JPH0129778B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
本発明は、オレフイン類のヒドロホルミル化方
法に関するものである。更に詳しくは、水と混和
しない有機溶媒中で、ロジウム錯体を触媒とする
オレフイン類のヒドロホルミル化反応によつて得
られる、生成アルデヒド類、ロジウム錯体、有機
溶剤等を含有する反応混合物から、生成アルデヒ
ド類と触媒を有する残余の有機溶媒とを分離回収
する方法に関するものである。
高価なロジウム錯体を触媒とするオレフインの
ヒドロホルミル化反応では、反応後、触媒を含有
する反応混合物から触媒を効率的に回収し、これ
を再生して再度触媒として使用すること、即ち、
触媒の循環再使用システムの技術を確立すること
が、当該反応を工業的プロセスにするためには極
めて重要な課題である。
ロジウム錯体を触媒とするヒドロホルミル化反
応において、反応後に得られる反応混合物からロ
ジウム触媒を回収し、これを再使用する方法とし
ては、従来からいくつかの方法が提案されてい
る。即ち、
(1) 蒸発または蒸留により、生成物と触媒とを分
離する方法。(特開昭52−125103号公報)
(2) 生成アルデヒド類を水等の極性溶媒で抽出分
離する方法。(特開昭51−294112号および特開
昭53−68709号公報)
(3) ロジウム錯体を水素、スチーム、酸等により
金属の形に分解し、これを析出回収する方法。
(4) シリコーンゴム膜、セルロース膜等を用い、
ロジウム錯体を膜分離する方法。(特開昭47−
7365号および特公昭49−24882号各公報)
(5) 配位能を有する高分子化合物にロジウム錯体
を配位して回収する方法。(特公昭48−28273号
公報)
等が従来よりロジウム錯体を触媒とするヒドロホ
ルミル化反応において、触媒の回収方法として知
られている。
炭素数の比較的少ない低級アルデヒド類、例え
ばプロピオンアルデヒドやブチルアルデヒド等が
生成物である場合、生成物の沸点が比較的低く、
揮発しやすいため、反応と同時に反応帯域中から
多量の原料ガスと共に生成アルデヒド類を連続的
に同伴させて抜出したり、あるいは反応完結後に
生成アルデヒド類を触媒溶液から蒸留分離し、残
留する触媒含有溶液と反応帯域中に戻して再使用
することが可能である。このような方法は、例え
ばプロピオンからブチルアルデヒドの工業的製造
に実用されている。
また、生成物が分子内に水酸基等の極性官能基
を有し、水や多価アルコール等の極性媒体に対し
て高い溶解度を有するアルデヒド類である場合に
は、これら極性媒体とは混和しない有機溶媒中で
ヒドロホルミル化反応を行い、反応によつて得ら
れる生成物を含む反応混合物を、水や多価アルコ
ール等極性媒体と接触させることにより、生成ア
ルデヒドのみを当該反応混合物から分離し、触媒
の含有する残余の有機溶媒相を反応帯域中へ再び
循環することが可能である。かかる方法は、例え
ば1,4−ブタンジオールの製造時に、この先駆
体であるヒドロキシブチルアルデヒドを、アリル
アルコールのヒドロホルミル化によつて製造する
方法等に応用されている。
これら2つの方法は、いずれも触媒と生成物の
分離が簡便に実施でき、煩雑な触媒の賦活再生を
あまり必要としないこと、および触媒成分の損失
が少ないという点で有利な方法であり、工業的に
みて興味深い方法である。
しかしながら、前者の方法は蒸留操作中の触媒
の変質劣化や活性の低下を抑えるため、蒸留温度
に限界があり、そのため比較的低沸点のアルデヒ
ド類にのみ許される方法であり、また後者の方法
は水等の極性溶媒に対して高い溶解性を有するア
ルデヒド類にのみ有効な方法である。
脂肪族アルデヒド類は、分子内の炭素数が増す
につれて揮発性が減少し、高沸点となると共に水
等の極性溶媒に対する溶解度も急激に低下する。
従つて前述の2つの方法は、炭素数の大きい高級
アルデヒド類を製造する方法としてはいずれも不
適当である。
一方、上記以外の公知方法としては、ロジウム
錯体を分解して金属や塩の形で回収する方法や、
シリコーンゴム、セルロース等による膜分離法、
あるいは配位能を有する高分子化合物への配位に
よる回収法等があるが、いずれも煩雑な分離回収
工程や回収された触媒の賦活再生工程を含み、か
つ、触媒成分の損失も大きいため、工業的ヒドロ
ホルミル化反応方法としては、満足すべき結果が
得られていないのが実状である。
本発明は、水等の極性溶媒に対し溶解度が低
く、かつ、沸点の高い、分子内の炭素数が8以上
のジアルデヒド類の製造方法に関するものであ
る。かかるジアルデヒド類は水素添加、還元的ア
ミノ化、酸化等の操作により、ジオール類、ジア
ミン類、ジカルボン酸類への転換が可能であり、
ポリエステル、ポリアミド、エポキシ樹脂硬化剤
等種々の用途を有する物質の原料であり、工業的
にきわめて有用な物質である。
分子内の炭素数が8以上のジアルデヒド類は、
比較的高沸点であり、かつ、水等の極性溶媒に対
する溶解度は小さい。
その上、ジアルデヒド類はモノアルデヒド類に
比べ、加熱により樹脂状物質になり易い性質も有
する。そのため、蒸留法によりジアルデヒドを主
とする生成アルデヒド類を反応混合物から分離し
ようとすれば、加熱温度が高くなり、ロジウム錯
体の変質分解がおこると共に、生成アルデヒドの
一部が変質し、樹脂状物質を形成してしまうこと
となる。
また、反応によつて得られる反応混合物を、水
等の極性溶媒で抽出することにより、かかるジア
ルデヒドを主とする生成アルデヒド類を分離しよ
うとしても、溶解性が低いためこの方法も実施困
難である。
本発明者らは、従来公知のロジウム触媒分離法
を炭素数8以上のジアルデヒド類の製造に適用さ
せた場合にみられるこの様な欠点を克服し、効率
のよいロジウム触媒分離工程を含むジアルデヒド
類の製造方法を確立すべく、鋭意努力した結果、
ジアルデヒド類を重亜硫酸アルカリ付加物の形に
転換することにより、水に対する溶解度が増し、
この結果、水相への抽出分離が定量的に可能にな
ること、及びこの操作中、驚くべきことに触媒成
分の損失は殆どみられず、かつ、ロジウム触媒の
活性低下もあまり認められない事実を見出し、本
発明を完成するに到つた。
通常、モノアルデヒド類を重亜硫酸アルカリ水
溶液と接触させ、重亜硫酸アルカリ付加物を形成
させると、水溶液にも有機溶媒にも難溶性の付加
物となり、有機相と水相の相分離も極めて困難と
なるが、本発明の場合、かかる不溶固型物の析出
を伴うことなく、生成アルデヒド類の水相への移
行が可能となることは全く予想外の結果であり、
驚くべきことである。
即ち、本発明は炭素数が6以上の非共役ジオレ
フイン類または炭素数が7以上の非共役不飽和ア
ルデヒド類を、水と混和しない有機溶媒中で、ロ
ジウム錯体触媒の存在下に、水素および一酸化炭
素と反応させてヒドロホルミル化してジアルデヒ
ド類を製造する方法において、ヒドロホルミル化
反応の終了後、反応液を重亜硫酸アルカリ水溶液
と接触させて、ジアルデヒドを含む生成アルデヒ
ド類を重亜硫酸アルカリ付加物の形で水溶液中に
抽出することにより、触媒を含有する有機溶媒相
と、ジアルデヒドを主とする生成アルデヒドの重
亜硫酸アルカリ付加物を含有する水相とをそれぞ
れ分離回収することを特徴とするジアルデヒド類
の製造方法である。
本発明の方法によつて、ヒドロホルミル化反応
に使用されたロジウム錯体触媒は、反応溶媒と共
に回収され、そのままヒドロホルミル化反応帯域
へ再循環させることができる。従つて、本発明は
従来の方法が適用できなかつた、高沸点で、か
つ、水への溶解性の低い、高分子量ジアルデヒド
の製造に際して、高価なロジウム錯体触媒を極め
て簡易な方法で循環再使用することができ、工業
的に有用なジアルデヒド類を経済的に製造するこ
とを可能ならしめたものである。
以下、本発明の具体的内容について説明する。
原料ジオレフイン
本発明に使用される原料ジオレフインは、炭素
数が6以上の非共役ジオレフインである。炭素数
5までの非共役ジオレフインに対しても適用可能
であるが、このような軽質ジオレフインより得ら
れるジアルデヒド類は沸点が低いので、蒸留によ
る触媒の分離が可能であり、かつ、有利である。
また原料ジオレフインの炭素数が増大すると、ヒ
ドロホルミル化により得られるアルデヒドの重亜
硫酸アルカリ付加物の水に対する溶解性が低下
し、抽出分離の効率が低下する。従つて、原料ジ
オレフインの炭素数としては鎖状ジオレフイン類
の場合は12まで、環状ジオレフイン類の場合は20
までであることが好ましい。
このような非共役ジオレフインとしては、例え
ばシクロアルケン類とエチレンとの不均化反応に
よつて得られる。直鎖状のα、ω−ジオレフイン
類、即ち、1,5−ヘキサジエン、1,6−ヘプ
タジエン、1,7−オクタジエン、1,8−ノナ
ジエン、1,9−デカジエン等がある。
また、ブタジエン等のジエン類の環状オリゴマ
ーとして得られる、1,5−シクロオクタジエン
の如き環状非共役ジオレフイン類も本発明の原料
として使用することができる。
本発明の使用される原料として特に有利な非共
役ジオレフインは、分子内に橋頭炭素を有し、2
つのオレフイン性二重結合が橋頭炭素をはさんで
両側に存在する有橋脂環式ジオレフイン類であ
り、例えばジシクロペンタジエン、ノルボルナジ
エン、5−ビニル−2−ノルボルネン等である。
原料非共役不飽和アルデヒド
本発明の方法における原料物質としては、上記
非共役ジオレフインの2つのオレフイン性二重結
合のうちの1つが既にヒドロホルミル化されてい
る不飽和アルデヒド類を用いることができる。こ
のような不飽和アルデヒドはその有するオレフイ
ン性二重結合とカルボニル基とが互いに共役的位
置にないものであつて、以下のような不飽和アル
デヒドを非共役不飽和アルデヒドという。
本発明に原料物質として使用される非共役不飽
和アルデヒドは、例えば1−ホルミル−5−ヘキ
セン、2−ホルミル−5−ヘキセン、1−ホルミ
ル−7−オクテン、2−ホルミル−7−オクテ
ン、1−ホルミル−9−デセン、2−ホルミル−
9−デセン、1−ホルミル−11−ドデセン、2−
ホルミル−11−ドデセン等の鎖状非共役不飽和ア
ルデヒドおよび1−ホルミル−シクロオクテン−
4の如き環状非共役不飽和アルデヒドが挙げられ
る。
本発明に使用される原料として特に有利な非共
役不飽和ジアルデヒドとしては、分子内に橋頭炭
素を有し、オレフイン性二重結合とホルミル基と
が橋頭炭素をはさんでそれぞれ反対側に存在する
有橋脂環式不飽和アルデヒド類であり、例えば5
−ホルミル−ノルボルネン−2、8−ホルミル−
トリシクロ〔5.2.1.02,6デセン−3、9−ホルミル
−トリシクロ〔5.2.1.02,6デセン−3等である。
触 媒
オレフイン類のヒドロホルミル化反応は、第
族有機金属錯体からなる触媒の存在下で行われる
が、特に本発明の方法を実施するのに最適な触媒
は、トリアリールホスフインを配位子として含有
する一連のロジウム錯体触媒である。
配位子として使用するトリアリールホスフイン
としてはトリフエニルホスフインを使用するのが
最も好ましいが、トリ−p−トリルホスフイン、
トリ−m−トリルホスフイン、トリス−(p−エ
チルフエニル)ホスフイン、あるいはトリス−
(p−メトキシフエニル)ホスフインの様な低級
アルキル基またはアルコキシ基等のヒドロホルミ
ル化反応条件下で不活性な置換基が結合している
トリアリールホスフインも本発明の方法に使用で
きる。
いずれにせよ、実質的に水に不溶であり、か
つ、重亜硫酸アルカリ水溶液と接触した場合に好
ましくない形態に変換されることにないロジウム
錯体触媒である限り、従来公知のロジウムを含む
ヒドロホルミル化反応触媒は、すべて本発明を実
施する際のヒドロホルミル化反応触媒として使用
することが可能である。
有機溶媒
本発明で用いられるヒドロホルミル化反応溶媒
は、上記ロジウム触媒を溶解し、かつ、重亜硫酸
アルカリ水溶液と混和しない有機溶媒であればす
べて使用可能であるが、通常ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素が等に望まし
い。
ヒドロホルミル化反応
本発明を実施する際のヒドロホルミル化反応条
件は、温度について50〜200℃、好ましくは70〜
150℃である。圧力に関しては30〜200Kg/cm2であ
るが、好ましくは50〜150Kg/cm2である。
反応に使用するオキソガスの組成は、H2/CO
=10/1〜1/10の範囲で任意に変更できるが、
反応選択性などの点を考慮するとH2/CO=2/
1〜1/2が特に好ましい。また、水素、一酸化
炭素混合ガス中に窒素、メタン等反応に対して不
活性なガスが含まれることは何らさしつかえな
い。
触媒濃度は、反応条件等により任意に変更し得
るが、ジアルデヒド類への選択性、反応速度等を
考慮し、通常は0.5〜10m molの濃度で実施す
ることが好ましい。
反応帯域中に存在するトリアリールホスフイン
類の量は、ロジウム1モルに対し3〜300モルの
広い範囲で任意に変更し得るが、反応速度、ジア
ルデヒド類への選択性を考慮し、ロジウム1モル
に対し10〜100モルの範囲が好ましい。
生成アルデヒド重亜硫酸アルカリ付加物の生成
ジアルデヒドを含む生成アルデヒド類、ロジウ
ム・トリアリールホスフイン系錯体、トリアリー
ルホスフインおよび有機溶媒等を含有する反応混
合物を、重亜硫酸アルカリ水溶液と接触させ、ジ
アルデヒドを主として含む生成アルデヒド類のみ
を重亜硫酸アルカリ付加物の形で水溶液相へ抽出
する際には、従来公知の任意の抽出装置および抽
出技術を用いることが可能である。
上記操作はすべて錯体触媒、生成アルデヒド類
および重亜硫酸アルカリの変質を回避するため、
酸素等の酸化作用を有する恐れのある物質と遮断
した形で実施すべきであり、通常は窒素、アルゴ
ン等の不活性気体雰囲気中で行う。必要に応じ、
オキソガス雰囲気下で上記操作を実施することも
また可能である。
使用する重亜硫酸アルカリとしては、重亜硫酸
ソーダ、重亜硫酸カリウム、重亜硫酸セシウム等
が可能であるが、ナトリウム、カリウムの重亜硫
酸塩が好ましく、その中でも重亜硫酸ソーダが等
に好ましい。
使用する重亜硫酸アルカリの量は、反応混合物
中に含まれる生成アルデヒド類の量を考慮して決
定されるが、当該付加物生成反応が極めて迅速な
反応であるため、用いる重亜硫酸アルカリの量に
応じて化学量論的に付加物生成量が決まる。した
がつて定量的な付加体生成を期するためには、反
応混合物中の生成アルデヒドのホルミル基1モル
当り少なくとも1モルの重亜硫酸アルカリが必要
となるので、反応混合物中に含まれる装置アルデ
ヒドのホルミル基1モル当り1モル以上の重亜硫
酸アルカリが通常使用される。
重亜硫酸アルカリを過剰に使うことは何ら制限
さるべきことではないが、必要以上に過剰な重亜
硫酸アルカリの使用は何ら利するところなく、経
済的には余り考ましくない。通常使用される重亜
硫酸アルカリの量は、反応混合物中に含まれるジ
アルデヒドを含む生成アルデヒドのホルミル基1
モルに対し1〜3モルの範囲である。
使用する重亜硫酸アルカリ水溶液の濃度に関し
ては、当該アルデヒド重亜硫酸アルカリ付加物の
水相と有機溶媒相とへの分配係数を考慮して決定
されるが、通常は水相中の重亜硫酸アルカリ付加
物の濃度が5%以上、好ましくは10%以上になる
様、重亜硫酸アルカリ水溶液濃度を決めることが
望ましい。
当該付加物生成反応は0〜50℃の範囲で実施さ
れる。温度を上げることは、ロジウム錯体触媒の
水相中への溶出を増加せしめ、また本操作中の副
反応等を招く恐れがあるため回避すべきである。
好ましい実施温度は0〜30℃であるが、通常は15
〜20℃の室温でこの操作を実施することにより、
本発明の目的は充分達成することが可能である。
抽出分離操作においては、反応の終了した反応
混合液と重亜硫酸アルカリ水溶液とを混合撹拌す
ると、アルデヒドと重亜硫酸アルカリとの付加反
応がおこり、液温が上昇する。撹拌を続けて液温
が低下したら、撹拌を止め室温に放置し、上層の
触媒を含む有機溶媒相と、下層の付加物の溶解し
た水相とに分離したものより、下層の水相を分液
して取出す。
生成アルデヒドの重亜硫酸アルカリ付加物を含
む水溶液は、例えばアルカリにより、あるいはま
た、当該ジアルデヒドよりも重亜硫酸塩付加体を
形成し易いホルムアルデヒドやアセトアルデヒド
等により付加物を分解することによつてジアルデ
ヒドを分離することができる。
生成アルデヒド類を重亜硫酸アルカリ付加体と
して水相中へ抽出分離した後の、生成アルデヒド
を実質的に含まず、ロジウム・トリアリールホス
フイン系錯体、トリアリールホスフイン等を含む
有機溶媒相は、そのまゝヒドロホルミル化反応帯
域へ循環することが可能であるが、ヒドロホルミ
ル化反応帯域へ循環させる前に、予め水洗処理を
施すことが好ましい。
以上述べてきた方法の処理をうけたロジウム錯
体触媒を含む有機溶媒相は、なおもヒドロホルミ
ル化反応に対する触媒活性を充分に有し、これに
再び原料となる非共役ジオレフイン類、非共役不
飽和アルデヒド類を加え、ヒドロホルミル化反応
を前述の条件下で実施することにより、再び所望
のジアルデヒドが得られる。
次に本発明を実施例により更に具体的に説明す
るが、その要旨をこえない限り、本発明は以下の
実施例により限定されるものではない。
実施例 1
内容積200mlの電磁誘導撹拌オートクレーブに
HRh(CO)(PPh3)31.4m mol/、PPh316m
mol/およびジシクロベンタジエン1.7mol/
を含むトルエン溶液110mlを入れ、オートクレ
ーブ内の気相をアルガンガスで置換し、引続き
H2/CO=1/1の混合ガスで置換してから、更
に60Kg/cm2Gの圧力になるまで供給した。
このオートクレーブを次に100℃の温度に加熱
し、その温度で2時間保持した後、更に120℃ま
で温度を上げ1時間保持した後、加熱を止め、オ
ートクレーブを室温まで冷却した。70℃付近より
急激なガス吸収がみられるが、上記操作中、
H2/CO=1/1の混合ガスを補給することによ
りオートクレーブ内の圧力を70Kg/cm2Gと80Kg/
cm2Gの間に保つた。
冷却後オートクレーブ内のガスをパージした
後、反応混合物を取出し分析したところ、原料で
あるジシクロペンタジエンは検出されず、ジホル
ミルトリシクロデカン160m mol、ホルミルト
リシクロデセン28m molが含まれていた。
次に撹拌機および温度計を取付けた500mlフラ
スコに上記反応液を窒素雰囲気下で全量移し、こ
れに重亜硫酸ソーダ40gを200mlの水に溶解して
得られた重亜硫酸ソーダ水溶液を加えた。15℃で
撹拌を開始すると、重亜硫酸ソーダの生成アルデ
ヒドへの付加反応が進行し、温度は15℃から35℃
まで上昇した。
室温にもどした後、上層の有機溶媒層と下層の
水相とに分離し、上層を分析したところ、生成ア
ルデヒドであるジホルミルトリシクロデカン、ホ
ルミルトリシクロデセンは殆ど含まれておらず、
また、下層を分析したところ、ロジウム濃度は金
属換算で0.9ppm、有機リン化合物はリン元素換
算で3ppmしか含まれていなかつた。この分析結
果は触媒であるロジウム・トリアリールホスフイ
ン系錯体およびトリアリールホスフインを水相へ
殆ど溶出することなく、生成アルデヒドのみが定
量的に重亜硫酸ソーダ付加物の形で水相へ移行し
たことを示すものである。
溶媒の大部分を含有し、生成アルデヒドを実質
的に含まない有機溶媒相に再びジシクロペンタジ
エン150m molを加え、1回目と同様の条件で
ヒドロホルミル化反応を行つた。
反応後得られた混合物の分析結果より、ジシク
ロペンタジエンは100%転化しており、ジホルミ
ルトリシクロデカン108m mol、ホルミルトリ
シクロデセン40m molが生成していることがわ
かつた。
実施例 2
内容積200mlの電磁誘導撹拌オートクレーブに
HRh(CO)(PPh3)31.0m mol/、PPh330m
mol/および1,7−オクタジエン2.0mol/
を含むトルエン溶液110mlを仕込んで、気相の
空気を置換除去した後、H2/CO=1/1の混合
ガスを50Kg/cm2Gまで供給し、100℃に1.5時間保
持し反応を行つた。80℃付近より急激なガス吸収
がみられるが、反応中常にH2/CO=1/1の混
合ガスを補給することによりオートクレーブ内の
圧力を60Kg/cm2Gと70Kg/cm2Gとの間に保つた。
反応後の内容物の分析結果より1,7−オクタ
ジエンは検出されず、C10−ジアルデヒド196m
molC9−モノアルデヒド16m molが含まれてい
ることがわかつた。
上記反応混合物に、500mlの水に80gの重亜硫
酸ソーダを溶解して得られた重亜硫酸ソーダ水溶
液を加え、窒素雰囲気中で撹拌を開始すると、15
℃から40℃に温度上昇がみられた。室温にもどし
た後、更に水400mlを加えて撹拌した後上層と下
層を分離し、上層の有機溶媒層を分析したとこ
ろ、C9−モノアルデヒドがごく微量残留してい
るだけで、所望のC10−ジアルデヒドは殆ど検出
されなかつた。
この有機溶媒相に再度1,7−オクタジエンを
180m molおよびトルエン30mlを加え、1回目
と同様の条件で4時間かけて反応を行つた。
反応後得られた混合物の分析結果より、C10−
ジアルデヒド150m mol、C9−モノアルデヒド
21m molが生成していることがわかつた。
実施例 3
原料ジオレフインとして1,5−シクロオクタ
ジエンを使つて本発明を実施した。内容積200ml
の電磁誘導撹拌オートクレーブにHRh(CO)
(PPh3)31.3m mol/、PPh350m mol/お
よび1,5−シクロオクタジエン2.2mol/を
含むベンゼン溶液120mlを仕込んで、気相の空気
を置換除去した後、H2/CO=1/1の混合ガス
を50Kg/cm2Gまで供給し、100℃に1.4時間保持し
て反応を行つた。75℃付近より急激なガス吸収が
みられるが、H2/CO=1/1の混合ガスを補給
することにより、オートクレーブ内の圧力を60
Kg/cm2Gと70Kg/cm2Gとの間に保つた。
反応後の内容物には1,5−シクロオクタジエ
ンは殆どみとめられず、ホルミルシクロオクテン
34m mol、ジホルミルシクロオクタン227m
molが含まれていた。
上記反応混合物を撹拌機および温度計を取付け
た500mlフラスコに移し、これに250mlの水に重亜
硫酸ソーダ60gを溶解した重亜硫酸ソーダ水溶液
を加えた。
窒素雰囲気下で撹拌を開始すると、生成アルデ
ヒドへの重亜硫酸ソーダの付加反応がおこり、温
度は25℃から43℃まで上昇した。室温までもどし
て上層と下層とに分離し、上層のベンゼン相を分
析したところ、ごく微量ホルミルシクロオクテン
がみとめられるだけで、生成アルデヒドの殆ど水
溶液相に移行していることがわかつた。
上記ベンゼン相に再び1,5−シクロオクタジ
エン230m mol、ベンゼン30mlを加え、1回目
と同一条件にて反応を実施したところ、1,5−
シクロオクタジエンは100%反応しており、ホル
ミルシクロオクテン48m mol、ジホルミルシク
ロオクタン171m molが生成していることがわ
かつた。
実施例 4
本例では本発明によるロジウム・トリアリール
ホスフイン系錯体の活性が再循環使用において持
続することを証明するため、原料ジオレフインと
して5−ビニル−2−ノルボルネンを用いて、触
媒の繰返し使用を行つた。
内容積200mlの電磁誘導撹拌オートクレーブに
HRh(CO)(PPh3)32.0m mol/、PPh3100m
mol/および5−ビニル−2−ノルボルネン
2.3mol/を含むトルエン溶液110mlを仕込み、
空気置換後H2/CO=1/1の混合ガスを70Kg/
cm2Gまで供給し、温度を100℃に1.5時間保ち、反
応を実施した。オートクレーブ内の圧力はH2/
CO=1/1の混合ガスを補給することにより75
Kg/cm2Gと85Kg/cm2Gとの間に保つた。
反応終了後、内容物を温度計および撹拌機を取
付けた500mlのフラスコに移し、重亜硫酸ソーダ
60gを250mlの水に溶解して得た重亜硫酸ソーダ
水溶液を加え、付加反応を窒素雰囲気中で実施し
た。
上記方法により分離されたトルエン相に再び5
−ビニル−2−ノルボルネン250m molおよび
トルエン30mlを加え反応を繰返した。以後同様に
して触媒溶液の分離および再使用を繰返し行い、
各々のバツチで得られたジアルデヒド、モノアル
デヒドの生成量(m mol)を第1表に示す。
The present invention relates to a method for hydroformylating olefins. More specifically, the generated aldehyde is obtained by hydroformylation reaction of olefins using a rhodium complex as a catalyst in an organic solvent that is immiscible with water, from a reaction mixture containing a rhodium complex, an organic solvent, etc. The present invention relates to a method for separating and recovering organic solvents and residual organic solvents containing catalysts. In the hydroformylation reaction of olefins using an expensive rhodium complex as a catalyst, it is necessary to efficiently recover the catalyst from the catalyst-containing reaction mixture after the reaction, regenerate it, and use it again as a catalyst.
Establishing a technology for a catalyst circulation and reuse system is an extremely important issue in order to make this reaction an industrial process. In the hydroformylation reaction using a rhodium complex as a catalyst, several methods have been proposed to recover the rhodium catalyst from the reaction mixture obtained after the reaction and reuse it. (1) A method of separating the product and the catalyst by evaporation or distillation. (Japanese Unexamined Patent Publication No. 125103/1983) (2) A method of extracting and separating generated aldehydes with a polar solvent such as water. (JP-A-51-294112 and JP-A-53-68709) (3) A method in which a rhodium complex is decomposed into a metal form using hydrogen, steam, acid, etc., and the metal is precipitated and recovered. (4) Using silicone rubber membrane, cellulose membrane, etc.
A method for membrane separation of rhodium complexes. (Unexamined Japanese Patent Publication 1973-
7365 and Japanese Patent Publication No. 49-24882) (5) A method of coordinating a rhodium complex to a polymer compound having coordinating ability and recovering it. (Japanese Patent Publication No. 48-28273) etc. are conventionally known methods for recovering catalysts in hydroformylation reactions using rhodium complexes as catalysts. When the product is a lower aldehyde with a relatively small number of carbon atoms, such as propionaldehyde or butyraldehyde, the boiling point of the product is relatively low;
Since it is easily volatile, the generated aldehydes are continuously extracted along with a large amount of raw material gas from the reaction zone at the same time as the reaction, or the generated aldehydes are separated by distillation from the catalyst solution after the reaction is completed, and the remaining catalyst-containing solution is removed. and can be returned to the reaction zone and reused. Such a method is in practical use, for example, for the industrial production of butyraldehyde from propion. In addition, if the product is an aldehyde that has a polar functional group such as a hydroxyl group in its molecule and has high solubility in polar media such as water or polyhydric alcohol, organic By carrying out the hydroformylation reaction in a solvent and contacting the reaction mixture containing the product obtained by the reaction with a polar medium such as water or polyhydric alcohol, only the generated aldehyde is separated from the reaction mixture, and the catalyst is removed. It is possible to circulate the remaining organic solvent phase contained back into the reaction zone. Such a method is applied, for example, to a method for producing hydroxybutyraldehyde, which is a precursor of 1,4-butanediol, by hydroformylation of allyl alcohol. These two methods are advantageous in that they can easily separate the catalyst and products, do not require complicated activation and regeneration of the catalyst, and have little loss of catalyst components, and are suitable for industrial use. This is an interesting method. However, the former method has a limit on the distillation temperature in order to suppress the deterioration and deterioration of the catalyst during the distillation operation and the decrease in activity, and therefore it is only allowed for aldehydes with relatively low boiling points, and the latter method is This method is effective only for aldehydes that have high solubility in polar solvents such as water. As the number of carbon atoms in the molecule increases, the volatility of aliphatic aldehydes decreases, the boiling point becomes high, and the solubility in polar solvents such as water rapidly decreases.
Therefore, both of the above two methods are unsuitable for producing higher aldehydes having a large number of carbon atoms. On the other hand, known methods other than the above include methods of decomposing rhodium complexes and recovering them in the form of metals or salts;
Membrane separation method using silicone rubber, cellulose, etc.
Alternatively, there is a recovery method by coordination with a polymer compound having coordination ability, but all of them involve a complicated separation and recovery process and an activation and regeneration process of the recovered catalyst, and also cause a large loss of catalyst components. The reality is that no satisfactory results have been obtained as an industrial hydroformylation reaction method. The present invention relates to a method for producing dialdehydes having low solubility in polar solvents such as water, high boiling points, and having 8 or more carbon atoms in the molecule. Such dialdehydes can be converted into diols, diamines, and dicarboxylic acids through operations such as hydrogenation, reductive amination, and oxidation.
It is a raw material for substances that have various uses such as polyester, polyamide, and epoxy resin curing agents, and is an extremely useful substance industrially. Dialdehydes with 8 or more carbon atoms in the molecule are
It has a relatively high boiling point and low solubility in polar solvents such as water. Furthermore, dialdehydes have the property of being more easily turned into resin-like substances by heating than monoaldehydes. Therefore, if an attempt is made to separate the produced aldehydes, mainly dialdehydes, from the reaction mixture by distillation, the heating temperature will become high and the rhodium complex will undergo decomposition and alteration, and some of the produced aldehydes will change in quality and become resinous. This results in the formation of a substance. Furthermore, even if an attempt is made to separate the aldehydes produced, mainly dialdehydes, by extracting the reaction mixture obtained by the reaction with a polar solvent such as water, this method is also difficult to implement due to its low solubility. be. The present inventors have overcome these drawbacks that occur when the conventionally known rhodium catalyst separation method is applied to the production of dialdehydes having 8 or more carbon atoms, and have developed a rhodium catalyst separation method that includes an efficient rhodium catalyst separation process. As a result of our earnest efforts to establish a method for producing aldehydes,
By converting dialdehydes into the form of alkali bisulfite adducts, their solubility in water increases,
As a result, extraction and separation into the aqueous phase becomes possible quantitatively, and surprisingly, almost no loss of catalyst components is observed during this operation, and no significant decrease in the activity of the rhodium catalyst is observed. They discovered this and completed the present invention. Normally, when monoaldehydes are brought into contact with an aqueous aqueous solution of bisulfite to form an alkali bisulfite adduct, the adduct becomes an adduct that is poorly soluble in both the aqueous solution and the organic solvent, making it extremely difficult to separate the organic and aqueous phases. However, in the case of the present invention, it is a completely unexpected result that the generated aldehydes can be transferred to the aqueous phase without precipitation of such insoluble solids.
That's surprising. That is, the present invention provides a method for treating non-conjugated diolefins having 6 or more carbon atoms or non-conjugated unsaturated aldehydes having 7 or more carbon atoms in the presence of a rhodium complex catalyst in an organic solvent that is immiscible with water, and in the presence of a rhodium complex catalyst. In a method for producing dialdehydes by hydroformylation through reaction with carbon oxide, after the hydroformylation reaction is completed, the reaction solution is brought into contact with an aqueous alkali bisulfite solution, and the resulting aldehydes, including the dialdehyde, are converted into an alkali bisulfite adduct. The organic solvent phase containing the catalyst and the aqueous phase containing an alkali bisulfite adduct of the produced aldehyde, mainly dialdehyde, are separated and recovered by extraction into an aqueous solution in the form of This is a method for producing dialdehydes. By the method of the present invention, the rhodium complex catalyst used in the hydroformylation reaction can be recovered together with the reaction solvent and recycled as is to the hydroformylation reaction zone. Therefore, the present invention enables the recycling and recycling of expensive rhodium complex catalysts in an extremely simple manner in the production of high molecular weight dialdehydes with high boiling points and low solubility in water, to which conventional methods cannot be applied. This makes it possible to economically produce industrially useful dialdehydes. Hereinafter, the specific content of the present invention will be explained. Raw Diolefin The raw diolefin used in the present invention is a non-conjugated diolefin having 6 or more carbon atoms. It is also applicable to non-conjugated diolefins having up to 5 carbon atoms, but since the dialdehydes obtained from such light diolefins have a low boiling point, it is possible and advantageous to separate the catalyst by distillation. .
Furthermore, when the number of carbon atoms in the raw material diolefin increases, the solubility of the alkali bisulfite adduct of aldehyde obtained by hydroformylation in water decreases, and the efficiency of extraction and separation decreases. Therefore, the number of carbon atoms in the raw material diolefins is up to 12 in the case of linear diolefins and 20 in the case of cyclic diolefins.
It is preferable that it is up to. Such non-conjugated diolefins can be obtained, for example, by a disproportionation reaction between cycloalkenes and ethylene. There are linear α,ω-diolefins such as 1,5-hexadiene, 1,6-heptadiene, 1,7-octadiene, 1,8-nonadiene, and 1,9-decadiene. Further, cyclic non-conjugated diolefins such as 1,5-cyclooctadiene, which are obtained as cyclic oligomers of dienes such as butadiene, can also be used as raw materials in the present invention. A non-conjugated diolefin which is particularly advantageous as a raw material used in the present invention has a bridgehead carbon in the molecule and has 2
These are bridged alicyclic diolefins in which two olefinic double bonds are present on both sides of a bridgehead carbon, such as dicyclopentadiene, norbornadiene, and 5-vinyl-2-norbornene. Raw Material Nonconjugated Unsaturated Aldehyde As the raw material in the method of the present invention, unsaturated aldehydes in which one of the two olefinic double bonds of the nonconjugated diolefin has already been hydroformylated can be used. Such unsaturated aldehydes have an olefinic double bond and a carbonyl group that are not in a conjugate position with each other, and the following unsaturated aldehydes are referred to as non-conjugated unsaturated aldehydes. Non-conjugated unsaturated aldehydes used as raw materials in the present invention are, for example, 1-formyl-5-hexene, 2-formyl-5-hexene, 1-formyl-7-octene, 2-formyl-7-octene, 1 -Formyl-9-decene, 2-formyl-
9-decene, 1-formyl-11-dodecene, 2-
Chain nonconjugated unsaturated aldehydes such as formyl-11-dodecene and 1-formyl-cyclooctene-
Examples include cyclic non-conjugated unsaturated aldehydes such as No. 4. The non-conjugated unsaturated dialdehyde which is particularly advantageous as a raw material for use in the present invention has a bridgehead carbon in the molecule, and an olefinic double bond and a formyl group are present on opposite sides of the bridgehead carbon. Bridged alicyclic unsaturated aldehydes, such as 5
-Formyl-norbornene-2,8-formyl-
Tricyclo[5.2.1.0 2,6decene -3,9-formyl-tricyclo[5.2.1.0 2,6decene -3, etc.] Catalyst The hydroformylation reaction of olefins is carried out in the presence of a catalyst consisting of a group organometallic complex, and the most suitable catalyst for carrying out the process of the present invention is a triarylphosphine as a ligand. A series of rhodium complex catalysts containing As the triarylphosphine used as a ligand, it is most preferable to use triphenylphosphine, but tri-p-tolylphosphine,
Tri-m-tolylphosphine, tris-(p-ethylphenyl)phosphine, or tris-
Triarylphosphines having attached substituents that are inert under the hydroformylation reaction conditions, such as lower alkyl or alkoxy groups, such as (p-methoxyphenyl)phosphine, can also be used in the process of the invention. In any case, as long as the rhodium complex catalyst is substantially insoluble in water and will not be converted into an unfavorable form when contacted with an aqueous alkaline bisulfite solution, any conventional rhodium-containing hydroformylation reaction Any catalyst can be used as a hydroformylation reaction catalyst in practicing this invention. Organic solvent The hydroformylation reaction solvent used in the present invention can be any organic solvent as long as it dissolves the rhodium catalyst and is immiscible with the aqueous alkali bisulfite solution, but usually aromatic solvents such as benzene, toluene, and xylene are used. Group hydrocarbons are highly preferred. Hydroformylation reaction The hydroformylation reaction conditions when carrying out the present invention include a temperature of 50 to 200°C, preferably 70 to 200°C.
The temperature is 150℃. Regarding the pressure, it is 30 to 200 Kg/cm 2 , preferably 50 to 150 Kg/cm 2 . The composition of the oxo gas used in the reaction is H 2 /CO
= Can be changed arbitrarily within the range of 10/1 to 1/10,
Considering the reaction selectivity, H 2 /CO=2/
Particularly preferred is 1 to 1/2. Furthermore, there is no problem in the hydrogen and carbon monoxide mixed gas containing gases that are inert to the reaction, such as nitrogen and methane. The catalyst concentration can be arbitrarily changed depending on the reaction conditions, etc., but in consideration of selectivity to dialdehydes, reaction rate, etc., it is usually preferable to carry out the reaction at a concentration of 0.5 to 10 mmol. The amount of triarylphosphines present in the reaction zone can be arbitrarily changed within a wide range of 3 to 300 mol per 1 mol of rhodium. The range of 10 to 100 moles per mole is preferred. Production of Aldehyde Aldehyde Alkali Bisulfite Adduct A reaction mixture containing dialdehyde-containing aldehydes, a rhodium-triarylphosphine complex, triarylphosphine, an organic solvent, etc. is brought into contact with an aqueous alkaline bisulfite solution. Any conventionally known extraction device and extraction technique can be used to extract only the generated aldehydes, which mainly contain aldehydes, in the form of an alkali bisulfite adduct into the aqueous phase. All of the above operations are performed in order to avoid deterioration of the complex catalyst, generated aldehydes, and alkali bisulfite.
It should be carried out in a state where it is isolated from substances that may have an oxidizing effect such as oxygen, and is usually carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. As needed,
It is also possible to carry out the above operations under an oxo gas atmosphere. The alkali bisulfite used may be sodium bisulfite, potassium bisulfite, cesium bisulfite, etc., but sodium and potassium bisulfites are preferred, and among these, sodium bisulfite is particularly preferred. The amount of alkali bisulfite to be used is determined by taking into account the amount of aldehydes produced in the reaction mixture, but since the adduct formation reaction is an extremely rapid reaction, the amount of alkali bisulfite used is determined by The amount of adduct produced is determined stoichiometrically accordingly. Therefore, in order to achieve quantitative adduct formation, at least 1 mol of alkali bisulfite is required per 1 mol of formyl group of the formed aldehyde in the reaction mixture. More than one mole of alkali bisulfite per mole of formyl group is usually used. Although there should be no restrictions on using an excessive amount of alkali bisulfite, there is no advantage to using an excess of alkali bisulfite than necessary, and it is not economically considered. The amount of alkali bisulfite normally used is based on the amount of formyl group of the formed aldehyde, including dialdehyde, contained in the reaction mixture.
It ranges from 1 to 3 moles per mole. The concentration of the aqueous alkali bisulfite solution to be used is determined by considering the distribution coefficient of the aldehyde alkali bisulfite adduct between the aqueous phase and the organic solvent phase, but usually the alkali bisulfite adduct in the aqueous phase It is desirable to determine the concentration of the alkaline bisulfite aqueous solution so that the concentration is 5% or more, preferably 10% or more. The adduct-forming reaction is carried out at a temperature of 0 to 50°C. Raising the temperature should be avoided because it increases the elution of the rhodium complex catalyst into the aqueous phase and may also lead to side reactions during this operation.
The preferred operating temperature is 0 to 30°C, but usually 15°C.
By carrying out this operation at room temperature of ~20 °C,
The objects of the present invention can be fully achieved. In the extraction separation operation, when the reaction mixture after the reaction has been completed and the aqueous alkali bisulfite solution are mixed and stirred, an addition reaction between the aldehyde and the alkali bisulfite occurs, and the temperature of the solution increases. When the temperature of the liquid drops with continued stirring, stop the stirring and leave it at room temperature, and separate the lower aqueous phase from the organic solvent phase containing the catalyst in the upper layer and the aqueous phase in which the adducts are dissolved in the lower layer. Drain and remove. An aqueous solution containing an alkali bisulfite adduct of the generated aldehyde is prepared by decomposing the adduct, for example with an alkali, or with formaldehyde, acetaldehyde, etc., which form bisulfite adducts more easily than the dialdehyde. can be separated. After the generated aldehydes are extracted and separated into an aqueous phase as an alkali bisulfite adduct, the organic solvent phase is substantially free of generated aldehydes and contains a rhodium-triarylphosphine complex, triarylphosphine, etc. Although it is possible to circulate it as it is to the hydroformylation reaction zone, it is preferable to wash it with water before circulating it to the hydroformylation reaction zone. The organic solvent phase containing the rhodium complex catalyst that has been treated by the method described above still has sufficient catalytic activity for the hydroformylation reaction, and the organic solvent phase containing the rhodium complex catalyst still has sufficient catalytic activity for the hydroformylation reaction. The desired dialdehyde can be obtained again by adding the following and carrying out the hydroformylation reaction under the above-mentioned conditions. EXAMPLES Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless the gist thereof is exceeded. Example 1 In an electromagnetic induction stirring autoclave with an internal volume of 200ml.
HRh (CO) (PPh 3 ) 3 1.4m mol/, PPh 3 16m
mol/and dicyclobentadiene 1.7 mol/
Pour 110ml of toluene solution containing
After replacing the gas with a mixed gas of H 2 /CO=1/1, the gas was further supplied until the pressure reached 60 Kg/cm 2 G. This autoclave was then heated to a temperature of 100°C, held at that temperature for 2 hours, then further raised to 120°C and held for 1 hour, then heating was stopped and the autoclave was cooled to room temperature. Rapid gas absorption is seen from around 70℃, but during the above operation,
By replenishing the mixed gas of H 2 /CO = 1/1, the pressure inside the autoclave can be reduced to 70Kg/cm 2 G and 80Kg/cm 2 G.
It was kept between cm 2 G. After cooling and purging the gas in the autoclave, the reaction mixture was taken out and analyzed. Dicyclopentadiene, a raw material, was not detected, but it contained 160 mmol of diformyltricyclodecane and 28 mmol of formyltricyclodecene. Next, the entire amount of the reaction solution was transferred under a nitrogen atmosphere to a 500 ml flask equipped with a stirrer and a thermometer, and an aqueous sodium bisulfite solution obtained by dissolving 40 g of sodium bisulfite in 200 ml of water was added thereto. When stirring is started at 15℃, the addition reaction of sodium bisulfite to the generated aldehyde proceeds, and the temperature increases from 15℃ to 35℃.
It rose to After returning to room temperature, it was separated into an upper organic solvent layer and a lower aqueous phase, and analysis of the upper layer revealed that it contained almost no diformyltricyclodecane and formyltricyclodecene, which are the aldehydes produced.
Furthermore, analysis of the lower layer revealed that the rhodium concentration was 0.9 ppm in terms of metal, and the organic phosphorus compound contained only 3 ppm in terms of elemental phosphorus. The results of this analysis showed that the catalyst rhodium triarylphosphine complex and triarylphosphine were hardly eluted into the aqueous phase, and only the generated aldehyde was quantitatively transferred to the aqueous phase in the form of a sodium bisulfite adduct. This shows that. 150 mmol of dicyclopentadiene was added again to the organic solvent phase containing most of the solvent and substantially free of the generated aldehyde, and a hydroformylation reaction was carried out under the same conditions as the first time. Analysis of the mixture obtained after the reaction revealed that dicyclopentadiene was 100% converted, and 108 mmol of diformyltricyclodecane and 40 mmol of formyltricyclodecene were produced. Example 2 In an electromagnetic induction stirring autoclave with an internal volume of 200ml
HRh (CO) (PPh 3 ) 3 1.0m mol/, PPh 3 30m
mol/and 1,7-octadiene 2.0mol/
After charging 110 ml of a toluene solution containing gaseous phase and removing it by displacement, a mixed gas of H 2 /CO = 1/1 was supplied to 50 Kg/cm 2 G, and the reaction was carried out at 100°C for 1.5 hours. Ivy. Rapid gas absorption is observed from around 80℃, but by constantly replenishing the mixed gas of H 2 /CO = 1/1 during the reaction, the pressure inside the autoclave can be adjusted to between 60Kg/cm 2 G and 70Kg/cm 2 G. I kept it in between. From the analysis results of the contents after the reaction, 1,7-octadiene was not detected, and C 10 -dialdehyde 196m
It was found that 16 mmol of molC 9 -monoaldehyde was contained. A sodium bisulfite aqueous solution obtained by dissolving 80 g of sodium bisulfite in 500 ml of water was added to the above reaction mixture, and stirring was started in a nitrogen atmosphere.
A temperature increase was observed from ℃ to 40℃. After returning to room temperature, 400 ml of water was added and stirred, and the upper and lower layers were separated. When the upper organic solvent layer was analyzed, it was found that only a trace amount of C 9 -monoaldehyde remained. Almost no 10 -dialdehyde was detected. Add 1,7-octadiene to this organic solvent phase again.
180 mmol and 30 ml of toluene were added, and the reaction was carried out for 4 hours under the same conditions as the first time. From the analysis results of the mixture obtained after the reaction, C 10 −
150 m mol dialdehyde, C9 -monoaldehyde
It was found that 21 mmol was produced. Example 3 The present invention was carried out using 1,5-cyclooctadiene as the raw diolefin. Inner volume 200ml
HRh(CO) in an electromagnetic induction stirring autoclave
After charging 120 ml of a benzene solution containing 1.3 mmol of (PPh 3 ) 3 , 50 mmol of PPh 3 and 2.2 mol of 1,5-cyclooctadiene and removing the air in the gas phase by displacement, H 2 /CO= A 1/1 mixed gas was supplied up to 50 kg/cm 2 G, and the reaction was carried out by holding at 100° C. for 1.4 hours. Rapid gas absorption is seen from around 75℃, but by replenishing the mixed gas of H 2 /CO = 1/1, the pressure inside the autoclave can be reduced to 60℃.
Kg/cm 2 G and 70 Kg/cm 2 G. Almost no 1,5-cyclooctadiene was found in the contents after the reaction, and formylcyclooctene
34m mol, diformylcyclooctane 227m
It contained mol. The reaction mixture was transferred to a 500 ml flask equipped with a stirrer and a thermometer, and an aqueous sodium bisulfite solution containing 60 g of sodium bisulfite dissolved in 250 ml of water was added. When stirring was started under a nitrogen atmosphere, an addition reaction of sodium bisulfite to the generated aldehyde occurred, and the temperature rose from 25°C to 43°C. When the mixture was cooled to room temperature and separated into an upper layer and a lower layer, and the benzene phase in the upper layer was analyzed, it was found that only a very small amount of formylcyclooctene was observed, and that most of the aldehyde produced had migrated to the aqueous phase. When 230 mmol of 1,5-cyclooctadiene and 30 ml of benzene were added again to the above benzene phase and the reaction was carried out under the same conditions as the first time, 1,5-
It was found that 100% of cyclooctadiene had reacted, and 48 mmol of formylcyclooctene and 171 mmol of diformylcyclooctane were produced. Example 4 In this example, in order to prove that the activity of the rhodium-triarylphosphine-based complex according to the present invention persists in recycled use, 5-vinyl-2-norbornene was used as the raw diolefin, and the catalyst was used repeatedly. I went there. In an electromagnetic induction stirring autoclave with an internal volume of 200ml.
HRh (CO) (PPh 3 ) 3 2.0m mol/, PPh 3 100m
mol/and 5-vinyl-2-norbornene
Prepare 110ml of toluene solution containing 2.3mol/
After air replacement, 70kg/H 2 /CO = 1/1 mixed gas
The reaction was carried out by feeding up to cm 2 G and keeping the temperature at 100° C. for 1.5 hours. The pressure inside the autoclave is H 2 /
By replenishing CO=1/1 mixed gas, 75
Kg/cm 2 G and 85 Kg/cm 2 G. After the reaction is complete, the contents are transferred to a 500 ml flask equipped with a thermometer and a stirrer, and added with sodium bisulfite.
An aqueous sodium bisulfite solution obtained by dissolving 60 g in 250 ml of water was added, and the addition reaction was carried out in a nitrogen atmosphere. To the toluene phase separated by the above method, 5
-250 mmol of vinyl-2-norbornene and 30 ml of toluene were added and the reaction was repeated. Thereafter, the catalyst solution was separated and reused repeatedly in the same manner.
Table 1 shows the amount (m mol) of dialdehyde and monoaldehyde produced in each batch.
【表】【table】
【表】
実施例 5
原料としてシクロペンタジエンとアクロレイン
のデイールス・アンダー反応によつて得られる5
−ホルミル−2−ノルボルネンを用いて本発明を
実施した。
内容積200mlの電磁誘導撹拌オートクレーブに
HRh(CO)(PPh3)31.0m mol/、PPh350m
mol/および5−ホルミル−2−ノルボルネ
ン2.1mol/を含むトルエン溶液130mlを仕込
み、空気置換後H2/CO=0.8/1の混合ガスを50
Kg/cm2Gまで供給した後、温度を100℃まであげ、
反応を行つた。
オートクレーブ内の圧力は反応中50Kg/cm2Gと
60Kg/cm2Gとの間に保つた。
反応後の内容物には、原料の5−ホルミル−2
−ノルボルネンは殆どみとめられず、ジホルミル
ビシクロヘプタン265m molの生成が分析の結
果わかつた。
この内容物を、温度計および撹拌機を取付けた
500mlのフラスコに移し、重亜硫酸ソーダ60gを
300mlの水に溶解して得られた水溶液を加え、窒
素雰囲気下で付加反応を実施した。
撹拌開始と同時に温度は20℃から35℃まで上昇
し付加反応の進行がみとめられた。
上層のトルエン溶液と下層の水溶液を分離し
た。トルエン溶液中には、ジホルミルビシクロヘ
プタンは全くみとめられず、付加物の水溶液中へ
の抽出が完全に行われたことを示した。この様に
して得られた触媒を含有するトルエン溶液に5−
ホルミル−2−ノルボルネンを再度200m mol
加え、前述と同様の条件下で反応を実施したとこ
ろ、ジホルミルビシクロヘプタン190m molが
得られた。[Table] Example 5 5 obtained by Diels-Ander reaction of cyclopentadiene and acrolein as raw materials
The present invention was carried out using -formyl-2-norbornene. In an electromagnetic induction stirring autoclave with an internal volume of 200ml.
HRh (CO) (PPh 3 ) 3 1.0m mol/, PPh 3 50m
Pour 130 ml of toluene solution containing 2.1 mol/mol of 5-formyl-2-norbornene, and after replacing with air, add 50 ml of a mixed gas of H 2 /CO = 0.8/1.
After supplying up to Kg/cm 2 G, raise the temperature to 100℃,
The reaction was carried out. The pressure inside the autoclave was 50Kg/cm 2 G during the reaction.
It was maintained between 60Kg/cm 2 G. The contents after the reaction include the raw material 5-formyl-2
-Almost no norbornene was observed, and analysis revealed that 265 mmol of diformylbicycloheptane was produced. The contents were mixed with a thermometer and a stirrer.
Transfer to a 500ml flask and add 60g of sodium bisulfite.
An aqueous solution obtained by dissolving in 300 ml of water was added, and an addition reaction was carried out under a nitrogen atmosphere. At the same time as stirring started, the temperature rose from 20°C to 35°C, indicating that the addition reaction was progressing. The toluene solution in the upper layer and the aqueous solution in the lower layer were separated. No diformylbicycloheptane was observed in the toluene solution, indicating that the adduct was completely extracted into the aqueous solution. In a toluene solution containing the catalyst thus obtained, 5-
Add 200 m mol of formyl-2-norbornene again.
In addition, when the reaction was carried out under the same conditions as described above, 190 mmol of diformylbicycloheptane was obtained.
Claims (1)
は炭素数が7以上の非共役不飽和アルデヒド類
を、水と混和しない有機溶媒中で、ロジウム錯体
触媒の存在下に、水素および一酸化炭素と反応さ
せてヒドロホルミル化してジアルデヒド類を製造
する方法において、ヒドロホルミル化反応の終了
後、反応液を重亜硫酸アルカリ水溶液と接触させ
て、ジアルデヒドを含む生成アルデヒド類を重亜
硫酸アルカリ付加物の形で水溶液中に抽出するこ
とにより、触媒を含有する有機溶媒相と、ジアル
デヒドを主とする生成アルデヒドの重亜硫酸アル
カリ付加物を含有する水相とをそれぞれ分離回収
することを特徴とするジアルデヒド類の製造方
法。 2 非共役ジオレフイン類が、分子内に橋頭炭素
を有し、2つのオレフイン性二重結合が橋頭炭素
をはさんで両側に存在する有橋脂環式ジオレフイ
ン類である、特許請求の範囲第1項に記載の方
法。 3 非共役不飽和アルデヒド類が、分子内に橋頭
炭素を有し、オレフイン性二重結合とホルミル基
とが橋頭炭素に対してそれぞれ反対側に存在する
有橋脂環式不飽和アルデヒド類である、特許請求
の範囲第1項に記載の方法。 4 ロジウム錯体触媒が、ロジウム・トリアリー
ルホスフイン系錯体触媒である、特許請求の範囲
第1項に記載の方法。 5 重亜硫酸アルカリが、重亜硫酸ナトリウムで
ある、特許請求の範囲第1項に記載の方法。[Scope of Claims] 1. Non-conjugated diolefins having 6 or more carbon atoms or non-conjugated unsaturated aldehydes having 7 or more carbon atoms are treated with hydrogen in the presence of a rhodium complex catalyst in an organic solvent that is immiscible with water. In the method of producing dialdehydes by hydroformylation by reacting with carbon monoxide, after the hydroformylation reaction is completed, the reaction solution is brought into contact with an aqueous aqueous bisulfite aqueous solution to remove the formed aldehydes, including dialdehydes, from an alkali bisulfite aqueous solution. The organic solvent phase containing the catalyst and the aqueous phase containing the alkali bisulfite adduct of the produced aldehyde, mainly dialdehyde, are separated and recovered by extraction in the form of an adduct into an aqueous solution. A method for producing dialdehydes. 2. Claim 1, wherein the non-conjugated diolefins are bridged alicyclic diolefins that have a bridgehead carbon in the molecule and two olefinic double bonds are present on both sides of the bridgehead carbon. The method described in section. 3. The non-conjugated unsaturated aldehydes are bridged alicyclic unsaturated aldehydes that have a bridgehead carbon in the molecule, and an olefinic double bond and a formyl group are present on opposite sides of the bridgehead carbon. , the method according to claim 1. 4. The method according to claim 1, wherein the rhodium complex catalyst is a rhodium triarylphosphine complex catalyst. 5. The method according to claim 1, wherein the alkali bisulfite is sodium bisulfite.
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JP56121273A JPS5821638A (en) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | Preparation of dialdehydes |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP56121273A JPS5821638A (en) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | Preparation of dialdehydes |
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JPS5821638A JPS5821638A (en) | 1983-02-08 |
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Family Applications (1)
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JP56121273A Granted JPS5821638A (en) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | Preparation of dialdehydes |
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