethyl ether, carbon dioxide gas are generated, and catalyst insolubilization and deactivation occur in the reaction for a long time. Had the drawback of. Further, a method using palladium as a catalyst (Japanese Patent Laid-Open No. 3-240756)
Then, there is a method of using palladium chloride or palladium carbon as a catalyst, but it has the drawback of being highly deactivated, accompanied by by-products of oxalic acid ester and carbon dioxide, and palladium is expensive, so practical application is difficult. is there. To reduce the activity of the catalyst due to water by-produced by the reaction, cuprous iodide +
It has been disclosed that carbonic acid ester is synthesized in the presence of water using 1,10-phenanthroline as a catalyst (JP-A-4-108765), but the reaction pressure is 45 atm or higher, and the reaction temperature is 130 ° C. Strict. Further, the catalyst is expensive and is not an industrially satisfactory method.

【0003】本発明者らは、一酸化炭素、酸素及びアル
コールを反応させることによる炭酸エステルの製造法に
ついて、鋭意検討を重ねた結果、銅化合物及びアルキル
置換第三級アミンを触媒として用いれば、比較的低圧の
温和な反応条件下において、活性、選択性とも高く、触
媒の失活を起こさず、極めて有利に炭酸エステルが得ら
れることを見出し、本発明を完成するに至った。
The present inventors have earnestly studied about a method for producing a carbonic acid ester by reacting carbon monoxide, oxygen and alcohol, and as a result, when a copper compound and an alkyl-substituted tertiary amine are used as a catalyst, The inventors have found that under a relatively low pressure and mild reaction conditions, the activity and selectivity are high, the catalyst is not deactivated, and the carbonate ester can be obtained extremely advantageously, and the present invention has been completed.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
(1)一酸化炭素、酸素及びアルコールから炭酸エステ
ルを製造する方法において、銅化合物及びアルキル置換
第三級アミンのみを触媒として用いることを特徴とする
炭酸エステルの製造方法、(2)触媒として用いる銅化
合物の反応液中の濃度が0.1〜3モル/リットルであ
る(1)記載の方法である。以下に、この発明の方法を
詳しく説明する。
That is, the present invention is
(1) A method for producing a carbonic acid ester from carbon monoxide, oxygen, and an alcohol, wherein only a copper compound and an alkyl-substituted tertiary amine are used as a catalyst, and (2) a method for producing a carbonic acid ester. The method according to (1), wherein the concentration of the copper compound in the reaction solution is 0.1 to 3 mol / liter. The method of the present invention will be described in detail below.

【0005】本発明に用いられる触媒は、銅化合物及び
アルキル置換第三級アミンである。銅化合物としては、
塩化第二銅、塩化第一銅、臭化第二銅、臭化第一銅、ヨ
ウ化第一銅、硝酸第二銅等が挙げられるが、塩化第二銅
が特に好ましい。銅化合物は、反応液に対して0. 1〜
3モル/Lの濃度範囲であり、特に、1〜3モル/Lの
濃度範囲が好ましい。アルキル置換第三級アミンとして
は、トリエチルアミン、トリメチルアミン、ジエチルメ
チルアミン、ジメチルエチルアミン、あるいはトリプロ
ピルアミン等の脂肪族第三級アルキル置換アミンまた
は、DABCO(ジアザビシクロ{2,2, 2}オクタ
ン)等の脂環式第三級アミンが好適に用いられる。ま
た、(アルキル置換第三級アミン基を含む化合物、また
は)これらのアルキル置換第三級アミンをポリマー等適
当な高分子や担体に固定化したものを用いることもでき
る。アルキル置換第三級アミンは銅化合物に対し、その
窒素原子/銅原子の比が0. 01〜2の範囲で、好まし
くは0. 1〜0. 8の範囲で用いられる。本反応の反応
形式は連続式でもバッチ式でも良いが工業化の上では連
続式の方が有利に炭酸エステルを製造できる。
The catalysts used in the present invention are copper compounds and alkyl-substituted tertiary amines. As a copper compound,
Examples thereof include cupric chloride, cuprous chloride, cupric bromide, cuprous bromide, cuprous iodide, cupric nitrate, etc., but cupric chloride is particularly preferable. Copper compound is 0.1 to
The concentration range is 3 mol / L, and the concentration range of 1 to 3 mol / L is particularly preferable. Examples of the alkyl-substituted tertiary amine include aliphatic tertiary alkyl-substituted amines such as triethylamine, trimethylamine, diethylmethylamine, dimethylethylamine, and tripropylamine, and DABCO (diazabicyclo {2,2,2} octane) and the like. Alicyclic tertiary amines are preferably used. Further, a compound containing an alkyl-substituted tertiary amine group, or one obtained by immobilizing these alkyl-substituted tertiary amines on a suitable polymer such as a polymer or a carrier can also be used. The alkyl-substituted tertiary amine is used in a nitrogen atom / copper atom ratio of 0.01 to 2, preferably 0.1 to 0.8, based on the copper compound. The reaction system of this reaction may be a continuous system or a batch system, but a continuous system is more advantageous in producing a carbonate ester in terms of industrialization.

【0006】本発明に用いるアルコールとしては、メタ
ノール、エタノール等の脂肪族アルコール、フェノール
等の芳香族アルコール、アリルアルコール等の不飽和ア
ルコール、エチレングリコール等の多価アルコールが挙
げられ、好ましくは、炭素数1〜10のアルコールであ
る。反応溶媒は原料であるアルコール及び/又は生成物
である炭酸エステルを用いるが、他に適当な溶媒を用い
ることもできる。
Examples of the alcohol used in the present invention include aliphatic alcohols such as methanol and ethanol, aromatic alcohols such as phenol, unsaturated alcohols such as allyl alcohol, and polyhydric alcohols such as ethylene glycol, and preferably carbon. It is an alcohol having a number of 1 to 10. As the reaction solvent, alcohol as a raw material and / or carbonic acid ester as a product is used, but an appropriate solvent can also be used.

【0007】原料ガスである一酸化炭素及び酸素は、二
酸化炭素、窒素、水素及び他の反応に不活性なガスで希
釈して用いても良い。反応は常圧でもよいが、好ましく
は、加圧下で行う。比較的低反応圧力下で本触媒系は高
活性を示す特徴を有するが、反応圧力を上げることによ
り、さらに活性を高めることもできる。実際の反応にお
ける一酸化炭素分圧は0. 5〜100気圧、好ましくは
3〜10気圧、酸素分圧は0. 1〜30気圧、好ましく
は0. 3〜10気圧の範囲である。反応温度は50〜1
50℃、好ましくは90〜130℃の範囲である。
Carbon monoxide and oxygen, which are raw material gases, may be diluted with carbon dioxide, nitrogen, hydrogen and other inert gases for reaction. The reaction may be carried out at normal pressure, but is preferably carried out under pressure. Although the present catalyst system has a characteristic of exhibiting high activity under a relatively low reaction pressure, the activity can be further increased by increasing the reaction pressure. In the actual reaction, carbon monoxide partial pressure is in the range of 0.5 to 100 atm, preferably 3 to 10 atm, and oxygen partial pressure is in the range of 0.1 to 30 atm, preferably 0.3 to 10 atm. Reaction temperature is 50-1
It is in the range of 50 ° C, preferably 90 to 130 ° C.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。な
お、原料のアルコールにメタノールを用いて示した以下
の実施例においては触媒の活性を、次式に従い反応液1
リットル、反応時間1時間あたりの炭酸ジメチル(以下
DMC)生成量、すなわち空時収量(mmol/L ・ h )で
表す。 Y=a×(1/b)×(1/c) ここで、Y:空時収量(mmol/L ・ h )、a:DMC生
成量(mmol)、b:反応液の体積(L)、c:反応時間
(h)である。また、選択率は、原料の一酸化炭素及び
メタノールに対してそれぞれ以下の式を用いて算出し
た。
EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples in which methanol was used as the raw material alcohol, the activity of the catalyst was measured according to the following equation.
It is represented by the amount of dimethyl carbonate (hereinafter referred to as DMC) produced per liter of reaction time, that is, the space-time yield (mmol / L · h). Y = a * (1 / b) * (1 / c) Here, Y: space-time yield (mmol / L * h), a: DMC production amount (mmol), b: reaction liquid volume (L), c: Reaction time (h). In addition, the selectivity was calculated using the following formulas for the raw material carbon monoxide and methanol, respectively.

【0009】S(CO)=R(DMC) /{R(DMC) +R(CO2)
} × 100 S(CH3OH) =2R(DMC) /{2R(DMC) +R(MC)+2R
(DME) +3R(DMM) }× 100 ここで、S(CO):原料の一酸化炭素に対する選択率
(%)、S(CH3OH) :原料のメタノールに対する選択率
(%)、R(DMC) :DMC生成量(mmol)、R(CO2):
二酸化炭素生成量(mmol)、R(MC):塩化メチル生成量
(mmol)、R(DMM) :ジメトキシメタン(メチラール)
生成量(mmol)、R(DME):ジメチルエーテル生成量(mmo
l)である。
S (CO) = R (DMC) / {R (DMC) + R (CO 2 )
} × 100 S (CH 3 OH) = 2R (DMC) / {2R (DMC) + R (MC) + 2R
(DME) + 3R (DMM)} × 100 where S (CO): selectivity (%) for carbon monoxide of the raw material, S (CH 3 OH): selectivity (%) for methanol of the raw material, R (DMC ): DMC production amount (mmol), R (CO 2 ):
Carbon dioxide production (mmol), R (MC): Methyl chloride production (mmol), R (DMM): Dimethoxymethane (methylal)
Production amount (mmol), R (DME): Dimethyl ether production amount (mmo
l).

【0010】実施例1 テフロン内筒、撹拌機を備えたステンレス製オートクレ
ーブ(内容積約400ml)に塩化第二銅66mmolおよ
びトリエチルアミン22mmolを溶解したメタノール40
ml(31g)加えた後、常圧における分圧として一酸
化炭素を3. 6気圧、窒素を5. 7気圧さらに酸素を
0. 7気圧仕込んで全圧を10気圧とした後に、オート
クレーブを100℃に加熱して30分間反応を行った。
反応終了後、液相部及び気相部をそれぞれガスクロマト
グラフィーで分析した結果、炭酸ジメチル(以下DMC
と略する)の空時収量は720mmol/L ・ h であった。
副生成物は、少量の二酸化炭素及び痕跡量のジメトキシ
メタン、塩化メチルであった。選択率は原料の一酸化炭
素に対して98%、原料のメタノールに対して97%で
あった。また、反応後の液には沈澱は含まれていなかっ
た。
Example 1 Methanol 40 containing 66 mmol of cupric chloride and 22 mmol of triethylamine dissolved in a stainless steel autoclave (internal volume of about 400 ml) equipped with a Teflon inner cylinder and a stirrer.
After adding ml (31 g), carbon monoxide (3.6 atm), nitrogen (5.7 atm) and oxygen (0.7 atm) were added as partial pressures under normal pressure to bring the total pressure to 10 atm. The mixture was heated to 0 ° C. and reacted for 30 minutes.
After the reaction was completed, the liquid phase part and the gas phase part were analyzed by gas chromatography respectively, and as a result, dimethyl carbonate (hereinafter referred to as DMC
Abbreviated) was 720 mmol / L · h.
By-products were small amounts of carbon dioxide and traces of dimethoxymethane, methyl chloride. The selectivity was 98% with respect to the raw material carbon monoxide and 97% with respect to the raw material methanol. In addition, the liquid after the reaction did not contain any precipitate.

【0011】実施例2 原料メタノールの代わりに水を約7重量%含むメタノー
ルを用い、それ以外は実施例1と同様に反応を行った。
その結果、DMCの空時収量は450mmol/L・ h であ
った。副生成物は少量の二酸化炭素及び痕跡量のジメト
キシメタン、塩化メチルであった。選択率は原料の一酸
化炭素に対して70%、原料のメタノールに対して95
%であった。また、反応後の液には沈澱は含まれていな
かった。
Example 2 The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that methanol containing about 7% by weight of water was used instead of the raw material methanol.
As a result, the space-time yield of DMC was 450 mmol / L · h. By-products were small amounts of carbon dioxide and traces of dimethoxymethane, methyl chloride. Selectivity is 70% for the raw material carbon monoxide and 95 for the raw material methanol.
%Met. In addition, the liquid after the reaction did not contain any precipitate.

【0012】実施例3 トリエチルアミン22mmolの代わりにトリメチルアミン
を22mmol用いた他は実施例1と同様にして反応を行っ
た。その結果、DMCの空時収量は750mmol/L ・ h
であった。副生成物は少量の二酸化炭素及び痕跡量のジ
メトキシメタン、塩化メチルであった。選択率は原料の
一酸化炭素に対して98%、原料のメタノールに対して
97%であった。また、反応後の液には沈澱は含まれて
いなかった。
Example 3 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 22 mmol of trimethylamine was used instead of 22 mmol of triethylamine. As a result, the space-time yield of DMC was 750 mmol / L · h.
Met. By-products were small amounts of carbon dioxide and traces of dimethoxymethane, methyl chloride. The selectivity was 98% with respect to the raw material carbon monoxide and 97% with respect to the raw material methanol. In addition, the liquid after the reaction did not contain any precipitate.

【0013】実施例4 トリエチルアミン22mmolの代わりにDABCO(ジア
ザビシクロ{2, 2,2}オクタンを22mmol用いた他
は実施例1と同様にして反応を行った。その結果、DM
Cの空時収量は650mmol/L ・ h であった。副生成物
は少量の二酸化炭素及び痕跡量のジメトキシメタン、塩
化メチルであった。選択率は原料の一酸化炭素に対して
98%、原料のメタノールに対して97%であった。
Example 4 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 22 mmol of DABCO (diazabicyclo {2,2,2} octane was used in place of 22 mmol of triethylamine.
The space-time yield of C was 650 mmol / L · h. By-products were small amounts of carbon dioxide and traces of dimethoxymethane, methyl chloride. The selectivity was 98% with respect to the raw material carbon monoxide and 97% with respect to the raw material methanol.

【0014】実施例5 塩化第二銅66mmolの代わりに臭化第二銅66mmol用い
た他は実施例1と同様にして反応を行った。その結果、
DMCの空時収量は700mmol/L ・ h であった。副生
成物は少量の二酸化炭素及び痕跡量のジメトキシメタ
ン、臭化メチルであった。選択率は原料の一酸化炭素に
対して97%、原料のメタノールに対して97%であっ
た。また反応後の液には、沈澱は含まれていなかった。
Example 5 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 66 mmol of cupric bromide was used instead of 66 mmol of cupric chloride. as a result,
The space-time yield of DMC was 700 mmol / L · h. By-products were small amounts of carbon dioxide and traces of dimethoxymethane, methyl bromide. The selectivity was 97% with respect to the raw material carbon monoxide and 97% with respect to the raw material methanol. The liquid after the reaction did not contain any precipitate.

【0015】実施例6 テフロン内筒、撹拌機を備えたステンレス製オートクレ
ーブ(内容積約400ml)に、塩化第二銅165mmo
l、トリエチルアミン55mmolを溶解したメタノール1
00mlを加えた後、一酸化炭素を260ml/分、空
気を100ml/分を流し、全圧10気圧、内温110
℃で6時間反応させた。原料及び反応ガスは1時間毎に
自動的にサンプリングし、ガスクロマトグラフィーによ
り分析した。反応終了後、液相部をサンプリングし、ガ
スクロマトグラフィーで分析した結果、DMCは35g
生成しており、平均の空時収量は590mmol/L ・ h で
あった。副生成物は少量の二酸化炭素及び痕跡量のジメ
トキシメタン、塩化メチルであった。選択率は原料の一
酸化炭素に対して90%、原料のメタノールに対して9
8%であった。また、反応後の液には極少量の沈澱しか
認められなかった。
Example 6 In a stainless steel autoclave (internal volume of about 400 ml) equipped with a Teflon inner cylinder and a stirrer, cupric chloride 165 mmo
1, methanol 1 in which 55 mmol of triethylamine was dissolved
After adding 00 ml, carbon monoxide was flowed at 260 ml / min and air was passed at 100 ml / min, the total pressure was 10 atm, and the internal temperature was 110.
The reaction was carried out at 0 ° C for 6 hours. The raw materials and reaction gas were automatically sampled every hour and analyzed by gas chromatography. After the reaction was completed, the liquid phase portion was sampled and analyzed by gas chromatography. As a result, DMC was 35 g.
As a result, the average space-time yield was 590 mmol / L · h. By-products were small amounts of carbon dioxide and traces of dimethoxymethane, methyl chloride. The selectivity is 90% for the raw material carbon monoxide and 9 for the raw material methanol.
It was 8%. In addition, only a very small amount of precipitate was observed in the liquid after the reaction.

【0016】比較例1 塩化第二銅165mmolのみを用いて、他は実施例6と同
様に反応を行った。6時間の反応の後に生成したDMC
は9. 2gで平均の空時収量は155mmol/L・ h であ
った。副生成物は二酸化炭素、ジメトキシメタン、塩化
メチルおよびジメチルエーテルであった。反応全般を通
した選択率は原料の一酸化炭素に対して80%、原料の
メタノールに対して91%であった。
Comparative Example 1 The reaction was performed in the same manner as in Example 6 except that 165 mmol of cupric chloride was used. DMC formed after 6 hours of reaction
Was 9.2 g, and the average space-time yield was 155 mmol / L · h. By-products were carbon dioxide, dimethoxymethane, methyl chloride and dimethyl ether. The selectivity through the whole reaction was 80% with respect to carbon monoxide as a raw material and 91% with respect to methanol as a raw material.

【0017】比較例2 塩化第一銅165mmolのみを用いて、他は実施例6と同
様に反応を行った。6時間の反応の後に生成したDMC
は20gで平均の空時収量は360mmol/L・ h であっ
た。副生成物は二酸化炭素及び小量のジメトキシメタン
であった。反応全般を通した選択率は原料の一酸化炭素
に対して90%、原料のメタノールに対して98%であ
った。反応後、反応液中には触媒に由来する大量の沈澱
(約12g)が生じていた。X線回折法により分析した
結果、この沈澱はおもにCu2(OH)3 Cl{CuC
2 ・3Cu(OH)2 }の結晶からなっていた。
Comparative Example 2 The reaction was performed in the same manner as in Example 6 except that 165 mmol of cuprous chloride was used. DMC formed after 6 hours of reaction
Was 20 g, and the average space-time yield was 360 mmol / L · h. The by-products were carbon dioxide and a small amount of dimethoxymethane. The selectivity through the whole reaction was 90% with respect to the raw material carbon monoxide and 98% with respect to the raw material methanol. After the reaction, a large amount of a catalyst-derived precipitate (about 12 g) was generated in the reaction solution. As a result of analysis by an X-ray diffraction method, this precipitate was mainly Cu 2 (OH) 3 Cl {CuC
It consisted of a crystal of l 2 · 3Cu (OH) 2 }.

【0018】実施例7 実施例6の反応液を取り出し、エバポレーターで反応液
と触媒を分離した。留出した反応液中にトリエチルアミ
ンは痕跡量しか検出されなかった。得られた触媒を80
℃で30分乾燥した後にメタノールのみに溶解して、他
は実施例6と同様に反応を6時間繰り返した。その結果
DMCは繰り返し反応2回目は36g生成し、3回目に
は38g生成した。触媒の繰り返し使用による活性・選
択性の低下は認められなかった。また、反応後の液には
常に極少量の沈澱しか認められなかった。
Example 7 The reaction liquid of Example 6 was taken out, and the reaction liquid and the catalyst were separated by an evaporator. Only a trace amount of triethylamine was detected in the distilled reaction solution. The resulting catalyst is 80
After drying at 30 ° C. for 30 minutes and dissolving in methanol only, the reaction was repeated for 6 hours in the same manner as in Example 6. As a result, 36 g of DMC was produced in the second reaction and 38 g in the third reaction. No decrease in activity or selectivity due to repeated use of the catalyst was observed. Moreover, only a very small amount of precipitate was always observed in the liquid after the reaction.

【0019】比較例3 比較例2の反応液及び沈澱を取り出し、エバポレーター
で触媒を分離した。得られた触媒を80℃で30分乾燥
した後に再びメタノールに分散させた。触媒の大部分は
溶解せず、スラリー状を呈した。比較例2と同様に反応
を6時間繰り返した。その結果DMCは反応2回目は1
7g生成し、同様にして繰り返した3回目には15g生
成した。触媒活性は、反応の繰り返しと共に低下してい
く傾向を見せた。また、反応液中に含まれる沈澱の量
は、繰り返しと共に増加していく傾向を見せた。
Comparative Example 3 The reaction solution and the precipitate of Comparative Example 2 were taken out, and the catalyst was separated by an evaporator. The obtained catalyst was dried at 80 ° C. for 30 minutes and then dispersed again in methanol. Most of the catalyst did not dissolve and was in a slurry form. The reaction was repeated for 6 hours as in Comparative Example 2. As a result, DMC was 1 in the second reaction.
7 g was produced, and 15 g was produced in the third cycle repeated in the same manner. The catalytic activity showed a tendency to decrease as the reaction was repeated. Further, the amount of precipitate contained in the reaction solution tended to increase with repetition.

【0020】実施例8 反応時の圧力を20気圧にし、一酸化炭素の流量を39
0ml/分、空気の流量を150ml/分にした以外は
実施例6と同様に反応を行った。4時間の反応の後に生
成したDMCは50gであり、平均の空時収量は126
0mmol/L ・ h であった。副生成物は少量の二酸化炭素
及び痕跡量のジメトキシメタン、塩化メチルであった。
選択率は原料の一酸化炭素に対して90%、原料のメタ
ノールに対して97%であった。また、反応後の液には
極少量の沈澱しか認められなかった。反応後、反応液中
の水分濃度は、約10重量%(触媒成分を除外した算
出)であった。 比較例4 触媒として、塩化第二銅66mmolとピリジン22mmolを
用い、他は実施例1と同様にして反応を行った。30分
の反応後、反応液の分析を行った結果、DMCの空時収
量は160mmol/L ・ h であった。 実施例9 触媒として、塩化第二銅165mmol、トリエチルアミン
55mmolを用い、原料のメタノール100mlに水4.
0g(220mmol)を加えた他は実施例6と同じ条件
(全圧10気圧、内温110℃、反応時間6時間)で反
応を実施した。その結果、DMCは21g得られ、平均
の空時収量は350mmol/L ・ h であった。反応後、反
応液中の水分濃度は、約10重量%(触媒成分を除外し
て算出)であった。 比較例5 触媒として塩化第一銅のみを165mmol用い、原料のメ
タノール100mlに水4.0g(220mmol)を加え
た他は実施例6と同じ条件(全圧10気圧、内温110
℃、反応時間6時間)で反応を実施した。その結果、D
MCは12.5g得られ、平均の空時収量は210mmol
/L ・ h であった。実施例9及び比較例5の結果から、
本発明の触媒は水の存在下においても従来の触媒より高
い活性で安定にDMCを生成するすることがわかる。 比較例6 触媒として塩化第一銅のみを用いた以外は、実施例8と
同様の反応条件下で反応を実施した。4時間の反応後に
生成したDMCは32gであり、平均の空時収量は、8
10mmol/L ・ h であった。副生成物は、少量の二酸化
炭素及び痕跡量のジメトキシメタン、塩化メチルであっ
た。選択率は原料の一酸化炭素に対して約90%、原料
のメタノールに対して98%であった。反応液中には触
媒に由来する大量の沈殿が含まれていた。水分濃度は、
約6重量%(触媒成分を除外して算出)であった。実施
例8及び比較例6の結果から、本発明の触媒はより高圧
の反応条件下においても従来の触媒より高い活性でDM
Cを生成することがわかる。
Example 8 The pressure during the reaction was set to 20 atm, and the flow rate of carbon monoxide was set to 39.
The reaction was performed in the same manner as in Example 6 except that the flow rate of air was 0 ml / min and the flow rate of air was 150 ml / min. The DMC produced after 4 hours of reaction was 50 g, with an average space-time yield of 126
It was 0 mmol / L · h. By-products were small amounts of carbon dioxide and traces of dimethoxymethane, methyl chloride.
The selectivity was 90% with respect to the raw material carbon monoxide and 97% with respect to the raw material methanol. In addition, only a very small amount of precipitate was observed in the liquid after the reaction. After the reaction, the water concentration in the reaction solution was about 10% by weight (calculation excluding the catalyst component). Comparative Example 4 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 66 mmol of cupric chloride and 22 mmol of pyridine were used as the catalyst. After the reaction for 30 minutes, the reaction solution was analyzed and as a result, the space-time yield of DMC was 160 mmol / L · h. Example 9 As a catalyst, 165 mmol of cupric chloride and 55 mmol of triethylamine were used, and 100 ml of raw material methanol was added with water.
The reaction was carried out under the same conditions as in Example 6 (total pressure: 10 atm, internal temperature: 110 ° C., reaction time: 6 hours) except that 0 g (220 mmol) was added. As a result, 21 g of DMC was obtained, and the average space-time yield was 350 mmol / L · h. After the reaction, the water concentration in the reaction solution was about 10% by weight (calculated excluding the catalyst component). Comparative Example 5 165 mmol of cuprous chloride alone was used as a catalyst, and 4.0 g (220 mmol) of water was added to 100 ml of methanol as a raw material, under the same conditions as in Example 6 (total pressure: 10 atm, internal temperature: 110).
The reaction was carried out at a temperature of 6 hours. As a result, D
12.5 g of MC was obtained, and the average space-time yield was 210 mmol.
It was / L · h. From the results of Example 9 and Comparative Example 5,
It can be seen that the catalyst of the present invention stably produces DMC with higher activity than the conventional catalyst even in the presence of water. Comparative Example 6 The reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 8 except that only cuprous chloride was used as the catalyst. The DMC produced after the reaction for 4 hours was 32 g, and the average space-time yield was 8
It was 10 mmol / L · h. By-products were small amounts of carbon dioxide and traces of dimethoxymethane, methyl chloride. The selectivity was about 90% with respect to carbon monoxide as a raw material and 98% with respect to methanol as a raw material. The reaction solution contained a large amount of precipitate derived from the catalyst. The water concentration is
It was about 6% by weight (calculated excluding the catalyst component). From the results of Example 8 and Comparative Example 6, the catalyst of the present invention showed higher DM activity than the conventional catalyst even under higher pressure reaction conditions.
It can be seen that C is generated.

【0021】以上、実施例1〜9及び比較例1〜6の結
果から、本発明の触媒は、10〜数十気圧程度の工業的
に有利な比較的低圧の反応条件下に於いて炭酸エステル
に対し十分に高い活性と選択性を示す。また、この触媒
系は副生する水に対する触媒の耐久性が高いという特徴
を有する。すなわち、水を5〜10%程度含むアルコー
ルを原料にしてもなお、本発明の触媒は炭酸エステル合
成に於いて高い活性を維持する。さらに、反応後、エバ
ポレーション等の簡単な操作によって未反応の原料アル
コール、生成炭酸エステル、及び水を除去して回収した
触媒を、再びアルコールに溶解せしめ、繰り返し反応を
行っても、触媒性能が低下しないという特徴を合わせ持
つ。更に、本発明のアルキル置換第三級アミンにトリエ
チルアミン、トリメチルアミン等のアミンを用いた場
合、反応液は殆ど沈澱を含まないためにスラリー状にな
らず、プラントにおいては、スラリーポンプ等の複雑な
付帯設備が必要ないという工業化の上で重要な有利な点
を有する。また、第三級アミンは炭酸エステルの反応に
よって、第四級アミンを生成するとされているが、本炭
酸エステル合成反応に於いては少なくとも本実施例に記
載された条件下では、触媒として添加した第三級アミン
と生成した炭酸エステルとの間での反応は認められなか
った。よって、本触媒共存下においては、この様な副反
応が生じないので有利である。
From the results of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 6 as described above, the catalyst of the present invention is a carbonate ester under the industrially advantageous relatively low pressure reaction conditions of about 10 to several tens of atmospheres. Shows sufficiently high activity and selectivity for In addition, this catalyst system is characterized by high durability of the catalyst against water produced as a by-product. That is, the catalyst of the present invention maintains high activity in the carbonic acid ester synthesis even when an alcohol containing about 5 to 10% of water is used as a raw material. After the reaction, the catalyst recovered by removing the unreacted raw material alcohol, the produced carbonic acid ester, and water by a simple operation such as evaporation is dissolved in the alcohol again, and the catalyst performance is improved even if the reaction is repeated. It also has the characteristic of not decreasing. Furthermore, when an amine such as triethylamine or trimethylamine is used as the alkyl-substituted tertiary amine of the present invention, the reaction liquid does not form a slurry because it contains almost no precipitate, and a complicated auxiliary device such as a slurry pump is used in the plant. It has an important advantage in industrialization that no equipment is required. Further, the tertiary amine is said to generate a quaternary amine by the reaction of a carbonic acid ester, but in the present carbonic acid ester synthesis reaction, it was added as a catalyst at least under the conditions described in this Example. No reaction between the tertiary amine and the carbonate formed was observed. Therefore, in the coexistence of the present catalyst, such side reaction does not occur, which is advantageous.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明の方法によれば、一酸化炭素、酸
素、及びアルコールから炭酸エステルを製造する方法に
おいて、銅化合物、及びアルキル置換第三級アミンを触
媒として用いれば、比較的低圧の温和な反応条件におい
ても活性、選択性共に高く、また反応による副生水に伴
う失活がなく、工業的に極めて有利に炭酸エステルを製
造することができる。
According to the method of the present invention, when a copper compound and an alkyl-substituted tertiary amine are used as a catalyst in a method for producing a carbonic acid ester from carbon monoxide, oxygen and alcohol, a relatively low pressure is used. Both activity and selectivity are high even under mild reaction conditions, and there is no deactivation due to by-product water due to the reaction, so that a carbonate ester can be industrially extremely advantageously produced.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 68/00 C07C 69/96 Front page continued (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C07C 68/00 C07C 69/96

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一酸化炭素、酸素及びアルコールから炭
酸エステルを製造する方法において、銅化合物及びアル
キル置換第三級アミンのみを触媒として用いることを特
徴とする炭酸エステルの製造方法。
1. A method for producing a carbonic acid ester from carbon monoxide, oxygen and an alcohol, which comprises using only a copper compound and an alkyl-substituted tertiary amine as a catalyst.
【請求項2】 触媒として用いる銅化合物の反応液中の
濃度が0.1〜3モル/リットルである請求項1記載の
方法。
2. The method according to claim 1, wherein the concentration of the copper compound used as the catalyst in the reaction solution is 0.1 to 3 mol / liter.
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