JPH0119373B2 - - Google Patents

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JPH0119373B2
JPH0119373B2 JP57002085A JP208582A JPH0119373B2 JP H0119373 B2 JPH0119373 B2 JP H0119373B2 JP 57002085 A JP57002085 A JP 57002085A JP 208582 A JP208582 A JP 208582A JP H0119373 B2 JPH0119373 B2 JP H0119373B2
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JP
Japan
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acetoxypropionaldehyde
extraction
reaction
aqueous medium
reaction mixture
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JP57002085A
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Japanese (ja)
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JPS58118542A (en
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Takanori Kitamura
Masuhiko Tamura
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/430,694 priority patent/US4723036A/en
Priority to DE8282109433T priority patent/DE3266564D1/en
Priority to CA000413258A priority patent/CA1186695A/en
Priority to EP82109433A priority patent/EP0077974B2/en
Publication of JPS58118542A publication Critical patent/JPS58118542A/en
Publication of JPH0119373B2 publication Critical patent/JPH0119373B2/ja
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    • 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

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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】 本発明はビニルアセテートを出発物質とするプ
ロピレングリコールモノアセテートの製造法に関
する。さらに詳しくは、本発明にビニルアセテー
トをヒドロホルミル化してα―アセトキシプロピ
オンアルデヒドとなし、次いで該α―アセトキシ
プロピオンアルデヒドを水素化することによりプ
ロピレングリコールモノアセテートを製造する方
法に関する。この方法は次の反応式で示される。 プロピレングリコールモノアセテートはプロピ
レングリコールおよびプロピレンオキシドの出発
原料として有用な化合物であるが、現在に至るま
でその工業的な製造法は確立されていない。従
来、プロピレンをパラジウム塩の存在下に酢酸中
で酸化することによりプロピレングリコールの酢
酸エステルを製造する方法が提案されている(英
国特許第1124862号明細書参照)。この方法では蒸
留操作により反応混合液から生成物を分離取得す
るが、蒸留の際の加熱により触媒が部分的に劣化
するので触媒活性を長期に亘つて安定に保持する
ことが困難という欠点がある。 本発明者らは、上記の方法に比較して工業的に
有利なプロピレングリコールモノアセテートの製
造法を開発すべく鋭意検討した結果、本発明に至
つた。すなわち本発明によれば、 () 有機溶媒中で実質的に水不溶性のロジウ
ム錯化合物および三置換ホスフインの存在下に
ビニルアセテートを水素と一酸化炭素との混合
ガスによつてヒドロホルミル化し、 () 工程()で得られる反応混合液に水性
媒体による抽出操作を施すことによつてα―ア
セトキシプロピオンアルデヒドを水性媒体層に
抽出分離し、抽残層を工程()のヒドロホル
ミル化反応工程に循環し、 () 工程()で得られるα―アセトキシプ
ロピオンアルデヒドを含む水性媒体層を一般式
(A) ClH2l+1COOCnH2n+1 (A) (式中、lは0〜4の整数であり、mは1〜
5の整数であり、かつlとmの和は3〜5であ
る) で示されるカルボン酸エステルまたは一般式(B) ROOC(CH2oCOOR′ (B) (式中、RおよびR′は炭素数2〜3のアル
キル基を表わし、nは0〜2の整数である) で示されるジカルボン酸エステルと接触させる
ことによつて該水性媒体層からα―アセトキシ
プロピオンアルデヒドを抽出分離し、 () 工程()で得られる抽出液層中に含ま
れるα―アセトキシプロピオンアルデヒドをラ
ネーニツケル触媒または変性ラネーニツケル触
媒の存在下に液相において反応混合液中のα―
アセトキシプロピオンアルデヒドの濃度が0.1
モル/を越えないようにして水素化する、 ことによりプロピレングリコールモノアセテート
を高収率で製造することができる。 本発明方法によればビニルアセテートのヒドロ
ホルミル化反応で得られる反応混合液からのα―
アセトキシプロピオンアルデヒドロとジウム錯化
合物の分離は水性媒体による抽出操作によつて行
われるので、ロジウム錯化合物の触媒活性を長期
に亘つて安定に保持することができる。また本発
明方法は、操業安定性にすぐれること、主原料で
あるビニルアセテート、一酸化炭素および水素を
大量かつ安価に入手することができること、など
の利点を有している。 本発明の方法においてビニルアセテートのヒド
ロホルミル化反応に用いられるロジウム錯化合物
としては、ヒドロホルミル化反応条件下において
ヒドロホルミル化触媒能を有しかつ水性媒体に実
質的に不溶である任意のロジウム錯化合物を用い
ることができる。かかるロジウム錯化合物は既に
多数知られており、本発明の方法においてはこれ
ら従来公知のロジウム錯化合物が概ね使用可能で
ある。具体的にはHRh(CO)(PA33(A:アリー
ル基)、RhCl(PA33,Rh(acac)3(acac:アセチ
ルアセトナート基)、Rh(OAc)3(OAc:アセトキ
シル基)、Rh4(CO)12,Rh6(CO)16、 〔Rh(CO)2(PA322,RhCl3・3H2O、Rh2O3
などが挙げられ、このうちでもHRh(CO)
(PA33型のロジウム錯化合物が触媒活性、溶解
性、取扱い易さ、などの観点からとくに好まし
い。ロジウム錯化合物は通常、ヒドロホルミル化
反応液1lあたり0.1〜10ミリモルの濃度範囲で使
用される。本発明の方法において有機溶媒は水性
媒体による抽出工程を考慮して実質的に水不溶性
のものが用いられる。使用可能な有機溶媒として
は多数くの溶媒を挙げることができるが触媒成分
の溶解性、水性媒体層中への触媒成分の溶出ロ
ス、価格、後続の分離工程を加味した物理的性
質、化学的安定性、ヒドロホルミル化反応成績な
どを考慮して、ベンゼン、トルエン、キシレン、
エチルベンゼンなどで代表される低級アルキル基
で置換されていてもよい芳香族炭化水素、および
シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの置
換または非置換の飽和脂環式炭化水素をその望ま
しい具体例として挙げることができる。三置換ホ
スフインは一般式PR′R″R(R′およびR″は芳香
族炭化水素を表わし、Rは芳香族炭化水素基ま
たは炭素数3以上の飽和脂肪族炭化水素基を表わ
す)で表わされる。かかる三置換ホスフインとし
てはトリスエニルホスフイン、トリトリルホスフ
イン、ナリナフチルホスフインなどの代表される
置換または非置換のトリアリールホスフイン、お
よびジフエニルプロピルホスフイン、ジフエニル
ヘキシルホスフインなどで代表されるジアリール
アルキルホスフインを例示することができる。こ
れらのうちでもとくに好ましく用いられるのは置
換または非置換のトリアリールホスフインであ
る。望ましくは三置換ホスフインの使用量は概ね
ロジウム1原子あたり約5〜約50モルの範囲であ
り、より厳密にはヒドロホルミル化反応液1あ
たり10〜150ミリモルの濃度で用いるのが実用的
である。 本発明の方法においてビニルアセテートのヒド
ロホルミル化反応はα―アセトキシプロピオンア
ルデヒドへの選択率、触媒活性寿命、設備費など
を考慮して、通常、反応温度50〜120℃、一酸化
炭素の絶対分圧4〜50Kg/cm2、反応圧力25〜150
Kg/cm2、水素と一酸化炭素のモル比0.5〜5のも
とで行なわれる。ヒドロホルミル化反応は撹拌型
反応槽または気泡塔型反応槽中で連続方式または
バツチ方式で行なうことができる。反応に際し、
反応熱の蓄積を抑制し、α―アセトキシプロピオ
ンアルデヒドへの選択率を向上させ、高沸点副生
物の蓄積を防止するために、ビニルアセテートを
連続的に供給することによつて反応系内のビニル
アセテートの濃度を一定範囲内に保ちながら反応
と行なうのが有利である。また反応混合液中のα
―アセトキシプロピオンアルデヒドの濃度は、高
沸副生物の蓄積、水性媒体層中へのロジウム錯化
合物および三置換ホスフインの溶出量、水性媒体
層中へのα―アセトキシプロピオンアルデヒドの
抽出効率などの観点から反応混合液1あたり約
0.5〜約3モルの範囲に保つのが有利である。 ビニルアセテートのヒドロホルミル化反応工程
(工程())で得られるα―アセトキシプロピオ
ンアルデヒドを含む反応混合液は工程()にお
いて水性媒体による抽出操作が施され、それによ
りα―アセトキシプロピオンアルデヒドは水性媒
体層中に抽出分離される。本発明の方法におい
て、水性媒体としては水もしくはビニルアセテー
トから誘導される有機カルボン酸を少量(たとえ
ば5〜10%程度)含む水溶液が用いられる。抽出
装置としてはそれ自体公知の撹拌型抽出塔、
RDC型抽出塔および多孔板塔などが適用可能で
あるが、これらのうちα―アセトキシプロピオン
アルデヒドの抽出率、ロジウム錯化合物および三
置換ホスフインの水性媒体層中への溶出量などの
諸点を考慮するとRDC型抽出塔が最も好ましい。
本発明者らの詳細な検討によると、α―アセトキ
シプロピオンアルデヒドの水性媒体層中への抽出
率、ロジウム錯化合物および三置換ホスフインの
水性媒体層中への溶出量は、水性媒体層とヒドロ
ホルミル化反応混合液層との接触効率、抽出温
度、反応混合液中のα―アセトキシプロピオンア
ルデヒド濃度、反応混合液に対する水性媒体の容
量比、抽出時の気相部の雰囲気などに依存し、水
性媒体層とヒドロホルミル化反応混合液層との接
触効率が高いほど、抽出温度が低いほど、ヒドロ
ホルミル化反応混合液に対する水性媒体の容量比
が大きいほどα―アセトキシプロピオンアルデヒ
ドの水性媒体層中への抽出率は高くなり、また水
性媒体層中へのロジウム錯化合物および三置換ホ
スフインの溶出量は低下する傾向が認められた。
抽出温度は約5〜40℃の範囲から選ばれる。ヒド
ロホルミル化反応混合液に対する水性媒体の容量
比は、反応混合液中のα―アセトキシプロピオン
アルデヒド濃度にもよる該濃度が反応混合液1
あたり約0.5〜約3モルの場合には0.3〜3の範囲
から選ぶのが好ましい。工程()の水性媒体に
よる抽出操作は窒素ガス、ヘリウムガスおよびア
ルゴンガスなどの実質的に酸素を含まない不活性
ガスまたは少なくとも0.1Kg/m2以上の一酸化炭
素分圧を有する水素/一酸化炭素混合ガスもしく
は前記不活性ガスで希釈された0.1Kg/cm2以上の
一酸化炭素分圧を有する水素/一酸化炭素混合ガ
スの雰囲気下に行なうことが好ましく、これによ
り水性媒体層中へのロジウム錯化合物の溶出を抑
制することができる。抽出操作はバツチ方式でも
行なうことができるが、工業的には連続方式で行
なうのが有利である。 工程()で得られる触媒成分を含む抽残層は
ヒドロホルミル化反応工程に循環し再使用され
る。この場合、必要に応じて抽残層の一部を別途
取り出し、公知の触媒賦活処理を施したのちヒド
ロホルミル化反応工程に循環することもできる。 工程()で得られるα―アセトキシプロピオ
ンアルデヒドを含む水性媒体層を一般式(A)で示さ
れるカルボン酸エステルまたは一般式(B)で示され
るカルボン酸エステルと接触させることによつて
該水性媒体層からα―アセトキシプロピオンアル
デヒドを抽出分離する(工程())。工程()
の操作に際し、抽出温度としては約5℃〜約90℃
の範囲が好ましく、約20℃〜約80℃の範囲が特に
好ましい。なお、高温下ほどα―アセトキシプロ
ピオンアルデヒドが抽出され易くなるが、90℃を
越える高温ではα―アセトキシプロピオンアルデ
ヒドおよび抽出溶媒が抽出操作中に部分的に加水
分解されるため好ましくない。抽出操作はバツチ
方式で行なうこともできるが、連続方式で行うの
がより望ましい。また、これまで公知の撹拌型抽
出塔、多孔板抽出塔などすべての抽出装置を採用
し得る。抽出溶媒として用いられる一般式(A)で示
されるカルボン酸エステルとしては、例えばギ酸
n―ブチル、ギ酸n―アミル、酢酸エチル、酢酸
n―プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸t―ブチ
ル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、
酢酸メチル、イソ酢酸メチル、吉草酸メチルなど
を挙げることができる。これらのカルボン酸エス
テルのうち、α―アセトキシプロピオンアルデヒ
ドの抽出され易さ、そのカルボン酸エステルの加
水分解性、水への溶解性、沸点、水との共沸組成
および共沸点、そのカルボン酸エステルへの水の
溶解性などの諸点を考慮して特に好ましいのは酢
酸イソプロピルである。一般式(A)におけるmとn
の和が2以下であるようなカルボン酸エステル、
例えば酢酸メチル、ギ酸エチルなどを抽出溶媒と
して用いる場合には、α―アセトキシまたはプロ
ピオニルオキシ―プロピオンアルデヒドはその溶
媒に抽出され易いが、水もその溶媒に溶解し易い
ため、水とその溶媒との層分離が困難となること
もあり、α―アセトキシプロピオンアルデヒドを
効果的に抽出分離することができない。また一般
式(A)におけるmとnの和が6以上であるようなカ
ルボン酸エステル、例えばカプロン酸n―ブチル
などを抽出溶媒として用いることは、α―アセト
キシプロピオンアルデヒドがその溶媒に抽出され
難いため、工業的に不利である。またこの場合、
溶媒によつては抽出されたα―アセトキシプロピ
オンアルデヒドとその溶媒の沸点が近接するた
め、後続する両者の分離に精密な蒸留が必要とな
る。また一般式(B)で示されるジカルボン酸エステ
ルとしては、例えばシユウ酸ジエチル、シユウ酸
ジイソプロピル、シユウ酸エチルイソプロピル、
マロン酸ジエチル、コハク酸ジエチルなどを挙げ
ることができる。これらのジカルボン酸エステル
のうち、α―アセトキシプロピオンアルデヒドの
抽出され易さ、そのジカルボン酸エステル加水分
解性、水めの溶解性、沸点、そのジカルボン酸エ
ステルへの水の溶解性などの物理的性質ならびに
溶媒の汎用性、価格などの諸点を考慮して特に好
ましいのはマロン酸ジエチルおよびコハク酸ジエ
チルである。一般式(B)におけるnが0〜2の整数
でありかつRおよびR′がともにメチル基である
ようなジカルボン酸エステル、例えばコハク酸ジ
メチルなどの抽出溶媒として用いる場合には、α
―アセトキシプロピオンアルデヒドはその溶媒に
抽出され易いが、水もその溶媒に溶解し易いた
め、α―アセトキシプロピオンアルデヒドを効果
的に抽出分離することはできない。また一般式(B)
におけるnが3以上の整数であるようなジカルボ
ン酸エステル、例えばアジピン酸ジメチルなどを
抽出溶媒として用いることは、α―アセトキシプ
ロピオンアルデヒドがその溶媒に抽出され難い
か、水がその溶媒に溶解し易いか、またその溶媒
の沸点が高過ぎるなどのため、工業的に不利であ
る。この一般式(B)におけるnが3以上の整数であ
るようなカルボン酸エステルのなかでも特にその
RおよびR′が各々炭素数2〜3のアルキル基で
あるようなジカルボン酸エステルを抽出溶媒とし
て用いる場合には、その溶媒の比重が水の比重に
非常に近接するため、層分離に長時間を要する。
α―アセトキシプロピオンアルデヒドを含有する
水容液に対する一般式(A)で示されるカルボン酸エ
ステルまたは一般式(B)で示されるジカルボン酸エ
ステルの使用量は容量比で約0.5〜約5の範囲か
ら選ぶのが実用的である。抽残層はそのまま工程
()に循環し、水性媒体として再使用すること
ができる。 α―アセトキシプロピオンアルデヒドは工程
()で得られる抽出液層から分離することなく
そのまま工程()において水素化される。α―
アセトキシプロピオンアルデヒドの水素化に用い
られる触媒はラネーニツケル触媒ならびにクロ
ム、レニウム、モリブデン、タングステン、チタ
ン、鉄、鉛、マンガンなどの金属のうちの一種以
上の金属で変性されたラネーニツケル触媒であ
る。なお水添反応用触媒としてはこのほかにもニ
ツケルケイソウ土で代表される安定化ニツケル触
媒、ルテニウム/炭素触媒などが一般に汎用であ
るが、α―アセトキシプロピオンアルデヒドの水
素化にはラネーニツケル触媒および変性ラネーニ
ツケル触媒が触媒活性の面ですぐれていることが
わかつた。これらラネーニツケル触媒および変性
ラネーニツケル触媒は一般の水添反応の場合と同
様に反応混合液に対して0.1〜10重量パーセント、
とくに0.5〜5重量パーセントの濃度で用いられ
る。本発明の方法にしたがうα―アセトキシプロ
ピオンアルデヒドの水素化反応は反応混合液中の
α―アセトキシプロピオンアルデヒドの濃度が
0.1モル/を越えない条件下で実施することが
必要であり、これにより触媒活性が長期に亘つて
安定に維持される。反応混合液中のα―アセトキ
シプロピオンアルデヒドの濃度が0.1モル/を
越えるとα―アセトキシプロピオンアルデヒドの
重合などの副反応に帰因すると推定されるが、触
媒活性は短かくなる傾向を示すので望ましくな
い。反応混合液中のα―アセトキシプロピオンア
ルデヒドの濃度は工程()で得られるα―アセ
トキシプロピオンアルデヒドを含む抽出層を反応
速度に応じて連続的または断続的に反応系内に添
加することにより容易に調節することができる。
このほか反応混合液中のラネーニツケル触媒また
は変性ラネーニツケル触媒の濃度を比較的高めに
保つことによりα―アセトキシプロピオンアルデ
ヒドが反応で消費される速度を高めるのも反応混
合液中におけるα―アセトキシプロピオンアルデ
ヒドの濃度を前述の範囲に保つために有効な方法
である。工程()で得られる抽出液層(モノカ
ルボン酸エステルまたはジカルボン酸エステル
層)中には水が存在するが、水素化触媒の触媒寿
命、α―アセトキシプロピオンアルデヒドの加水
分分解などを考慮すると、その存在量は抽出液に
対して10重量パーセント以下するのが望ましい。
本水素化反応は1〜150絶対気圧、とくに好まし
くは5〜100絶対気圧の水素分圧下で実施される。
反応温度は70〜140℃、好ましくは90〜130の範囲
から選ばれる。反応はそれ自体公知の撹拌型反応
槽中または気泡塔型反応槽中で行うことができ
る。反応はバツチおよび連続方式のうちいずれか
の方式で行なうともできるが、工業的には連続方
式で反応を行なうのが有利である。また、α―ア
セトキシプロピオンアルデヒドの転化率を高める
ために仕上げ水添槽を設けるのも本発明の望まし
い実施態様の一つである。 プロピレングリコールモノアセテートは水素化
反応混合液から過、沈降、遠心分離などの方法
によりラネーニツケル触媒または変性ラネーニツ
ケル触媒を際去したのち、通常の蒸留操作を施す
ことによつて取得することができる。また、プロ
ピレングリコールモノアセテートを加水分解する
とによつて最終的にプロピレングリコールを得る
ことを目的とする場合には、ニツケル触媒を除去
後の反応混合液に対して水による抽出操作を施す
ことによつてプロピレングリコールモノアセテー
ト水層に抽出分離することもできる。 以下実施例によつて本発明を具体的に説明す
る。 実施例 1 () α―アセトキシプロピオンアルデヒドの
合成および反応混合液からのα―アセトキシプ
ロピオンアルデヒドの分離 下記の反応装置を用いてα―アセトキシプロ
ピオンアルデヒドの合成反応と水抽出操作を繰
返した。なお、各実験操作を通じて系内への空
気の混入を極力避けるようにし、蒸留水および
トルエンは窒素ガスによつて溶存酸素を置換除
去したのち用いた。 反応装置:温度計、撹拌装置、液フイードポン
プ、液抜取り口およびガス出入口を備えた内
容1のステンレス製オートクレープを用い
た。 抽出装置:温度計、撹拌装置、液仕込み口、液
抜取り口およびガス出入口を備えた内容1
の四ツ口フラスコを抽出装置として使用し
た。抽出装置は上記のオートクレープにパイ
プにより直結されている。 HRh(CO)〔P(C6H533918mg(1.0ミリモ
ル)およびトリフエニルホスフイン2620mg(10
ミリモル)を溶解した420mlのトルエン溶液を
水素と一酸化炭素の混合ガス(H2/COモル比
2/1)雰囲気下、室温で420mlの蒸留水と二度撹
拌下に水洗処理を施したのち、上記のオートク
レープ中に仕込んだ、オートクレープ内を水素
と一酸化炭素との混合ガス(H2/COモル比2/
1)で充分置換したのち、同混合ガスによつて
30Kg/cm2(G)まで加圧し、油浴中で内温が70℃一
定となるまで加温した。600rpmの速度で撹拌
を開始し、ビニルアセテート71g(830ミリモ
ル)を1.5時間かけて連続的に導入した。オフ
ガス流量は20/時間とし、70℃、30Kgcm2/(G)
の条件下で撹拌下反応を行なつた。オフガス中
に同伴される低沸化合物(ビニルアセテート、
プロピオンアルデヒド、トルエンなど)はドラ
イアイス―アセトン中のトツプに捕集した。ビ
ニルアセテートのフイード終了後、同一条件下
でさらに2時間撹拌を続けることによつて反応
を追込んだ。反応混合液のガスクロマトグラフ
イーによる分析から反応開始後3.5時間のビニ
ルアセテートの転化率は90%であり、転化ビニ
ルアセテート基準のα―アセトキシプロピオン
アルデヒドの選択率は95%であることがわかつ
た。反応混合液を室温まで冷却したのち、内圧
を利用して水素と一酸化炭素との混合ガス
(H2/COモル比2/1)で置換された上記抽出装
置内に圧送した。窒素置換された蒸留水90mlを
仕込み、20℃、500rpmの速度で20分間撹拌す
ることにより、トルエン溶液(反応混合液)中
のα―アセトキシプロピオンアルデヒドの水抽
出を行なつた。静置することによつて得られる
水層を系外に取り出したのちのトルエン溶液に
ふたたび90mlの蒸留水を加え、同一条件下で水
抽出を行い、水層を系外に取り出した。かかる
2回の抽出操作によつてα―アセトキシプロピ
オンアルデヒドの92%が水層側に抽出された。
抽出水層中のロジウム濃度(原子吸光分析によ
り測定)は0.05ppm、リン化合物の濃度(比色
定量分析により測定)はリン原子として5ppm
であつた。抽残層である触媒成分を含むトリエ
ン溶液は水素と一酸化炭素との混合ガスの圧力
を利用して上記の反応用オートクレープに圧送
した。70℃、30Kg/cm2(G)、600rpmの条件下、
撹拌下にビニルアセテートを48g/時間の速度
で80分間連続添加したのち、2時間撹拌を継続
することによつて反応を追込んだ。反応後、反
応混合液に対し上記と同一条件下同様な要領で
水抽出を施した。抽残液を再び反応用オートク
レーブに圧送し、ビニルアセテートのヒドロホ
ルミル化反応を行なつた。このような方法でビ
ニルアセテートのヒドロホルミル化反応と水抽
出を合計10回繰返した。この結果、合計で約
2.3の抽出水層を得た。第3回目、第6回目
および第10回目におけるビニルアセテートの転
化率はそれぞれ91%、90%および91%であり、
また抽出水層中のロジウム濃度は原子換算でそ
れぞれ0.05ppm、0.06ppmおよび0.06ppmであ
り、これらの値は繰返し回数によつて全く変化
しなかつた。各回における抽出水層は窒素ガス
雰囲気下、5℃で保存した。 () 抽出水層からのα―アセトキシプロピオ
ンアルデヒドの分離 撹拌装置、還流冷却器および温度計を備えた
内容積1のガラス製抽出装置内を予め窒素ガ
スで置換し、該抽出装置内に窒素ガス雰囲気下
で前記抽出水層のうち240mlならびに窒素ガス
で置換された酢酸イソプロピル480mlを仕込み、
60℃、500rpmの条件下で30分間撹拌すること
によりα―アセトキシプロピオンアルデヒドの
抽出を行なつた。この抽出操作により水溶液中
のα―アセトキシプロピオンアルデヒドの78%
が酢酸イソプロピル層中に抽出された。このよ
うな要領で合計5回抽出を繰返すことによつ
て、α―アセトキシプロピオンアルデヒドを含
む酢酸イソプロピル溶液約2.5を得た。 () α―アセトキシプロピオンアルデヒドの
水素化温度計、圧力調節器、オフガス流量調節
バルブおよび原料供給口を備えた内容量500ml
のステンレス製電磁撹拌式オートクレープに
水、エタノールおよび酢酸イソプロピルをこの
順に用いて洗浄処理した展開済みラネーニツケ
ル触媒(川研フアインケミカル社製)をニツケ
ル金属換算で0.68g、溶媒として酢酸イソプロ
ピル50mlを仕込み、系内を水素ガスで充分に置
換したのち20Kg/cm2(絶対圧)になるまで水素
ガスを導入した。その後、オートクレーブを油
浴中に浸し、内温が100℃一定となるまで加温
した。600rpmの回転速度で撹拌を開始し、原
料供給口より前記()の操作により得られた
α―アセトキシプロピオンアルデヒドの酢酸イ
ソプロピル溶液を60ml/hrの速度で3時間にわ
たつて連続的に供給した。原料供給期間中は圧
力調節器を通じて内圧を20Kg/cm2一定に保持
し、オフガス流量調節バルブによりオフガス流
量を15/hrに調節した。原料供給終了後、同
一温度および同一圧力下にてさらに15分間撹拌
を継続することによつて反応を追い込んだ。原
料供給終了時点における反応混合液中のα―ア
セトキシプロピオンアルデヒド濃度は0.005モ
ル/であつた。反応液をガスクロマトグラフ
イーにより分析した結果、反応終了時における
α―アセトキシプロピオンアルデヒドの水素化
率は100%であり、プロピレングリコールモノ
アセテートの選択率は99.5%(転化α―アセト
キシプロピオンアルデヒド基準)であつた。反
応混合液から触媒を別後、液から酢酸イソ
プロピル―水の共沸物および酢酸イソプロピル
を常圧下に、ついて減圧下に少量の酢酸を留去
したのち95℃/200mmHgの留分としてプロピ
レングリコールモノアセテート約17gを得た。 実施例2〜実施例6 1回の抽出操作につき100mlの蒸留水を用いた
以外は実施例1の()と同様な条件下にビニル
アセテートのヒドロホルミル化反応と水抽出の操
作を合計10回繰返し、約2.5モル/のα―アセ
トキシプロピオンアルデヒドと少量の酢酸および
プロピオンアルデヒドを含有する水溶液約2.5
を得た。酢酸イソプロピルのかわりに各種モノカ
ルボン酸エステル、ジカルボン酸エステルを用
い、抽出温度を種々変化させ、またラネーニツケ
ル触媒のかわりに各種変性ラネーニツケル触媒を
用いて反応条件を種々変化させた以外は実施例1
の()および()と同様な方法および操作に
よつてα―アセトキシプロピオンアルデヒドの抽
出分離、水素化を行なつた。結果を表1にまとめ
て示す。 【表】
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing propylene glycol monoacetate starting from vinyl acetate. More specifically, the present invention relates to a method for producing propylene glycol monoacetate by hydroformylating vinyl acetate to produce α-acetoxypropionaldehyde, and then hydrogenating the α-acetoxypropionaldehyde. This method is shown by the following reaction formula. Although propylene glycol monoacetate is a compound useful as a starting material for propylene glycol and propylene oxide, no industrial production method has been established to date. Conventionally, a method has been proposed for producing acetate ester of propylene glycol by oxidizing propylene in acetic acid in the presence of a palladium salt (see British Patent No. 1124862). In this method, the product is separated from the reaction mixture by distillation, but the heating during distillation partially degrades the catalyst, making it difficult to maintain the catalyst activity stably over a long period of time. . The present inventors have conducted intensive studies to develop a method for producing propylene glycol monoacetate that is industrially more advantageous than the above-mentioned methods, and as a result, they have arrived at the present invention. That is, according to the present invention, () vinyl acetate is hydroformylated with a mixed gas of hydrogen and carbon monoxide in the presence of a substantially water-insoluble rhodium complex compound and a trisubstituted phosphine in an organic solvent; The reaction mixture obtained in step () is subjected to an extraction operation with an aqueous medium to extract and separate α-acetoxypropionaldehyde into an aqueous medium layer, and the raffinate layer is recycled to the hydroformylation reaction step of step (). , () The aqueous medium layer containing α-acetoxypropionaldehyde obtained in step () is expressed by the general formula
(A) ClH 2l+1 COOC n H 2n+1 (A) (In the formula, l is an integer from 0 to 4, and m is an integer from 1 to
5, and the sum of l and m is 3 to 5) or the general formula (B) ROOC(CH 2 ) o COOR' (B) (wherein R and R' represents an alkyl group having 2 to 3 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 2. () The α-acetoxypropionaldehyde contained in the extract layer obtained in step () is converted into α-acetoxypropionaldehyde in the reaction mixture in the liquid phase in the presence of a Raney-nickel catalyst or a modified Raney-nickel catalyst.
The concentration of acetoxypropionaldehyde is 0.1
Propylene glycol monoacetate can be produced in high yield by hydrogenating in a manner that does not exceed mol. According to the method of the present invention, α-
Since the acetoxypropionaldehydro and the dium complex compound are separated by an extraction operation using an aqueous medium, the catalytic activity of the rhodium complex compound can be stably maintained over a long period of time. Furthermore, the method of the present invention has advantages such as excellent operational stability and the ability to obtain the main raw materials vinyl acetate, carbon monoxide, and hydrogen in large quantities and at low cost. As the rhodium complex compound used in the hydroformylation reaction of vinyl acetate in the method of the present invention, any rhodium complex compound that has a hydroformylation catalytic ability under the hydroformylation reaction conditions and is substantially insoluble in an aqueous medium is used. be able to. Many such rhodium complex compounds are already known, and most of these conventionally known rhodium complex compounds can be used in the method of the present invention. Specifically, HRh(CO)(PA 3 ) 3 (A: aryl group), RhCl(PA 3 ) 3 , Rh(acac) 3 (acac: acetylacetonato group), Rh(OAc) 3 (OAc: acetoxyl group) ), Rh 4 (CO) 12 , Rh 6 (CO) 16 , [Rh(CO) 2 (PA 3 ) 2 ] 2 , RhCl 3・3H 2 O, Rh 2 O 3
Among these, HRh (CO)
(PA 3 ) Type 3 rhodium complex compounds are particularly preferred from the viewpoints of catalytic activity, solubility, ease of handling, and the like. The rhodium complex compound is usually used in a concentration range of 0.1 to 10 mmol per liter of hydroformylation reaction solution. In the method of the present invention, a substantially water-insoluble organic solvent is used in consideration of the extraction step using an aqueous medium. There are many organic solvents that can be used, but they vary depending on the solubility of the catalyst component, loss of elution of the catalyst component into the aqueous medium layer, price, physical properties considering the subsequent separation process, and chemical properties. Considering stability, hydroformylation reaction results, etc., benzene, toluene, xylene,
Preferred specific examples include aromatic hydrocarbons which may be substituted with lower alkyl groups such as ethylbenzene, and substituted or unsubstituted saturated alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane. Trisubstituted phosphine is represented by the general formula PR′R″R (R′ and R″ represent an aromatic hydrocarbon group, and R represents an aromatic hydrocarbon group or a saturated aliphatic hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms). . Examples of such trisubstituted phosphine include substituted or unsubstituted triarylphosphines such as trisenylphosphine, tritolylphosphine, and narinaphthylphosphine, as well as diphenylpropylphosphine, diphenylhexylphosphine, and the like. Examples include diarylalkylphosphine. Among these, substituted or unsubstituted triarylphosphines are particularly preferably used. The amount of trisubstituted phosphine used is preferably in the range of about 5 to about 50 mol per rhodium atom, and more precisely, it is practical to use it at a concentration of 10 to 150 mmol per hydroformylation reaction solution. In the method of the present invention, the hydroformylation reaction of vinyl acetate is usually carried out at a reaction temperature of 50 to 120°C and an absolute partial pressure of carbon monoxide, taking into consideration the selectivity to α-acetoxypropionaldehyde, catalyst activity life, equipment cost, etc. 4-50Kg/cm 2 , reaction pressure 25-150
Kg/cm 2 and a molar ratio of hydrogen to carbon monoxide of 0.5 to 5. The hydroformylation reaction can be carried out continuously or batchwise in a stirred reactor or bubble column reactor. During the reaction,
In order to suppress the accumulation of reaction heat, improve the selectivity to α-acetoxypropionaldehyde, and prevent the accumulation of high-boiling byproducts, vinyl acetate is continuously supplied to reduce the amount of vinyl in the reaction system. It is advantageous to carry out the reaction while maintaining the concentration of acetate within a certain range. Also, α in the reaction mixture
- The concentration of acetoxypropionaldehyde is determined from the viewpoints of the accumulation of high-boiling byproducts, the amount of rhodium complex compounds and trisubstituted phosphine eluted into the aqueous medium layer, and the extraction efficiency of α-acetoxypropionaldehyde into the aqueous medium layer. Approx. per reaction mixture
Advantageously, it is kept in the range from 0.5 to about 3 moles. The reaction mixture containing α-acetoxypropionaldehyde obtained in the vinyl acetate hydroformylation reaction step (step ()) is subjected to an extraction operation with an aqueous medium in step (), whereby α-acetoxypropionaldehyde is extracted from the aqueous medium layer. It is extracted and separated during In the method of the present invention, the aqueous medium used is water or an aqueous solution containing a small amount (for example, about 5 to 10%) of an organic carboxylic acid derived from vinyl acetate. As the extraction device, a stirring type extraction tower, which is known per se,
RDC-type extraction towers and perforated plate towers are applicable, but considering various points such as the extraction rate of α-acetoxypropionaldehyde and the amount of rhodium complex compounds and trisubstituted phosphine eluted into the aqueous medium layer, Most preferred is an RDC type extraction column.
According to detailed studies by the present inventors, the extraction rate of α-acetoxypropionaldehyde into the aqueous medium layer, the elution amount of rhodium complex compounds and trisubstituted phosphine into the aqueous medium layer, and the hydroformylation The aqueous medium layer depends on the contact efficiency with the reaction mixture layer, the extraction temperature, the α-acetoxypropionaldehyde concentration in the reaction mixture, the volume ratio of the aqueous medium to the reaction mixture, the atmosphere of the gas phase during extraction, etc. The higher the contact efficiency of α-acetoxypropionaldehyde with the hydroformylation reaction mixture layer, the lower the extraction temperature, and the larger the volume ratio of the aqueous medium to the hydroformylation reaction mixture, the higher the extraction rate of α-acetoxypropionaldehyde into the aqueous medium layer. It was observed that the amount of rhodium complex compound and trisubstituted phosphine eluted into the aqueous medium layer tended to decrease.
The extraction temperature is selected from a range of about 5 to 40°C. The volume ratio of the aqueous medium to the hydroformylation reaction mixture also depends on the α-acetoxypropionaldehyde concentration in the reaction mixture.
When the amount is about 0.5 to about 3 mol per mole, it is preferably selected from the range of 0.3 to 3. The extraction operation with aqueous media in step () is carried out using substantially oxygen-free inert gases such as nitrogen gas, helium gas and argon gas or hydrogen/monoxide having a carbon monoxide partial pressure of at least 0.1 Kg/ m2 . It is preferable to conduct this under an atmosphere of a carbon mixed gas or a hydrogen/carbon monoxide mixed gas diluted with the above-mentioned inert gas and having a carbon monoxide partial pressure of 0.1 Kg/cm 2 or more. Elution of rhodium complex compounds can be suppressed. Although the extraction operation can be carried out in a batch manner, it is industrially advantageous to carry out the extraction operation in a continuous manner. The raffinate layer containing the catalyst component obtained in step () is recycled to the hydroformylation reaction step and reused. In this case, if necessary, a part of the raffinate layer can be separately taken out, subjected to a known catalyst activation treatment, and then recycled to the hydroformylation reaction step. By contacting the aqueous medium layer containing α-acetoxypropionaldehyde obtained in step () with a carboxylic acid ester represented by general formula (A) or a carboxylic acid ester represented by general formula (B), the aqueous medium is α-acetoxypropionaldehyde is extracted and separated from the layer (step ()). Process ()
During the operation, the extraction temperature is approximately 5℃ to approximately 90℃.
A range of from about 20°C to about 80°C is particularly preferred. Note that α-acetoxypropionaldehyde is more easily extracted at higher temperatures, but temperatures higher than 90°C are not preferred because α-acetoxypropionaldehyde and the extraction solvent are partially hydrolyzed during the extraction operation. Although the extraction operation can be carried out in a batch manner, it is more preferable to carry out the extraction operation in a continuous manner. Furthermore, all conventional extraction devices such as stirring type extraction towers and perforated plate extraction towers can be employed. Examples of the carboxylic acid ester represented by the general formula (A) used as an extraction solvent include n-butyl formate, n-amyl formate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, t-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate,
Examples include methyl acetate, methyl isoacetate, and methyl valerate. Among these carboxylic esters, ease of extraction of α-acetoxypropionaldehyde, hydrolyzability of the carboxylic ester, solubility in water, boiling point, azeotropic composition and azeotropic point with water, and the carboxylic ester Particularly preferred is isopropyl acetate in view of various points such as water solubility. m and n in general formula (A)
A carboxylic acid ester whose sum is 2 or less,
For example, when methyl acetate, ethyl formate, etc. are used as an extraction solvent, α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde is easily extracted by the solvent, but water is also easily soluble in the solvent, so the interaction between water and the solvent Layer separation may be difficult, and α-acetoxypropionaldehyde cannot be effectively extracted and separated. Furthermore, when a carboxylic acid ester in which the sum of m and n in general formula (A) is 6 or more, such as n-butyl caproate, is used as an extraction solvent, α-acetoxypropionaldehyde is difficult to be extracted by the solvent. Therefore, it is industrially disadvantageous. Also in this case,
Depending on the solvent, the boiling points of the extracted α-acetoxypropionaldehyde and the solvent are close to each other, so that subsequent separation of the two requires precise distillation. Examples of the dicarboxylic acid ester represented by the general formula (B) include diethyl oxalate, diisopropyl oxalate, ethylisopropyl oxalate,
Examples include diethyl malonate and diethyl succinate. Among these dicarboxylic acid esters, physical properties such as ease of extraction of α-acetoxypropionaldehyde, hydrolyzability of the dicarboxylic acid ester, solubility in water, boiling point, and water solubility of the dicarboxylic acid ester Also, diethyl malonate and diethyl succinate are particularly preferred in view of various points such as versatility of the solvent and price. When using as an extraction solvent a dicarboxylic acid ester in which n in general formula (B) is an integer of 0 to 2 and R and R' are both methyl groups, such as dimethyl succinate, α
- Acetoxypropionaldehyde is easily extracted by the solvent, but water is also easily dissolved in the solvent, so α-acetoxypropionaldehyde cannot be effectively extracted and separated. Also, general formula (B)
When using a dicarboxylic acid ester in which n is an integer of 3 or more, such as dimethyl adipate, as an extraction solvent, α-acetoxypropionaldehyde may be difficult to extract into the solvent, or water may be easily dissolved in the solvent. Moreover, the boiling point of the solvent is too high, making it industrially disadvantageous. Among carboxylic acid esters in which n in general formula (B) is an integer of 3 or more, dicarboxylic acid esters in which R and R' are each an alkyl group having 2 to 3 carbon atoms are used as extraction solvents. When used, since the specific gravity of the solvent is very close to that of water, it takes a long time to separate the layers.
The amount of the carboxylic acid ester represented by the general formula (A) or the dicarboxylic acid ester represented by the general formula (B) to be used in the aqueous solution containing α-acetoxypropionaldehyde ranges from about 0.5 to about 5 in terms of volume ratio. It is practical to choose. The raffinate layer can be recycled as is to the process () and reused as an aqueous medium. α-acetoxypropionaldehyde is directly hydrogenated in step () without being separated from the extract layer obtained in step (). α―
The catalysts used for the hydrogenation of acetoxypropionaldehyde are Raney-nickel catalysts and Raney-nickel catalysts modified with one or more of the following metals: chromium, rhenium, molybdenum, tungsten, titanium, iron, lead, manganese, and the like. In addition, other commonly used catalysts for hydrogenation reactions include stabilized nickel catalysts such as nickel diatomaceous earth and ruthenium/carbon catalysts, but Raney nickel catalysts and modified nickel catalysts are used for the hydrogenation of α-acetoxypropionaldehyde. It was found that the Raney-nickel catalyst has excellent catalytic activity. These Raney-nickel catalysts and modified Raney-nickel catalysts are used in a proportion of 0.1 to 10% by weight based on the reaction mixture, as in the case of general hydrogenation reactions.
In particular, concentrations of 0.5 to 5 percent by weight are used. In the hydrogenation reaction of α-acetoxypropionaldehyde according to the method of the present invention, the concentration of α-acetoxypropionaldehyde in the reaction mixture is
It is necessary to conduct the reaction under conditions where the concentration does not exceed 0.1 mol/mole, thereby stably maintaining the catalyst activity over a long period of time. If the concentration of α-acetoxypropionaldehyde in the reaction mixture exceeds 0.1 mol/liter, it is presumed that this is due to side reactions such as polymerization of α-acetoxypropionaldehyde, but this is desirable because the catalytic activity tends to be shortened. do not have. The concentration of α-acetoxypropionaldehyde in the reaction mixture can be easily adjusted by adding the extraction layer containing α-acetoxypropionaldehyde obtained in step () into the reaction system continuously or intermittently depending on the reaction rate. Can be adjusted.
In addition, the rate at which α-acetoxypropionaldehyde is consumed in the reaction can be increased by keeping the concentration of Raney-Nickel catalyst or modified Raney-Nickel catalyst relatively high in the reaction mixture. This is an effective method for keeping the concentration within the above range. Water is present in the extract layer (monocarboxylic acid ester or dicarboxylic acid ester layer) obtained in step (), but considering the catalyst life of the hydrogenation catalyst, hydrolysis of α-acetoxypropionaldehyde, etc. The amount present is desirably 10% by weight or less based on the extract.
The hydrogenation reaction is carried out under a hydrogen partial pressure of 1 to 150 absolute atmospheres, particularly preferably 5 to 100 absolute atmospheres.
The reaction temperature is selected from the range of 70-140°C, preferably 90-130°C. The reaction can be carried out in a stirred reactor or in a bubble column reactor, which are known per se. Although the reaction can be carried out either batchwise or continuously, it is industrially advantageous to carry out the reaction continuously. It is also a desirable embodiment of the present invention to provide a finishing hydrogenation tank to increase the conversion rate of α-acetoxypropionaldehyde. Propylene glycol monoacetate can be obtained by removing the Raney-nickel catalyst or modified Raney-nickel catalyst from the hydrogenation reaction mixture by filtration, sedimentation, centrifugation, etc., and then subjecting it to a conventional distillation operation. In addition, when the purpose is to finally obtain propylene glycol by hydrolyzing propylene glycol monoacetate, the reaction mixture after removing the nickel catalyst may be subjected to an extraction operation with water. It can also be extracted and separated into a propylene glycol monoacetate aqueous layer. The present invention will be specifically explained below using Examples. Example 1 () Synthesis of α-acetoxypropionaldehyde and separation of α-acetoxypropionaldehyde from the reaction mixture The synthesis reaction of α-acetoxypropionaldehyde and the water extraction operation were repeated using the following reaction apparatus. In addition, throughout each experimental operation, the mixing of air into the system was avoided as much as possible, and distilled water and toluene were used after displacing and removing dissolved oxygen with nitrogen gas. Reactor: A stainless steel autoclave with contents 1 equipped with a thermometer, a stirring device, a liquid feed pump, a liquid extraction port, and a gas inlet and outlet was used. Extraction device: Contents 1 with thermometer, stirring device, liquid inlet, liquid extraction port and gas inlet/outlet
A four-necked flask was used as an extraction device. The extractor is directly connected to the autoclave by a pipe. HRh(CO) [P(C 6 H 5 ) 3 ] 3 918 mg (1.0 mmol) and triphenylphosphine 2620 mg (10
After washing 420 ml of toluene solution with 420 ml of toluene solution dissolved in hydrogen and carbon monoxide (H 2 /CO molar ratio 2/1) at room temperature with 420 ml of distilled water while stirring twice, A mixed gas of hydrogen and carbon monoxide (H 2 /CO molar ratio 2/
After replacing the gas sufficiently with 1), use the same mixed gas.
The pressure was increased to 30 Kg/cm 2 (G), and the mixture was heated in an oil bath until the internal temperature became constant at 70°C. Stirring was started at a speed of 600 rpm and 71 g (830 mmol) of vinyl acetate was continuously introduced over 1.5 hours. Off gas flow rate is 20/hour, 70℃, 30Kgcm 2 /(G)
The reaction was carried out under stirring under the following conditions. Low-boiling compounds (vinyl acetate,
propionaldehyde, toluene, etc.) were collected on top in dry ice-acetone. After the vinyl acetate feed was completed, the reaction was further accelerated by continuing stirring for an additional 2 hours under the same conditions. Analysis of the reaction mixture by gas chromatography revealed that the conversion rate of vinyl acetate 3.5 hours after the start of the reaction was 90%, and the selectivity of α-acetoxypropionaldehyde based on the converted vinyl acetate was 95%. After the reaction mixture was cooled to room temperature, it was pumped using the internal pressure into the above-mentioned extractor, which was purged with a mixed gas of hydrogen and carbon monoxide (H 2 /CO molar ratio 2/1). α-acetoxypropionaldehyde in the toluene solution (reaction mixture) was extracted with water by charging 90 ml of nitrogen-substituted distilled water and stirring at 20° C. and 500 rpm for 20 minutes. After the aqueous layer obtained by standing was taken out of the system, 90 ml of distilled water was added again to the toluene solution, water extraction was performed under the same conditions, and the aqueous layer was taken out of the system. Through these two extraction operations, 92% of α-acetoxypropionaldehyde was extracted into the aqueous layer side.
The rhodium concentration (measured by atomic absorption spectrometry) in the extracted aqueous layer is 0.05 ppm, and the concentration of phosphorus compounds (measured by colorimetric analysis) is 5 ppm as phosphorus atoms.
It was hot. The raffinate layer, a triene solution containing catalyst components, was pumped into the reaction autoclave using the pressure of a mixed gas of hydrogen and carbon monoxide. Under the conditions of 70℃, 30Kg/cm 2 (G), 600rpm,
After continuously adding vinyl acetate at a rate of 48 g/hour for 80 minutes while stirring, the reaction was driven by continuing stirring for 2 hours. After the reaction, the reaction mixture was extracted with water in the same manner as above under the same conditions. The raffinate was again pumped into the reaction autoclave to carry out a hydroformylation reaction of vinyl acetate. In this way, the hydroformylation reaction of vinyl acetate and water extraction were repeated 10 times in total. This results in a total of approximately
An extracted aqueous layer of 2.3 was obtained. The conversion rates of vinyl acetate in the 3rd, 6th and 10th runs are 91%, 90% and 91%, respectively;
Furthermore, the rhodium concentrations in the extracted aqueous layer were 0.05 ppm, 0.06 ppm, and 0.06 ppm, respectively, in atomic terms, and these values did not change at all depending on the number of repetitions. The extracted aqueous layer in each round was stored at 5°C under a nitrogen gas atmosphere. () Separation of α-acetoxypropionaldehyde from the extracted aqueous layer The inside of a glass extraction device with an internal volume of 1, equipped with a stirring device, a reflux condenser, and a thermometer, is replaced with nitrogen gas in advance, and the inside of the extraction device is filled with nitrogen gas. In an atmosphere, 240 ml of the extracted aqueous layer and 480 ml of isopropyl acetate purged with nitrogen gas were charged,
α-acetoxypropionaldehyde was extracted by stirring at 60°C and 500 rpm for 30 minutes. Through this extraction procedure, 78% of α-acetoxypropionaldehyde in the aqueous solution was extracted.
was extracted into the isopropyl acetate layer. By repeating the extraction a total of five times in this manner, approximately 2.5 volumes of an isopropyl acetate solution containing α-acetoxypropionaldehyde was obtained. () Content capacity 500ml equipped with α-acetoxypropionaldehyde hydrogenation thermometer, pressure regulator, off-gas flow control valve and raw material supply port.
In a stainless steel electromagnetic stirring autoclave, 0.68 g of developed Raney nickel catalyst (manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) was washed with water, ethanol, and isopropyl acetate in this order (in terms of nickel metal), and 50 ml of isopropyl acetate was added as a solvent. After charging and sufficiently replacing the inside of the system with hydrogen gas, hydrogen gas was introduced until the pressure reached 20 Kg/cm 2 (absolute pressure). Thereafter, the autoclave was immersed in an oil bath and heated until the internal temperature was constant at 100°C. Stirring was started at a rotational speed of 600 rpm, and the isopropyl acetate solution of α-acetoxypropionaldehyde obtained by the operation in () above was continuously supplied from the raw material supply port at a rate of 60 ml/hr for 3 hours. During the raw material supply period, the internal pressure was maintained constant at 20 Kg/cm 2 through a pressure regulator, and the off-gas flow rate was adjusted to 15/hr using an off-gas flow rate control valve. After the raw material supply was completed, the reaction was continued by continuing stirring for an additional 15 minutes at the same temperature and pressure. The α-acetoxypropionaldehyde concentration in the reaction mixture at the end of raw material supply was 0.005 mol/. As a result of analyzing the reaction solution by gas chromatography, the hydrogenation rate of α-acetoxypropionaldehyde at the end of the reaction was 100%, and the selectivity of propylene glycol monoacetate was 99.5% (based on converted α-acetoxypropionaldehyde). It was hot. After separating the catalyst from the reaction mixture, the isopropyl acetate-water azeotrope and isopropyl acetate were removed from the solution under normal pressure, and a small amount of acetic acid was distilled off under reduced pressure. Propylene glycol mono was obtained as a fraction at 95°C/200mmHg. Approximately 17 g of acetate was obtained. Examples 2 to 6 The hydroformylation reaction of vinyl acetate and the water extraction operation were repeated 10 times in total under the same conditions as in Example 1 () except that 100 ml of distilled water was used for each extraction operation. , about 2.5 moles of an aqueous solution containing about 2.5 moles of α-acetoxypropionaldehyde and small amounts of acetic acid and propionaldehyde.
I got it. Example 1 except that various monocarboxylic acid esters and dicarboxylic acid esters were used in place of isopropyl acetate, the extraction temperature was variously changed, and various modified Raney-nickel catalysts were used in place of the Raney-nickel catalyst, and the reaction conditions were variously changed.
α-acetoxypropionaldehyde was extracted, separated, and hydrogenated by the same method and operation as in () and (). The results are summarized in Table 1. 【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 () 有機溶媒中で実質的に水不溶性のロ
ジウム錯化合物および三置換ホスフインの存在
下にビニルアセテートを水素と一酸化炭素との
混合ガスによつてヒドロホルミル化し、 () 工程()で得られる反応混合液に水性
媒体による抽出操作を施すことによつてα―ア
セトキシプロピオンアルデヒドを水性媒体層に
抽出分離し、抽残層を工程()のヒドロホル
ミル化反応工程に循環し、 () 工程()で得られるα―アセトキシプ
ロピオンアルデヒドを含む水性媒体層を一般式
(A) ClH2l+1COOCnH2n+1 (A) (式中、lは0〜4の整数であり、mは1〜
5の整数であり、かつlとmの和は3〜5であ
る) で示されるカルボン酸エステルまたは一般式(B) ROOC(CH2oCOOR′ (B) (式中、RおよびR′は炭素数2〜3のアル
キル基を表わし、nは0〜2の整数である) で示されるジカルボン酸エステルと接触させる
ことによつて該水性媒体層からα―アセトキシ
プロピオンアルデヒドを抽出分離し、 () 工程()で得られる抽出液層中に含ま
れるα―アセトキシプロピオンアルデヒドをラ
ネーニツケル触媒または変性ラネーニツケル触
媒の存在下に液相において反応混合液中のα―
アセトキシプロピオンアルデヒドの濃度が0.1
モル/を越えないようにして水素化する、 ことからなるプロピレングリコールモノアセテ
ートの製造法。
[Claims] 1 () Hydroformylating vinyl acetate with a mixed gas of hydrogen and carbon monoxide in the presence of a substantially water-insoluble rhodium complex compound and a trisubstituted phosphine in an organic solvent; () The reaction mixture obtained in step () is subjected to an extraction operation with an aqueous medium to extract and separate α-acetoxypropionaldehyde into an aqueous medium layer, and the raffinate layer is recycled to the hydroformylation reaction step of step (). , () The aqueous medium layer containing α-acetoxypropionaldehyde obtained in step () is expressed by the general formula
(A) ClH 2l+1 COOC n H 2n+1 (A) (In the formula, l is an integer from 0 to 4, and m is from 1 to
5, and the sum of l and m is 3 to 5) or the general formula (B) ROOC(CH 2 ) o COOR' (B) (wherein R and R' represents an alkyl group having 2 to 3 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 2. () The α-acetoxypropionaldehyde contained in the extract layer obtained in step () is converted into α-acetoxypropionaldehyde in the reaction mixture in the liquid phase in the presence of a Raney-nickel catalyst or a modified Raney-nickel catalyst.
The concentration of acetoxypropionaldehyde is 0.1
A method for producing propylene glycol monoacetate, which comprises hydrogenating in a manner not to exceed mol.
JP57002085A 1981-10-23 1982-01-08 Preparation of propylene glycol monoacetate Granted JPS58118542A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020196135A1 (en) * 2019-03-28 2020-10-01 シスメックス株式会社 Sample container and cap

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