JPH02500516A - 硫黄含有熱分解石油残油のヒドロホルミル化法およびその新規生成物 - Google Patents
硫黄含有熱分解石油残油のヒドロホルミル化法およびその新規生成物Info
- Publication number
- JPH02500516A JPH02500516A JP62506230A JP50623087A JPH02500516A JP H02500516 A JPH02500516 A JP H02500516A JP 62506230 A JP62506230 A JP 62506230A JP 50623087 A JP50623087 A JP 50623087A JP H02500516 A JPH02500516 A JP H02500516A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aldehyde
- alcohol
- alkyl
- feed
- hydroformylation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/49—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reaction with carbon monoxide
- C07C45/50—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reaction with carbon monoxide by oxo-reactions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/16—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by oxo-reaction combined with reduction
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
硫黄含宵熱分解石柚残油のヒドロ
ホルミル化法およびその新規生成物
発明の分野
本発明はオレフィン成分とCOおよびH2との反応により一定の所望半直鎖性ア
ルデヒドおよびアルコールを製造するためしこ低コストで容易に入手できる一定
のオレフィン性硫黄含有熱分解石油留出物をヒドロホルミル化する接触法に関す
る。触媒は、好ましくは溶解した遷移金属カルボニル錯体である。殊に好ましい
触媒はカルボニル配位子の若干が三価リン配位子により置換された水素化コバル
トおよびロノウムカルポニルである。好ましいフィードは減圧残油の高温熱分解
によzつ、殊にフルードコーキングおよびフレキシコーキングにより生成される
。
開示の1観点は石油残油の熱分解により生成される化合物の型および構造の記載
である。流動床プロセスにおける減圧残油の分解により誘導されたナフサおよび
軽油留出物留分を高分解能毛管ガスクロマトグラフィー、質量分光測定および核
磁気共鳴分光法の組合せにより研究した。種々の型のオレフィン反応物および潜
在的硫黄化合物抑制物質を個々に分析した。留出物フィード中の硫黄化合物成分
の分布は硫黄特異検出器の使用により分析した。
開示の他の観点はフィードの1−n−オレフィンおよび直鎮内部オレフィン反応
物成分の構造および用いた種々の型の遷移金属錯体触媒と半直鎖性アルデヒドお
よびアルコール生成物の特有構造との相間である。C6〜CISナフサおよび軽
油留出物留分の高圧コバルトカルボニル錯体触媒ヒドロホルミル化および生じた
主に相当するn−アルデヒド、2−メチル枝分れアルデヒド並びに2−置換エチ
ルおよびより高級のn−アルキルアルデヒドからなるアルデヒド生成物混合物が
個々に記載される。アルデヒドおよびそれらのアルコール誘導体の@量硫黄含有
成分もまた硫黄特異ガスクロマトグラフィーにより研究した。
開示の他の観点はこのアルデヒドおよびアルコール生成物の反応の説明である。
特有性質を有するフタル酸エステル可塑剤を生ずるアルコールのエステル化が殊
に論議される。アルコールのエトキシル化界面活性剤誘導体もまたかなり詳細に
記載される。
本発明と対比した従来技術
ヒドロキシル化は純オレフィン流をCOおよびH2でアルデヒドへ転化するよく
知られた反応であるが、しかし、−1’3Qに高濃度の硫黄化合物および若干の
窒素化合物を含む希オレフィン流、例えば石油留出物に対する使用は示唆されな
かった。これらの硫黄および窒素を含む不純物を含有する流れはヒドロホルミル
化装入原料として不適当であると考えられた。
ヒドロポルミル化に対するこのオレフィンフィードは主にプロピレンおよびその
オリゴマープラスエチレンオリゴマーである。
プロピレンオリゴマーおよびプロピレン/ブテンコポリマーから誘導されたC1
〜C13アルコールは一般に高度に枝分れしている。
対照的にエチレンオリゴマーから誘導されたC1〜cpsアルコールは通常高変
に線状である。亜型の高級アルコールは可塑剤エステルおよ−1゛エトキシル化
界面活性剤の製造に広く使用される中間体である。多くの用途に対し直鎖または
半直鎖アルコール中間体が好ましい Lかし、直鎖アルコール製造のエチレンオ
リゴマーフィードはC,/C,オレフィンから誘導された枝分れオレフィンフィ
ードよりも非常に高価である。
本発明の一部として、熱分解石油留出物、殊にフルードコーキングおよびフレキ
シコーキング法こより残渣燃料油から誘導されたものが意外に多量の直鎖オレフ
ィンを含有することが見出された。
これらのオレフィンは、そのような分解留出物が硫黄化合物の高い濃度ををし、
それらを留出物燃料として使用できる前に広範に水素化しなければならないので
、留出物燃料コスト以下に評価される。オレフィン成分はそのような水素化の間
にパラフィンに転化される。
さらに、本発明においてそのような熱分解石油留出物中の硫黄化合物が触媒阻害
性メルカプタン類よりはむしろ一般に無害の芳香族チオフェン型化合物であるこ
とが見出された。この発見は、硫黄化合物を含有する熱分解石油留出物の直鎖お
よび軽枝分れオレフィン成分とCoおよびH2とを反応させて半直鎖性アルデヒ
ドおよびアルコールを生成させることを含むこのヒドロホルミル化法の発見を生
じた。
そのようなオレフィン成分をCo/H,と、コバルトカルボニル錯体触媒の存在
下に高圧で反応させたときに、主要アルデヒド生成物が、1度の低下する順序で
n−アルデヒド、2−メチルおよび3−メチル置換アルデヒド、2−エチルおよ
びより高級のアルキル置換アルデヒドであった。
従って、この方法は新規な非常に望ましい半直鎖性化学中間体を低コストで生成
する。この分解留出物フィードの特有オレフィン組成のために、化合物の特有の
混合物は公知方法により製造することができない。
ナフサ萎留範囲の熱分解石油残油を用いたときに特定の1−n=オレフィンに冨
む狭溝留出物の使用が殊に有利であることが見出された。そのよう、な留出物は
主に分子当り同数の炭素原子を有する化合物を含有する。それらは2−メチル−
1−オレフィンおよび直鎖内部オレフィンに冨むことが見出された。それらは広
範囲ナフサフィードに比べて一層低い芳香族炭化水素およびチオフェン硫黄濃度
を有する。それらはまた広範囲カント留出物フィードよりも直鎮特性のヒドロホ
ルミル化生成物を与える。
本発明の方法は、分解石油留出物が10〜20個の炭素原子を毎分子に含む高沸
軽油留分であるときに殊に有利である。C3/C4オレフインOオリゴマー化乙
こより誘導される高分子量枝分れオレフィンと:ま対照的に、これらの軽油は前
処理なく、ヒドロホルミル化に対して意外に反応性のフィードである。
以前にはヒドロホルミル化フィードとして考慮されなかった好ましい熱分解留出
物の群は流動コーキング装置で生じたナフサおよび軽油留分を含む。連続流動コ
ーキング法例えばフルードコーキングおよびフレキシコーキングは残渣燃料油を
転化する優れた精製法である。フルードコーキングおよびフレキシコーキングの
熱分解段階は同一である。しかし、フルードコーキングはコーカー留出物ととも
に生した残留コークスを利用しないが、フレキシコーキングは低熱価ガスの生成
のためにコークス副生物を用いる。
これらの方法の議論は米国特許第2,813,916号;第2,905,629
号;第2,905,733号;第3,661.543号;第3,816,084
号:第4.055.484号および第4,497,705号中に見出され、それ
らが参照される。
好ましいフルードコーキングおよびフレキシコーキング法は低苛酷度熱分解運転
である。低苛酷度は通常、温度を482〜538”C(900〜1000°F)
の範囲内に比較的低く保ち、同様に約20〜60秒の長い滞留、すなわち接触、
時間を用いることにより行なわれる。あるいは低苛酷度は538〜705 ’C
(1000〜1300°F)程度の高温および5秒未満の接触時間を用いて行な
うことができる。長滞留時間中に、分解ライン中へ重質軽油留出物生成物を再注
入することにより所望オレフィン成分の追加量を生成させることができる。
上記分解法に対する残4泊燃料フィードは通常原旧の大部分が精油所蒸留工程に
より除去された後に残る派圧蔑油である。従って、これらの残油;ま典型的には
565℃(1050” F)以上の沸点を有し、15%以上のコンラドソン炭素
含量を有する。これらの残油は原油の望ましくない成分、すなわち硫黄および窒
素化合物、並びに金属複合体の大部分を含有する。コーキングにおいて硫黄の多
くは留出物生成物中になる。高温熱分解の結果、主要量のオレフィン成分もまた
形成され、そのような留出物O主要成分になる。それらの高いモノオレフィン含
量にもか一つらず、そのような留出物は−Cに、それらの高い硫黄および共役ジ
オレフィン含量のためにヒドロホルミル化フィードとして考慮されなかった。
コーキングに対する他の残渣油燃料型フィードは重質アスファルト油およびター
ルサンドから生成される9重質タール油の熱分解により生成される高オレフィン
性留出物二ま本発明の方法に適するフィードである。殊に魅力的なフィードは、
硫黄化合物の前除去のないコールド・レークおよびアタハスカタールサンド油残
渣油のコーキングにより生成される。
残渣油の高温熱分解から生したコーカーナフサδよび軽油留出物をそのま一ヒド
ロホルミル化できるけれども、それらの一層の分別が好ましい。これは優れたア
ルデヒドおよびアルコール生成物を生ずる改良されたヒドロホルミル化法のフィ
ードを生ずる。
このヒドロホルミル化法のアルデヒドおよびアルコール生成物は20重量%また
はそれ以上○直鎖すなわちノルマル異性体を含有する。好ましい生成物は20〜
50%のノルマル異性体、3〜20%の2−メチル枝分れ化合物および3〜15
%の3−メチル枝分れ化合物を含む、2−エチルおよびより高級の2−アルキル
枝分れ化合物は他の有意な型の成分を示す。残部はモノ枝分れアルデヒドまたは
アルコールおよび少量のジ枝分れアルデヒドまたはアルコールからなる。生成物
分子当りのアルキル分枝の平均数は1未満である。従って、生成物は特有に枝分
nした半直鎖特性を有する。それらは新規生成物であると考えられ、本発明の他
の態様を構成する。
本発明の半直鎖性アルコール生成物は可塑剤および界面活性側製品に対する魅力
的中間体である。これらの製品の性質はアルコール中間体の分枝度にE)R異的
に依存する。ジアルキルフタラードエステル可塑剤は低温特性および熱安定性の
望ましい組合せを示した。エトキシル化アルコール界面活性!jは優れた湿潤特
性を有巳た。これらの半直鎖性アルコールの界面活性側および可塑剤誘導体は本
発明の他O態標である8
硫黄化合物は一般に触媒抑制物質とみなされたけれども、若干の製油所流のオレ
フィン成分のヒドロポルミル化によるアルコールま1こはアルデヒドの生成が前
に示唆された。例えば1984年6月12日に発行されたオスワルド(Osha
ld)ほかに対する米国特許第4,454,353号は「パラフィン副生物例え
ばC+ = C20パラフインを含むオレフィンの製ノ由所R0,,,,fでト
リヒドロカルビルンリル置換した水素化ノア゛、1−ルポスフィン遷移金属カル
ボニル錯体ヒドロホルミル化触媒の使用を教示している。
ハーグおよびホワイトバースト(Haagand Whitehurst)は米
国特許第4.098.727号および第4487,972号中に、第■族金属と
窒素、g黄、ホスフィンおよびアルノン配位子との不溶性ポリマー固着錯体の存
在下のオレフィン流のヒドロホルミル化によるアルデヒドおよびアルコールの製
造を開示巳ている。実施例32は230ppmの硫黄を含む分解ガソリンフィー
ドの、スチレンージビニルヘンゼンコポリマーに付着させたロジウムアミュノ錯
体の存在下のヒドロホルミル化を示す。
アンゲビン(Anεeνi ne)ほかに対する米国特許第4.417.973
号に開示された方法は種々の直鎖オレフィン含有装入原料、例えばけつ岩油、F
ccix質循環油およびコーカー液の枝分れオレフィンへの「品質向上」に対す
るものである。その方法には、好ましくは不均質担持Co/Mo触媒の存在下の
ヒドロホルミル化および水素化処理/水素還元の連連続段階が含まれる。ヒドロ
ホルミル化段階の反応生成物は分離も確認もされなかった。最終生成物は枝分れ
パラフィンである。種々の装入原料の硫黄含量が実施例中に0.29〜1.33
Ii量%であると示されでいる。
コバルト基均質触媒の使用を論議する他の開示が知ちれている。
例えば、マルコ(Marcc)ほかによる一連の論文はニコハルトオクタカルボ
ニル、ヒドロホルミル化触媒前駆物質、と元素硫黄および有機硫黄化合物との反
応を教示している。種々の硫黄含有コバルト錯体が分離された0g黄との反応は
(CozS(Co)s)−およびcosS(CO)qを生じた。Chew、 B
er、、9土、847−850(1961);Chei、Ind、、1491〜
1492 (1961);CheIIl、 Her−+ 96.955〜964
(1963)参照。硫化水素は反応して同様の錯体を生ずるといわれる。メル
カプタンおよびジスルフィドは主にコバルト三量体および四量体のスルフィド誘
導体を生ずる。マルコ(Marco)ほかは、ヒドロホルミル化条件のもとで、
これらの錯体がすべて触媒的に不活性の硫化コバルトに転化されると述べている
〔Chem、 Ber、、97.926〜933(1964))。コバルトチオ
エーテル錯体もまたヒドロホルミル化において不活性または不1換二コバルトオ
クタカルボニルより活性が低いといわれる[Acta Chi+n、 Sci、
Hung、、 59.389〜396 (1969)〕 。
マルコ(Marco)および共同研究者による他の一連の論文に分解ガソリン中
に存在するC、、/C,オレフィンのヒドロホルミル化/水素化が記載されてい
る。それらの論文には分解ガソリンの硫黄含有C1留分を、1対2比の水素対−
酸化炭素を用いて200℃で300at+n(4,409psi)圧下に転化じ
て85%オクチルアルコール、ジオクチルフタラード可望剤用中関体、を10%
高沸副生物形成で生成させる方法が記載されているrJ、 Berty、 E。
01tay and L、 Marco、 CheIIl、 Tech、、 (
Berlin) 9.283〜286(1957) ; !1. Freund
、 L、 ’tarko and J、 Laky、 Acta Chem。
Acad、 Sci、 Hung、、3上、77〜84 (1962))、これ
らの反応条件のもとで、ンクロヘキセンをモデルオレフィンとして使用し、エチ
ルメルカプタンおよびジエチルジスルフィドが少量でもヒドロホルミル化容催い
抑制物質であると認められたが、ジエチルスルフィドおよびチオフェンはコバル
トの10倍までのモル1度で影響を有しなかった(L、 Marko、 Pro
c、 Sy+np、 Coordn。
Chew、 Tihang、 Hungary、 271〜279 (1969
) ) 、 H似の、しかしより著しい効果がアルデヒド中間体のアルコールへ
の水素化で観察されたCJ、 Laky、 P、 5zabo and L、
!’1arko、 Acta ChilI。
Acad、 Sci、 Hung、+ 463247〜254 (1965))
、例えば式、CO3(CO) 、sおよびCO3(Co) b (S) (SR
)の硫黄含をコバルト三量体が活性Cot (Co) eの可溶性の不活性Co
Sへの転化における中間体と仮定された!L、、 !jarko and、M、
Freund、 Acta Chew、 Acad。
Sci、 Hung−+ 51.445〜451 (1968))。
ロシャの研究者、殊にルドコフスキイ (Rudkovskii)および共同研
究者もまた石油留出物中のオレフィン成分のニコバルトオクタカルボニル触媒に
よるヒドロホルミル化に関する一連の論文を発表した。これらの留出物は化学的
にはHされなかった。1論文にはコンタクトコーキングO高沸留出物留分からの
CI l〜C1゜アルコールO製造が記載されている。その方法:ま、好ましく
は170℃および300atz(4409psi)におけるヒドロホルミル化、
次に2NiS−Wh触媒上の未反応炭化水素との混合物における水素化を課する
’に、 A、 Alekseeva、 D、 M、 Rudkovskii、
M、 I。
R15kin and A、 G、 Trifel、 Khim、 i Tek
hnol、 Topliv i Masel。
土、(5)、14〜18(1959)〕。他の論文に低分子量分解ガソリンオレ
フィンの類憤のヒドロホルミル化が記載されているCD、 Rudkovski
i、 A、 G、 Trifel ar+(] K、 A、 Alekseev
a、 Khio+。
i Tekhnol、 Topliv i Masel、 3161.17〜2
4 (1958> )。
石油留分、フェノール抽8物および石油の混合物の熱分解からの適当なC1〜C
8ナフサフイートが後に記載されたCP、 K。
Zl+1e1vski、 T、 N、 klyukanova and G、
M、 Kusakina、 Neft、 i Ga5Pra++、、 Info
rm、 Nauchn、 Tekhn、 Sb、(4) 48〜49 (196
4)〕。
他の雑に論文がロノヤの難詰、Khim、 i Tekhnol、 Goryu
ch。
5lantsev i Produktov ikh Pererabotki
、、 1964年の13号、325〜332頁に現われ、N、1.Zeleni
nおよび共同研究者により著わされた。この発表はけつ岩ガソリンおよびディー
ゼル留分のオレフィン成分の、可塑剤および界面活性剤アルコールを製造するた
めのヒドロホルミル化を考慮した。それは殊にヒドロホルミル化抑制物質である
ことができる硫黄化合物の除去を論議している。
研究報告、Forschungsbericht T −84−064がジャー
マン・フェデラル・デパートメント・オブ・リサーチ・アンド・テクノロジー(
German Federal Depart+nent of Re5ear
ch andTechnology)に1984年4月になされた。著者、フェ
ルほか(B、 Fe1l、 U、 Buller、 H,C1assen、 J
、 5chulz and J、 Egenolf)はC1〜Cb分解ガソリン
の150〜175°C−200ats(2939psi)における0、4〜0.
2%コバルトの存在下のヒドロホルミル化が65%選択率でオキソ生成物を与え
ることを開示している。トリフェニルホスフィンロジウム錯体基触媒系のこの高
圧における使用は低い転化を生ずることが報告された。
ルールヘミ−(RuhrcheIlie)のファルベ(Falbe)および共同
研究者による一酸化炭素の有機化学における2つのモノグラフにヒドロホルミル
化に関する主要な章が含まれている。コバルト触媒毒、殊に硫黄化合物のヒドロ
ポルミル化の影響が第1モノグラフの18〜22頁に要約されているSファルベ
(J、 Falbe) 、有機合成における一酸化炭素(Carbon 11o
noxide in OrganicSynthesis ) 、1章、ヒドロ
ホルミル化反応(オキソ反応/ルーレン(Roelen )反応)、1〜75頁
、スブリンガー・フェルラグ(Springer Verlag、 NeIIY
ork)、(1970))、第2モノグラフもまた変性ロジウム触媒−二対する
毒の影響を論評し、これらの触媒がそれらO低濃度のために一層被毒され易いと
結論している[−酸化炭素による新合成(New 5ynthesis wit
h CarbonMonoxide) 、ファベル(J、Falbe) kX、
コーニルス(B、 (Ornils)による1章、】〜224頁、殊に73頁、
スプリンガー・フェルラグ(Springer Verlag、 New Yo
rk)、1980)。
ヒドロホルミル化により誘導された高級アルデヒドは公知の有用な化学中間体で
ある。それらは第一級アルコール、カルボン酸およびアミンの合成に利用される
。いわゆるオキソアルコールは最も重要な生成物である。それらはフタル酸エス
テル可塑剤および界面活性剤の製造に最も広(使用される。しかし、オキソアル
デヒドおよびアルコールの公知製造法は炭素数および(または)生成物直鎖性の
限界を有する。
高度に線状のオキソアルコールは多くの用途に最も望まれる。
しかし、そ机らの製造は多くの用途に対して禁止的に高価である。
エチレンから誘導された完全に直鎖のオレフィンフィードを必要とする。プロピ
レンオリゴマーのヒドロホルミル化により誘導される高度に枝分れしたオキソア
ルコールは製造コストが低いが、しかしそれらの可塑剤誘導体が一層劣る低温特
性を有し、またそれらの界面活性剤誘導体が低生分解性である。
より最近、フォスターはか(D、 Forster、 G、 F、 5chae
fer andG、 E、 Barker)による米国特許第4.598,16
2号には2位にわずかの枝分れを含むオキソアルデヒドOアルドール化によるア
ルデヒドおよびアルコールの製造が開示されている。この経路を経由して誘導さ
れたアルコールは従来技術の枝分れ化合物より生分解性である。しかし、それら
の製造は追加工程を必要とし、1個以上の分枝を毎分子に有する生成物を生ずる
。
全体として、従来技術は本発明のヒドロホルミル化法を示唆するよりはむしろそ
れを教示しない。一般に、高濃度の硫黄を含む分解石油留出物の使用を回避すべ
きであった。三価リン配位子を含む可溶性遷移金属カルボニル錯体は、かってそ
のような留出物のヒドロホルミル化に満足に使用されなかった。公知の低圧ヒド
ロホルミル化法はフィードに対して低い硫黄限界を有する。
比較的低い硫黄含量の分解ガソリンの高圧ヒドロホルミル化がマルコ(Mark
o)ほかにより添加二コバルトオクタカルボニルの存在下に広く研究されたけれ
ども、この方法のフィードおよび条件は使用も示唆もされなかった。高い直鎖オ
レフィンおよび硫黄化合物含量のコーカー留出物フィードをヒドロホルミル化に
よるアルデヒドおよびアルコールの製造に用いることは提案されなかった。マル
コ(Marko)ほかが開発した高圧コバルト触媒C’+ガソリンヒドロホルミ
ル化/水素化法は200℃で運転され、1段階で06アルコールを生成する。対
照的にこの高圧コバルト触媒法の温度範囲は110〜180℃、好ましくは12
0〜145℃であり、王生成物はアルデヒドである。この方法における純アルコ
ール生成物は別の段階で製造される。
このコバルトカルボニル錯体触媒高圧法は減圧残油の高温フルードコーキングに
より生成されるC8〜C2゜留出物フィードを用いる。これらのフィードは0.
1%以上の硫黄、20%以上の特有異性体組成のオレフィンを含有する。存在す
る全オレフィンの30%以上が1型である。オレフィンの10%以上がD型であ
る。
最も優勢なm型オレフィン成分は2−メチル−1−オレフィンである。
このフィードの特異直鎖性オレフィン特性のために、そのようなヒドロホルミル
化は分子当り1個未満の分枝を有する半直鎖特性の特有のアルデヒドおよびアル
コール生成物を生ずる。−次アルデヒド生成物の主要成分はn−アルデヒド、3
−メチル枝分れアルデヒドおよび2−メチル枝分れアルデヒドである。残部の多
くは2−エチルまたはよ2り高級の2 、−アルキル枝分れアルデヒドである。
しかし、高級2−アルキル枝分れ化合物の量はアルドール化により製造された従
来技術の組成物中より非常に少ない。
水素化でそれらは相当するアルコールを与える。そのようなアルデヒドおよびア
ルコール組成物は他の方法によって直接製造することができない。適当な成分の
壜台によるそれらの製造は経済的に禁止的であろう。
本発明の新規半直鎖生アルコール生成物は特有性質のエステル可塑剤およびエト
キシル化界面活性剤に転化させることができる。
C0〜C13アルコール;よ枝分れアルコール誘導体に比べて優れた低温特性お
よび高温安定性の組合せを有する相当するジアルキルフタラードを与える。C9
〜C36アルコールは高い生分解性および優れたン・雰潤特性のエトキシル化界
面活性剤を生ずる。両方の可塑剤および界面活性剤の場合における特有の性質は
アルコール前駆!!71譬の特有半直鎖性構造に帰着される。
ジアルキルフタラードエステルはポリ塩化ビニルに対する可塑剤のよく知られた
多量群である。従ってそれらは、それらの性質およびコストを基にしで競合する
。所望特性の大部分、殊に可使化p v c o低温特性、○見地から、直鎖ア
ルコールから誘導されたフタル註エステルは遍枝分れ第一級アルコールO誘温体
かみ優れている。しかし高枝分れアルコールは直鎖アルコールのコストより荷置
に低いコストで広い炭素範囲で製造することができる。
従って、低コスト、低枝分れ第一級アルコールおよびそれらの混合物の製造に対
して継続する努力が存在した。しかし今日まで、分子当り1個未満の分枝を存す
る低コスト第−級可使剤アルコールを入手できない。
エトキシル化高級アルコールは非イオン界面活性剤の非常に重要な種類である。
それらは生分解性が重要である洗剤工業において優位を占めつ\ある。それろは
また硫酸塩誘導体として広く使用される。釜くのエトキシル化高級アルコールは
それらの生分解性を高めるために高価な直鎖アルコールから誘導される。高級直
鎖アルコールは固体であり、従って取扱いが困難である。対照的に、この洗剤範
囲半直鎖性アルコールは生分解特性の低コスト液体である。従って、それらは枝
分れおよび直鎖アルコール界面活性剤中間体の両方の利点を組合せる。
参照文献のいずれも、単独または組合せて、こ\に記載され、特許請求される方
法および(または)生成物を教示しない。
図面の説明
第1図はC4〜Cl 2範囲のフルードコーカーナフサフィードの毛管ガスクロ
マトグラムを、フレームイオン化検出器による主要1−n−オレフィンおよびn
−パラフィン成分、並びに硫黄特異検出器による主要チオフェン成分を指示して
示す。
参照文献のいずれも単独または組合せて、こ−に記載され、特許請求される方法
および生成物を教示しない。
第2図はフルードコーカーナフサフィードのオレフィンプロトンの400MHz
プロトン核磁気共鳴スペクトルを、種々の型のオレフィンの化学シフト領域を指
示して示す。
% 3 G ::フルードコーカーナフサフィードのC5留分の毛管ガスクロマ
トダラムを主要オレフィンおよびパラフィン成分を指示して示す。
第4図二まフレキシコーカーナフサフィードのC6留分の毛管ガスクロマトグラ
ムを、主要炭化水素成分を指示して示す。
第5図:よフレキンコーカーナフサの狭範囲および広範囲C6留分Ok黄特異毛
管ガスクロマトグラムを主要メチルチオフェンおよびジク′チルチオフニン成分
を指示して示す。
第6図:=フルードコーカーナフサフィードの01゜留分の毛管ガスクロマトグ
ラムを、主要オレフィン、パラフィンおよび芳香族成分を指示して示す。
第′7区はC9〜C161i2囲内の軽質フルードコーカー軽油フィードの毛管
ガスクつマドグラムを主要1−n−オレフィンおよびパラフィン成分を指示して
示す。
第8図は軽質フルードコーカー軽油フィードの500MHzプロトン核磁気共鳴
スペクトルを、オレフィン、パラフィンおよび芳香族成分を指示して示す。
第9図は軽質フルードコーカー軽油のCI2留分の高極性カラム上の毛管ガスク
ロマトグラムを、種々の型の脂肪族および芳香族成分並びに硫黄化合物を分離し
て示す。
第1O図はフルードコーカー軽質軽油混合物のトリオクチルホスフィンコバルト
錯体触媒ヒドロホルミル化後の毛管ガスクロマトグラムを、主要n−パラフィン
およびキャップドn−アルコール成分を指示して示す。
第11図はCOOフルートコーカー軽油のトリエチルホスフィンコバルト錯体触
媒ヒドロホルミル化後の毛管ガスクロマトグラムを、形成された異性体CI+ア
ルコール生成物を指示して示す。
第12図はフルードコーカーナフサ混合物のコバルト触媒ヒドロホルミル化後の
毛管ガスクロマトグラムを、主要n−パラフィンおよびn−アルデヒド成分を指
示して示す。
第13図はC,フルードコーカーナフサ留分のコバルト触媒ヒドロホルミル化で
得られた反応混合物のアルデヒド領域の毛管ガスクロマトグラムを示すや
第14図はC,フレキシコーカーナフサ留分のコバルト触媒ヒドロホルミル化に
より生じた反応混合物のフレームイオン化および硫黄特異検出器による毛管ガス
クロマトグラムを示す。
第15図はC,、フルードコーカーナフサのコバルト触媒ヒドロホルミル化後の
毛管ガスクロマトグラムを、形成された異性体C+ +アルデヒド生成物を指示
して示す。
第16図はCIOフルードコーカーナフサのコバルト触媒ヒドロホルミル化後の
充填カラムガスクロマトグラツムを、C11アルデヒド生成物並びに二量体およ
び三量体副生物を指示して示す。
第17図はフルードコーカー軽質軽油混合物のコバルト触媒ヒドロホルミル化後
の毛管ガスクロマトグラムを、主要n−パラフィンおよびn−アルデヒド成分を
指示して示す。
第】8図はC1□フル一ドコーカー軽質軽油留分のコバルト触媒ヒドロホルミル
化で得られた反応混合物のアルデヒド領域の毛管ガスクロマトグラムを示す。
発明の概要
本発明は、実質量の1−n−オレフィンおよび硫黄帯有化合物を含む分解石油留
出物留分のオレフィン成分を一酸化炭素および水素と、均質第■族遷移金属カル
ボニル錯体触媒の存在下に反応させるヒドロホルミル化法を記載する。本発明は
また、この方法の新規組成物に関する。これらの生成物は主に直鎖特性のアルデ
ヒドおよび(または)アルコールであり、従って、好ましくは平均で分子当り1
個未満のアルキル分枝を有する。生成物は蒸留により留出物フィードの未反応成
分から分路することができる。
好ましい触媒は可溶性ロジウムまたはコバルトカルボニル錯体触媒である。錯体
は三価のリン、ヒ素、窒素および(または)硫黄原子により変性することができ
る。トリオルガノホスフィン配位子が最も好ましい、コバルトカルボニル触媒は
、リン配位子の添加なく使用することが望ましいことができる。
フィードをヒドロホルミル化できる反応条件は広範囲にわたる。
50〜250℃の範囲内の温度および実質的に大気〜5000psi(340a
t+e)の範囲内の圧力を用いることができる。より好ましい条件は反応させる
オレフィンの型および用いる遷移金属触媒の塁による。
リン配位子ロジウム錯体基触媒を用いるとき、50〜2000psi(3,4〜
136at+e)、好ましくは100〜1500psi(6,8〜102atm
)の低圧が使用される。好ましくは50〜250℃、より好ましくは80〜20
0℃の広範囲の温度を使用できる。
ホスフィンコバルト錯体触媒は、有利には500〜4500psi(34〜30
6at+m)、好ましくは500〜2500psi(34〜170ate) の
圧力および150〜200℃の反応温度で使用できる。
添加配位子の存在しない高圧コバルト触媒は2500〜6000psi(170
〜408ats)、好ましくは3000〜4500p!+1(204〜306a
ta+)の圧力を必要とする。それらは好ましくは100〜180℃、より好ま
しくは110〜170’c、最も好ましくは120〜145℃の間で使用される
。高圧の反応物ガス、特定的にはCOlが触媒の分解および(または)失活なく
一層高い反応温度の使用を可能にする。
総括的に、使用される触媒系の型に対する反応条件の依存性は次表により示され
る:
使用される 使用される 応 条
Rh Yes 50−250 50−2000 3.4−136Co Yes
150−200 500−4500 34−306Co No 100−180
3000−4500 204−30にの方法において、高圧コバルト触媒に対
するフィードは1−n−オレフィンを主要型のオレフィンとして含み、フレキシ
コーキングによる石油残油から、または等価の高温熱分解法から誘導される。こ
のフィードで出発するすると、この方法は平均で分子当り1個未満のアルキル分
枝を有する高直鎖特性のアルデヒドおよび(または)アルコールを与える。この
フィードおよび生成物は他の触媒に対してもまた好ましい。
好ましい熱分解留出物フィードはさらに高い1−n−オレフィン含量並びに低い
芳香族炭化水素および硫黄含量を有する。C6〜C3゜フィード範囲において、
これは主に直鎖の脂肪族炭化水素を含む狭範囲フィード留分を、チオフェン類を
含め芳香族化合物主要量を含む留分から分離する分解ナフサの分留をさらに含む
方法により有利に達成される。
このヒドロホルミル化法の好ましい高圧コバルト触媒法はこのフィードのオレフ
ィンの、親オレフィンより1個多い炭素を有する新規率直鎖性アルデヒドへの転
化L:殊に通する。分子当り1個未満のアルキル分枝を含むアルデヒドO構造は
出発オレフィンの特有混合物を反映する。好ま−いアルデヒド組成物の主要成分
はフィードの主要1−n−オレフィンおよび1−メチル−1−オレフィン成分か
ら誘導されたn−アルデヒド、2−メチル−アルデヒドおよび3−メチル−アル
デヒドである。
本発明はまた一次アルデヒド生成物○誘導体に関する。これらのアルデヒド二マ
ヒドロホルミル化工程中、および(または)その後水素化して相当する半直鎖性
アルコールの混合物を与えることができる。アルデヒドまたはアルコールは相当
するアミンおよび第四級アンモニウム化合物に転化することができる。
新規アルコール組成物は有用なエステル可塑剤およびエトキシル化界面活性剤に
転化させることかできる。フタル酸エステルで可塑化したポリ塩化ビニルは、こ
の半直鎖性アルコール中間体に帰着できる低温たわみ性、両温安定性および低揮
発性の特有の組合せを示す。同様に、これらのアルコールのエトキシル化および
プロポキシル化界面活性剤誘導体は性分解性および温潤特性の望ましい組合せを
示す、そのような界面活性剤は一般に半直鎖性アルコールの分子当り約1〜30
モルのエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドを含む。
好ましい態様の説明
本発明は主に直鎖特性のアルデヒドおよび(または)アルコール、すなわち、好
ましくは平均して分子当り1個未満のアルキル分枝を有する生成物流を、実質量
の1−n−オレフィンおよび硫黄化合物を含有する分解石油留出物装入原料から
製造するヒドロホルミル化法を記載する。その方法は留出物とCo/H!とを第
■族遷移金属汀体触媒の存在下に反応させることを含む。
従って、このヒドロホルミル化法は水素および一酸化炭素を、好ましくは石油残
油から高温熱分解により製造された殊に08〜C0炭素範囲の、1−n−オレフ
ィンを主要型のオレフィン成分として含むオレフィン性分解石油留出物フィード
であって、I型オレフィンの百分率は好ましくは30%以上であり、また好まし
くは0.1%以上の、より好ましくは1%以上の1度で有機硫黄化合物を含むフ
ィードと反応させることを含む。
ヒドロホルミル化反応は、用いる個々の触媒により約50〜250℃の温度およ
び50〜6000psi(3,4〜408ata;)の範囲内の圧力で行なわれ
る。
反応は、好ましくはF e −、Co 、Rh 、Ru 、I rおよびO5、
より好ましくはRh 、Co 、RuおよびIrs最も好ましくはC。
またはRhの群から選ばれる第■族遷移金属カルボニル錯体触媒の臂動量の存在
下に起り、錯体の好ましい群は、三価リン配位子、好ましくはトリオルガノホス
フィンまたは亜リン酸エステルにより変性される。
そのようなヒドロホルミル化は半直鎖性特性の、好ましくは分子当り平均1個未
満のアルキル分枝を有するアルデヒドおよび(または)アルコール、好ましくは
アルデヒドを生ずる。これらの生成物は、より好ましくはn−アルデヒド、2−
メチルおよび3−メチル枝分れアルデヒドを主要生成物として含み、残りの大部
分は主に種々の2−エチルまたはより高級の2−n−アルキル枝分れアルデヒド
である。これらのアルデヒドの水素による相当するアルコールへの還元は、好ま
しくは別の段階で、好ましくはCo、Mo、Ni 、Wを基にした硫化物化形態
の硫黄不怒受性触媒の存在下に行なわれる。
従って本発明の他の観点によれば、ヒドロホルミル化−水素化法は前記オレフィ
ン性分解石油留出物フィードと一酸化炭素および水素とを既に示した条件下に反
応させて前記アルデヒドを生成させ、次いで前記アルデヒドを100〜220″
Cの温度で、有効量の触媒の存在下に反応させて分子当り平均】個未満のアルキ
ル分枝を存する半直鎖特性の相当するアルコールを生成させることを含む。
本発明の他の観点によれば、この方法により製造された新規アルデヒドおよびア
ルコール組成物が記載される。これらの異性体アルデヒド組成物は分子当り平均
1個未満のアルキル分枝を有する半直鎖特性の、大部分飽和されたGy〜CWt
脂肪族アルデヒド混合物を含む。それらは30%以上のノルマルアルカナール並
びに多量の2−メチルアルカナールおよび3−メチルアルカナール、並びに少量
の2−エチルおよびより高級の2−n−アルキルアルカナールを含む、同様に、
異性体アルコール組成物は分子当り平均1個未満の分枝を有する半直鎖特性のC
1〜CH+飽和脂肪族アルコール混合物を含む、これらのアルコールは20%以
上、好ましくは30%以上のノルマルアルコール、多量の2−メチルアルカノー
ルおよび3−メチルアルカノール、並びに少量の2−エチルおよびより高級の2
−n−フルキルアルカノールを含む。
留出物フィード
このヒドロホルミル化法の分解石油留出物フィードは、好ましくは熱分解により
誘導される。七分解′P、:ま接触分解より一層直鎖オレフィン特性の炭化水素
を生ずる0分解留出物中の直鎖オレフィン成分、殊に1−n−オレフィンの存在
がヒドロホルミル化を用いるツルマノC非枝分れアルデヒドおよびモノ枝分れア
ルデヒドの生成に重要である。例えば、1−ヘキセンのヒドロホルミル化はn−
ヘプタナールを王n−アルデヒド生成物として、および2−メチルベキサナール
を少量イソ−アルデヒド生成物として生成することができる。これちは次に相当
するアルコールに水素化されることができる。
CHsCCHz>yc旧cHz 4 Co÷)!2→C1’1s(CIlz)s
C)IQ + CHz(CHz)ic)icHoCHs(CHz)scIbOH
+ CHs(CHz:hCHC)lzOH晶3
直鎖ノルマルアルデヒドおよびアルコール生成物は一般に、高品質可塑剤および
界面活性剤を製造する中間体として枝分れイソ化合物より望ましい。イソ化合物
中、2−メチル枝分れ生成物:=生成物品質に対して最小の不利な影響を有する
。
熱分解石油留出物の1−n−オレフィン成分のパーセントは一最に分解の温度と
ともに増加する。従って、高A熱分解法例えばフルードコーキングおよびフレキ
シコーキングの留出物生成物はこの方法に対する好ましいフィードである。通常
低い温度で運転されるディレートコ−キングもまた十分高い温度で運転されると
この方法に適するフィードを生成することができる。他のそaはど好ましくはな
い温和な分解法例えば軽油の熱分解および減圧残留物のビスブレーキングもまた
この方法に対する留出物フィードを生成することができる。適当な留出物フィー
ドニよまた複数の分解帯域を異なる温度で用いる熱分解法で製造することができ
る。
そのような方法二よ米国特許第4.477.334号および第4,487.68
6号に記載されている。これらの熱分解法のそれぞれはそれらの留出物生成物の
オレフィン含量を増加させるように調整することができる。ボテ気分解の高級留
出物留分ちまたこの方法にフィードと巳て使用できる。
尤発明○分解留出物フィードのオレフィン含t:20%Jン上、好まじくは30
%以上、より好ましくは40%以上である。好ま巳< ::] −]n−オレフ
ィがオレフィン成分の主要型である。
コバルトカルボニル錯体を添加オレフィン配位子なく用いるこの方〉去O高田運
転において、フィードは1−n−オレフィンを主要オレフィン型とじて含む熱分
解留出物であるべきである8これら○装大原月は、好E シ<はフレキンコーキ
ング法またはフルードコーキング法δよび類イ以の高温コーキング法によ2り製
造される。
分g・生O留出物留分;よ前精製なくヒドロホルミル化することができる。しか
し、分解装置留出物フィードはヒドロホルミル他工程O前に一定の硫黄および窒
素化合物○・壱度を低下させるために処理することができる。これらの不純物、
殊にメルカプタン類:よヒトつホルミル化段階に対する抑制物質として作用する
ことができる。開示方法は不純物の存在下に運転できるが、しか′−触媒水!1
!および(または)反応物ガス分圧(殊にCo圧)に対する調整が、好ましくは
硫黄化合物による抑制を相殺するようになされる。
メルカプタン類を除去する1つの方法は選択的抽出である。抽出法の多くは塩基
性溶媒を用いる。そのような方法の例には水性およびメタノール性水酸化ナトリ
ウム、カルボン酸ナトリウム(イソ酪酸塩、ナフテン酸塩)、ナトリウムフェノ
ラート(タレソラート)およびリン酸三カリウムの使用が含まれる。注意深(制
御した1度および温度のg酸もまた使用できるが、しかしそれはカセイより選択
性が低い。例えば10〜15°の12%H,SO。
による30分処理を用いることができる。
このフィードの好ましい分解留出物は比較的高い量の有機硫黄化合物を含む。硫
黄1度は好ましくは0.1%(1000ppi)以上、より好ましくは1%(1
0000pp+w)以上である。これらのフィード中の優勢な硫黄化合物は芳香
族、主にチオフェノールである。最も好ましくは芳香族硫黄化合物が全体の90
%以上を示す。
この発見はチオフェン類、ベンゾチオフェン類および類領の芳香族硫黄化合物が
ヒドロホルミル化を抑制しないので、この方法に対し重要である。
硫黄および窒素化合物の除去に対し、カラムに充填した極性固体、例えばシリカ
、フラー土、ボーキサイト、上の吸着もまた使用できる。そのような吸着性固体
を含む処理カラム:よ、例えば水蒸気により再生することができる。あるいは、
ゼ万ライトを用いてこのフィードの1−n−オレフィンおよびn−パラフィンを
高めることができる。
フィードの芳香族炭化水素成分はまた、好ましくは脂肪族成分に比べて高い芳香
族の極性を基にする方法により芳香族硫黄化合物とともに除去することができる
。極性溶媒例えばアセトニトリルを用いる選択的溶媒抽出法を極性成分の抽出に
用いることができる。抽出に対するフィードとして、好ましくは3個までの炭素
範囲の狭範囲留分が使用される。
最後に、硫黄化合物はまた分解留出物をボーキサイトまたはフラー土あるいは粘
土の、好ましくは700〜750°Cの高温固定床二こ通すことにより容易に除
去できる硫化水素に転化させることができる。この接触脱硫法の1利点はオレフ
ィンの同時異性化である。
分解製油所留出物フィードは、好ましくはヒドロホルミル化前に種h□留分に分
離される。分留は分離の好ましい方法である。
異なる留出物留分は異なる割合の異なる型のオレフィン反応物を含み、異なる抑
制物質濃度を有する。熱分解フィードの好ましい炭素範囲はC1〜C3である。
C@〜CZS範囲がより好ましい。
最も好ましい範囲はCIl〜C2゜である。所与留出物フィードの炭素数範囲を
有効な分留により5炭素、好ましくは3炭素、より好ましくは1炭素に限定して
未反応装入原料からの生成物O有効な分線を可能にすることが望ましい。
例えば、分解留出物装入原料留分はC1〜C9範囲内の炭化水素を含むことがで
きる。そのような留分の主成分はC6炭化水素であろう。そのような留分のオレ
フィン成分をヒドロホルミル化するとC8〜C1゜(主にC,)アルデヒドおよ
びアルコールが得られる。これらの酸素化生成物はすべて出発C1〜C1炭化水
素より高温で沸騰する。従って生成物は蒸留により未反応フィード留分から分離
することができる。
可塑剤アルコールの製造に対して5〜12個の炭素原子を含むオレフィンフィー
ドが好ましい、これらはC1〜C1lアルデヒドに、次いでCk〜CI3アルコ
ールに転化されることができる。より好ましいフィードはC1〜C+Zオレフイ
ンを含み、従ってC。
〜C13アルコールを与える。最も好ましいフィードはC1゜〜CI2オレフィ
ンである。そのアルコールは無水フクル酸と反応させて適当な揮発性のジアルキ
ルフタラード可塑剤を生成させることができる。用いるアルコールの特性が直鎖
であるほど、可塑化生成物例えば可塑化PVCの低温特性が良好である0本発明
O好ましいフィードは高価値可塑剤の誘導に対する低コストオレフィンを揚供す
ることに特有の利点がある。
界面活性剤の製造には高分子量オレフィンが通常好ましい、それらの分子当りの
炭素数!: Ch ”” Cs sの範囲にある。これらのフィードはCψ〜C
36アルデヒドの誘導に用いることができ、CI2〜CRIBI2性剤アルコー
ルを生ずるC+2〜CWtオレフインフイードが一層好ましい、これらのアルデ
ヒドは水素により相当するアルコールに還元し、または酸素により相当するカル
ボン酸に酸化することができる。次いでアルコールを、例えばエトキシル化によ
り非イオン界面活性剤に、例えばスルホン化によりアニオン界面活性剤に、およ
びアミノ化またはシアンエチル化し次いで水素化することによりカチオン界面活
性剤に、転化させることかできる。
オレフィン反応物化合物
このフィードの主オレフィン反応物成分は次式(R=ヒドロカルビル、好ましく
は非枝分れアルキル)により示されるように非枝分れlおよび■型、またはモノ
枝分れ■およびハ“型である:R−C)l−CHz R−CH−CH−RR−C
=CHz R−C:CH−RRR
I It I[I TV
■型オレオレフイン度は好ましく:=全オレフィン?農度の30%以上である。
II型オレフィンのパーセントは15%以上である。
式、R2C=CR2のV型オレフィンは実質的に存在巳ない。
n−アルキル置換I型オレフィン、すなわち1−n−オレフィン、は一般二こ熱
分解留$物中に種々のオレフィン種の中で最高の1度に存在する。1−n−オレ
フィンヒドロホルミル化の主生成物は反応物より1個多い炭素を有する相当する
n−アルデヒドである。■型直鎖内部オレフィンおよびm型モノ枝分れ末端オレ
フィンヒドロホルミル化はモノ枝分れアルデヒド、次いでアルコールを与える:
へ′型モノ枝分れオレフィンヒドロホルミル化二=)枝分れ生成物を生ずる。
特性的に、mおよび■型オレフィンのアルキル分枝は主にメチル基である。長ア
ルキル分枝のないことがこれらのフィード成分○オキソ誘導体の性質の決定に重
要である。l、II、mおよびハ“型オレフィンはこの順序で低下する反応性を
有する。従って、本発明の選択的接触法を用いて、■型、またはI型および■型
、あるいは1〜m型オレオレフイン子当り(平均で)1個未満の分校を含む生成
物に選択的に転化することが可能である。もちろん、最も直鎖性の生成物はI型
オレフィンのみのヒドロホルミル化により誘導されることができる。
■型直鎖内部オレフィンはまたこの方法により枝分れのないアルデヒドおよびア
ルコールに転化させることができる。この転化を達成するため、組合せ異性化−
ヒドロホルミル化を行なうことができる。この方法は内部対末端オレフィン異性
化段階、次いで一層反応性の末端オレフィン異性体の選択的ヒドロホルミル化を
用いる0例えば3−ヘキセンの場合に次の反応が包含される二C)lscHzc
To(JICHzC)Is □CHzCHzCHxCH=CHCHs末端オレフ
ィンは、その一層大きい反応性のために、その平衡濃度が内部オレフィン異性体
より小さくても選択的にヒドロホルミル化される。コバルト−ホスフィン錯体基
触媒系は異性化およびヒドロホルミル化反応の結合に対して殊に有効である。
Co / Hz合成ガスフィード
このフィードのオレフィン成分をヒドロホルミル化する反応物ガスとして、R7
とCOとの混合物を、好ましくは1〜2;10〜1の範囲内の比で用いることが
できる。1〜2の比が好ましい。
高級オレフィンを反応させるとき、全反応容器圧の大部分はR2およびCOの圧
力である。高H,/Co圧、殊に高co圧、が通常触媒系を安定化する。CQは
配位子として遷移金属に対する配位に対し硫黄化合物配位子と競合し、金属カル
ボニル錯体触媒を形成する。−酸化炭素の分圧は異なる安定性および選択性の触
媒錯体間の平衡に影響を及ぼす、従って、それはまた直鎖および枝分れ生成物の
比(n/i)並びに副反応例えば水素化の程度に影響を及ぼす9
高CO分圧は高圧コバルトヒドロホルミル化の所望カルボニル錯体触媒の形成お
よび安定化に殊に重要である。それらはフィードの硫黄含有成分による失活に対
して触媒錯体を安定化する。好ましい運転において、活性触媒系は低Hz /
Co比で生成される。
その後触媒は増加H,/Co比で運転される。
アルデヒドおよびアルコール生成物のn/i比に対する00分圧の効果は三価リ
ン配位子、殊にホスフィン類のロジウム錯体の存在下に殊に重要である。ホスフ
ィン配位子はロジウムに対するCO配位子の強度を増加する。従って、触媒錯体
の安定化に対する高い00分圧の必要が低下される。高CO分圧はCOによるホ
スフィン配位子の高置換を生し、すなわちロジウム錯体が低いn/iを生ずる。
高n/i比の生成物を生成させるためにはRh当り単に1個のCOを含むロジウ
ム錯体が好ましい、従って、この場合にCOの分圧は、好まじくは500psi
以下である。
触媒錯体および選択的フィード転化
このヒドロホルミル化法において使用に適する触媒は、好ましくはFe 、Co
、Rh、lrおよびO3の群から選ばれる遷移金属カルボニル錯体を含む、よ
り好ましい遷移金属はロジウム、コバルト、ルテニウムおよびイリジウムである
。ロジウムおよびコバルト錯体が最も好ましい。触媒の好ましい群は水素化遷移
金属カルボニルからなる。これらの錯体のカルボニル配位子の若干は三価リン、
三価窒素、トリオルガノアルシンおよび三価硫黄化合物のような配位子により置
換されることができる。三価リン配位子、殊にトリオルガノホスフィン、および
亜リン酸エステルが好ましい。
好ましいトリオルガノホスフィン配位子には置換および不置換トリアリールホス
フィン、ジアリールアルキルホスフィン、ノアルキルアυ−ルホスフィンおよび
トリアルキルホスフィンが含まれる。これらのボスフィン類は部分または完全開
鎖あるいは環式、直鎖または枝分れであることができる。それらは種々の置換基
、例えばオスワルド(Osiiald)ほかにより米国特許第4,669,80
9号に開示されたもの、を有することができ、該特許がこ\に参照される。
一般に、本発明の安定な、しかし、直接活性でない触媒錯体二ま配位的に飽和さ
jl−た水素化遷移金属カルボニルである。それらに:よ水素化金属カルボニル
クラスターが含ま2する。Co 、RhおよびIrc)場合に、それらは式:
%式%)
(式中、しは配位子、好ましくはP、NまたはAs配位子、であり、Mは遷移金
属であり、pはO〜3であり、qは1〜4てあってpよq=4である)
のものである。これらの錯体はLおよび(または)C○配位子解離、
t、−1門(CO)、 )lコ’−4Lpカ(Co))、+ tl−:九り、M
(CO)−+Hによ2)触媒的に活性な配位不飽和化合物を生ずる。
本発明の硫黄含有オレフィンフィードの存在下に、COおよび(または)他の配
位子の若干がヒドロホルミル化中に適当な硫黄配位子と交換されることができる
。
錯体触媒の好ましい亜属は一般式:
%式%)
(式中、R+: C、〜C2゜不置換または置換アルキルであり:Xは2または
3であり、y:;1または2であって、)(+yは4である)
〇五配位水素化トリアルキルホスフインコジウムカルボニルからなる。アルキル
基は同一かまたは異なり;直鎖または環式、置換又は不taであることができる
。触媒錯体のトリアルキルホスフィンロジウムカルボニル錯体亜属は過剰のトリ
アルキルホスフィン配位子O存在下に低圧でも顕著な熱安定性を示す。従って、
それは140〜200℃の塩度で100〜1000psi の範囲内OE方力下
有利に使用できる。この型のトリー〇−フルキルホスフノン錯体は]型オレフィ
ンO選択的ヒドロホルミル化に使用できる。
−4に、イffl二体要求のリン配位子例えばトリーn−アルキルホスフィンお
よびn−アルキルジアリールホスフィンはロジウム触媒ヒドロホルミル化におい
てl型オレフィンから誘導された高n/i生底物比を生ずることができ、これは
触媒系中の高P/Ph比およびCOの低分圧を必要とする。
α−ま1こは(および)β−炭素上に枝分れを有するトリアルキルホスフィンは
高立体要求を有する。それらは■型およびm型オレフィンに対して藁い反応性を
有する構造の触媒錯体を形成する傾向がある8例えば、U−枝分れトリンクロヘ
キシルホスフィンaよびβ−狭分れトリーミーブチルホスフィン、はこの型の魅
力的触媒配位子である。これらの触媒は高活性であるけれども、高n / i生
成物比を与えない。
ロジウムに対するリン配位子の他の好ましい型は低立体要求のアルキルジアリー
ルホスフィンからなる。これらの配位子の水素化トリス−ホスフィンロジウムカ
ルボニルは使用中のヒドロホルミル化触媒安定性および高n / i生成物比に
対する選択性の望ましい組合せを示す。
一般に、ホスフィンロジウムカルボニル錯体の水素化活性は比較的低い。従って
、これらの錯体の存在下に、ビトロホルミル化のアルデヒド生成物を、殊に低温
で多量のアルコールおよび(または)パラフィンを形成しないで高選択率で製造
できる。
適当な触媒錯体の他の金属は式、
(RsP)、Co(Co)、H
(式中、Rは好ましくは前記のようなC+ ”−Cx。アルキルであ?り、Uは
1または2であり、■は2または3であって、u+Vは4である)
の五配位水素化トリアルキルホスフィンコバルトカルボニルである。トリーn−
アルキルホスフィン配位子は、それらがこの分解フィードの1−n−オレフィン
および直鎖内部オレフィン成分をヒドロホルミル化するときにノルマルアルコー
ル生成物の生成に高選択性を与えるので、これらのコバルトホスフィン触媒中で
殊に有利である。トリーn−アルキルホスフィン配位子にはn−アルキルを換基
がリンを含む環式構造の部分であるもの、例えば、が含まれる。これらの触媒を
用いるときに高温で運転することが好ましい。従って、好ましい温度は500〜
4500psi の圧力で160〜200℃である。より好ましい圧力範囲は1
000〜3000psiである。1000〜2000psi の範囲の低中位圧
力が最も好ましい。
触媒の他O亜属:=リン配位子を含まないコバルトカルボニル錯体によzつ示さ
れる。これらO触媒にはニコハルトオクタ力ルボニルおよび水素化テトラカルボ
ニルコバルト:Co2(CO)e および CO2(Co) 、I(が包含され
る。後者の化合物は触媒活性種の直接前駆物質であると思7′)rLる。コバル
トカルボニル触媒はヒドロホルミル化中に2000〜6000psi (136
〜408atm)の範囲内の高C○/H2圧により安定化される。それらは、好
ましくは100〜180℃O温度範囲内で使用される。l型オレフィンの選択的
転化に対し145℃までの低い温度が使用される。
上記コバルトカルボニル錯体はコバルトまたはコバルト塩とCOおよびH2との
反応により発生させることができる。カルボン酸コバルトをコバルトカルボニル
触媒前駆物質の発生に対する反応物として用いることは殊に有利である。
コバルト触媒ヒドロホルミル化が終ると、コバルトカルボニル錯体はCo’、す
なわち金属コバルト、またはCo”°例えばコバルトギ酸塩または酢酸塩、に転
化される。酢酸コバルトへの転化は熱水性酢酸および分子酸素(空気)で有利シ
こ行なうことができる。
これは水相中のコバルトの回収を可能にする。酢酸コバルトは次いで油浴性高分
子量カルボン酸塩に転化して回収することができる。コバルトの回収および再循
環の種々の方法のより広範な説明に対しファルブ(Falb)の文献の162〜
】65頁が参照される。
高硫黄フィードを用いる本発明の高圧コバルト触媒反応においてニコバルトオク
タカルボニルは次の図式により示されるように、部分硫黄配位子置換成分に転化
される:Co2(Co) s−一→Coa(CO)、(SR)3”−Co、(C
O)、(S)SRCog (Co)tsRz → [Coz(C’0)sS ]
+ Co*(CO)sSこれらおよび類似の錯体およびそれらの水素化誘導体
はニコバルトオクタカルボニルおよび水素化テトラカルボニルコバルトとの平衡
を形成する。生した触媒系は硫黄を有し、または有しない活性触媒を与える。硫
黄含有種はまた不溶性、従って不活性CoSを生ずることができる。この方法の
条件、殊に00分圧はCoS形成を抑制するように設定される。
一般に、本発明の遷移金属錯体ヒドロホルミル化触媒はアルデヒドおよび(また
は)アルコールへの所望オレフィン転化の達成に有効な量で使用される。触媒濃
度は、典型的には高硫黄含量のフィードを用いるこの方法において純オレフィン
フィードを用いる他の類似の方法におけるより高い。遷移金属濃度はO,OO1
〜5%の範囲内であることができる。より好ましい濃度は主に用いる金属による
。コバルト濃度は0.01〜5%、好ましくは0.01〜5%、より好ましくは
0.05〜1%の範囲内にある。ロジウム濃度は約0.001〜0.5%の範囲
内にある。最適触媒濃度を決定する他の因子はフィードのオレフィンの濃度およ
び型、並びに所望のオレフィン転化率である。1−n−オレフィンは一般に最も
反応性である。枝分れオレフィンの完全な転化には高い触媒濃度が必要である。
リン、窒素およびヒ素含有触媒配位子は過刺に使用される。高過剰配位子濃度は
触媒錯体に対する安定化効果を有する。殊にリン配位子の場合に、最低3対1の
配位子対遷移金属比を用いることが好ましい。ホスフィンロジウム錯体の場合に
:ま最低P/Rh比は好ましくは10以上である。P/Rh比は1000程度に
高いことができる。硫黄含有配位子はフィード中ユニ与えることができる。
P−1N−およびAs−含有配位子、殊にオレフィン配位子は高い触媒安定性お
よび直鎖生成物形成に対する選択性を生ずる。
同時に、活性が通常低下する。従って、金属対配位子比の選択は触媒安定性、選
択性および活性の所望のバランスに依存する。S含有配位子はこの方法のアルデ
ヒド選択性を改善できる。
高圧低温度コバルト触媒ヒドロホルミル化安定化性添加配位子例えばホスフィン
類の存在しない高圧コバルト触媒ヒドロホルミル化は、好ましくはヒドロホルミ
ル化中のアルデヒド生成物のアルコールへの還元およびアルデヒドのアルコール
生成物が低下する180”C以下の低温度で行なわれる。
アルデヒド−次生成物は一般に半直鎖特性のものである。直鎖n−アルデヒドは
生成物中に存在する最大のシングルアルデヒドである。水素化のアルコール生成
物の直鎖性は、もちろん親アルデヒド混合物の直鎖性により決定される。アルデ
ヒド生成物の直鎖性は次に主にこの方法の特有フィード並びに触媒および転化条
件に依存する。次にアルデヒド生成物混合物がさらに、殊にコバルト触媒ヒドロ
ホルミル化に対して確認される。
主要型のアルデヒドはn−アルデヒド、2−メチル枝分れアルデヒドおよび3−
メチル枝分れアルデヒドである。残余のアルデヒドの多くは2−エチルまたはよ
り高級のn−アルキル枝分れアルデヒドである。一般に、ノルマル、2−メチル
および3−メチル枝分れ生成物が、好ましくは全体の40%以上を示す。
低温度、100〜145℃、てこのフィードの主要成分のI型オレフィンは、よ
り低い反応性の内部■型オレフィンに有効に異性化されない。従って、最も反応
性の末i1型オレフィンの高い濃度が維持される。さらに低温度がI型オレフィ
ンのヒドロホルミル化生成物の高いn/i比に有利である:CH3
R−Cm〜C33アルキ露 1−(2−メチ)1)従って、低温度の使用がこの
方法の所望n−アルデヒドおよび2−メチル置換ミーアルデヒド生成物への選択
性を最大にした。
…型直鎖内部オレフィンに対して2−メチル、2−エチル、2−プロピルなどの
置換アルデヒドが次の図式(R−C,〜C5,アルキル)により示されるように
低下する濃度で形成される:CHs CJs CJt
ノルマルおよび2−アルキル置換ミーアルデヒドのこの生成物分布がこの方法の
特徴であることがコンバインドQC/MS研究により立証された。
3−メチル置換アルデヒドはフィードのm型オレフィン成分の大部分を構成する
2−メチル−1−オレフィンから誘導される。
2−メチル−1−オレフィンの若干は内部、メチル枝分れ八”型オレフィンに異
性化され、他の異性体メチル枝分れアルデヒドを、例えば次のように生ずる:
Co/H2
R’CHzC)l−C−CHx R’C1h−CH−C)l(C)Is)z■
CH,法HO
CL CHO
低温度コバルト触媒法はそれらのオレフィン前駆物質より1個多い炭素を有する
アルデヒドに対する高選択性を生ずる。アルデヒド生成物のわずかなアルドール
付加がそのようなヒドロホルミル化の間に生ずる。従って、王にフルドール縮合
生成物からなるいわゆる二量体副生物は最少である。同様に、アセタールおよび
アルドール付加物のティチェンコ(Tischeko)反応の生成物からなる三
量体の量が低下される。
低温度運転の潜在的不利益は■型およびm型、殊に■型オレフィンの比較的低い
反応性である。これは低温度支配期間中のJ型オレフィンのヒドロホルミル化お
よび高温度支配期間、145〜180℃中の■型オレフィンのヒドロホルミル化
を含む段階運転で克服することができる。
低温度運転はI型オレフィンの高直鎖性アルデヒドへの選択的転化に有効に使用
できる。低温度で一次アルデヒド生成物の相当する二次アルコール生成物への水
素化は些少である。従って、°アルデヒドを分離し、有用な化学中間体として種
々の反応に利用できる。
この方法の条件下に、フィードのオレフィン成分の所望ヒドロホルミル化がチオ
フェン芳香族硫黄化合物の有意な転化なく選択的に生ずる。脂肪族硫黄化合物、
殊にチオールおよびジスルフィド成分は、おそらく硫化水素を経由して一連の転
化をする。無極性毛管GCカラムを用いる反応混合物の硫黄特異ガスクロマトグ
ラフィー(SGC)により、形成された微量硫黄化合物の大部分がアルデヒド生
成物沸騰範囲以上であることが示された。GC/MSにより、これらの硫黄化合
物がチオールエステルおよびアルキルスルフィドであったことが見出された。そ
れらのアルキル基はオレフィン反応物より1個多い炭素を有した。これは、それ
らがおそらくアルデヒド生成物からそれぞれチオールおよびH2Sとの次の反応
を経て誘導されたことを示した。
2 1’IC)to + R5H−RCOSR+ RCH,0)12 RCI(
O−!−H,S −S 2L →(RCH2)2Sヒドロホルミル化反応混合物
は長時間放置するとさ七に反応した。これはアルデヒド範囲内で沸騰する若干の
ものを含む有意量の高沸点硫黄化合物の形成を生じた。低硫黄含量のアルデヒド
および誘導体を得るために、反応混合物をコバルト除去後あまり遅延せず蒸留す
ることが好ましい。
コバルト存在下のヒドロホルミル化−アセクール化低温度、高圧コバルト触媒ヒ
ドロホルミル化は添加C,−C。
モノアルコール、ジオールまたはトリオール例えばメタノール、エタノール、1
.6−ヘキサンジオール、グリセリンの存在下に有利に行なうことができる。好
ましくは過剰に用いたこれらの低級アルコールの存在下に、ヒドロホルミル化の
アルデヒド生成物はコバルトカルボニル錯体により触媒されてジアセタールを形
成する。高分子量のアルコールを用いるほど高沸アセタールが形成される。コバ
ルト触媒の除去後、これらは分解留出物フィードの反応した成分から分留により
容易りこ除去される。その後アセタールは添加水の存在下に水素化されて一般反
応R式:により示されるように相当するアルコールを生ずる。添加低級アルコー
ルは水溶性コバルト錯体を形成し、従ってまた、そのように組合せたヒドロホル
ミル化アセタール化反応後のコバルト触媒の除去を容易にする。
他の配列の運転において、ヒドロホルミル化を、添加アルコールの存在なく、ま
たは化学量論量未満の存在下に行ない反応容器容積を最小にすることができる。
次いで追加量のアルコールをヒドロホルミル化後の反応混合物に加えてアセター
ル化を終らせる6添カロアルコールの使用は触媒系の安定性および反応速妾を増
大する9速やかなアセタール形成のためにアルデヒド反応生成物の他の二次反応
例えばアルドール化が抑制される。アセタール誘導体を生成させる他の主要利点
はそれらO分離が容易なことである。
函留中の加熱でアルドール化するアルデヒドとは対翌的シこ、本発明のアセター
ルは分留によzつ有意な収率法なく分離することができる。
不発明のヒドロホルミル化−アセタール化法には前記フィードを初めにCOおよ
びH2と前記のヒドロホルミル北条下に反応させることが含まれる。次いでアル
デヒド生成物をC8〜C6アルコールと15〜250°Cの温度および0〜50
00psigの圧力で前記ヒドロホルミル化の間および(または)後に反応さセ
る。アセタール化をヒドロホルミル化後に行ないまたは終らせるならば、条件は
一層穏やかであり、好ましくは大気圧で室温〜100℃の範囲内である。
ヒドロホルミル化−水素化
ヒドロホルミル化のアルデヒドおよびアルデヒドプラスアルコール生成物は通常
水素化によりアルデヒドを実質的に含まないアルコールに還元される。水素化触
媒は、好ましくは、第■族金属好ましちはコバルト、モリブデン、ニッケルおよ
びタングステンを基にした硫黄耐性不均一組成物である。硫化コバルトおよび硫
化モリブデンが殊に好ましい。それらは好ましくは液相において、約50〜25
0℃好ましくは120〜220℃の温度および50〜6000psi(3,4〜
408ats)、好ましくは300〜4000psi(204〜272ati)
で使用される。
本発明のアルデヒド混合物の水素化は可変温度でを利に行なわれ、n−アルデヒ
ドが初めに、i−アルデヒドに必要な温度より低い温度でアルコールに還元され
る。n−アルデヒド成分は高反応性であり、高温で低有用性のn−パラフィン副
生物およびアルドール縮合−水素化生成物に転化される。2−アルキル枝分れア
ルデヒドはそれらの所望アルデヒドへの還元に−N高い温度を必要とするが、し
かしパラフィンおよびアルドール副生物を形成する傾向が少ない。従って、Co
s、7MO32基触媒の存在下のこのアルデヒドに対する好ましい選択的水素化
法は130〜190℃の温度範囲内においてn−アルデヒド成分の大部分を水素
化し、次いで残余のアルデヒドを170〜220℃で水素化することを含むやも
ちろん、用いる温度はまた用いる触媒および反応時間に依存する。大部分の水素
化が連続的方法で行なわれるので、時間基準液空間速度は水素化における他の重
要な因子である。
所望アルコール生成物の収率を増加させるために、水素化は少量の、好ましくは
アルデヒド反応物を基にして1〜10%の水の存在下に行なわれる。水の上部水
準は触媒の感受性により制限さ飢る。水は水素化中のアルデヒド混合物の形成を
抑制し、ヒドロホルミル化の二量体、三量体およびギ酸エステル副生物のアルコ
ールへの転化を容易にする。
このアルデヒドフィードの水素化は芳香族硫黄化合物、チオフェン類およびベン
ゾチオフェン類に影響を与えない条件下に行な7)れる。奸才しい運転において
、コバルトヒドロホルミル化触媒が除去され、コバルトを含まないヒドロホルミ
ル化漬合物が蒸留され、未反応炭化水素および芳香族硫黄化合物が分離される。
生したアルデヒド留出物またはアルデヒド蒸留残留物が次に水素化される。
反応混合物の硫黄特異GC分析により、意外にもアルデヒド沸騰範囲の硫黄化合
物の大部分が水素化中にアルデヒド二量体誘導体範囲の揮発性の少ない誘導体に
転化されることが見出された。
従って、次の分留により実質的に硫黄を含まないアルコールを得ることができた
。
アルデヒド生成物の硫黄含量によって、種々の硫黄宮受性の触媒を使用できる。
そのような触媒組成物にはH2またはCOによ2り還元されたCuOおよびZn
Oが包含される。低炭素数のC5〜C1゜アルデヒドの還元には液相よりはむし
ろ気相水素化法を使用することができる。
連続ヒドロホルミル化
この方法を運転する好ましい方式は明らかに回分式よりはむしろ連続式である。
しかし、連続および回分式の反応条件は同様である。連続ヒドロホルミル化は1
個の反応器または一連の反応器中で、生成物および未反応フィード成分からの触
媒の種々の分離法を用いて行なうことができる。かくはん、充填およびプラグ流
反応器を用いて行なうことができる0反応物は連続的に導入される。
添加した安定化配位子(例えば不揮発性ボスフィン)が使用されるとき、生成物
および未反応フィードをフラ、ンユ京発シこより触媒から分離することができる
。低圧ヒドロホルミル化において反応容器からの直接生成物蒸発分離を用いるこ
とができる。高圧においては再循環蒸発分離方式の運転が好ましい。この後者の
方法には反応器からの液体反応混合物の連続的移動が包含されよう。
この液体は次に減圧され、大気圧または減圧でフラソンユ仄発される。触媒の残
留溶液は次いで反応器に返すことができる。親木特性の安定化配位子ちまた炭化
水素よりは水可溶性の遷移金属錯体にするのに用いることができる。これは、か
くはんじた水−炭化水素フィード混合物中の二相触媒作用並びに次の触媒水ン@
液の分離および反応混合物への返還を可能にする。
安定化配位子のないときに、反応混合物:ま反応器および水・容性の、通常不活
性形態に化学的に転化された遷移金属カルボニル錯体触媒から連続的に抜とるこ
とができる。水ノ容液の分離後遷移金属化合物は活性触媒の前駆物質に再び転化
され、次いでそれが反応器へ再循環される。
種々の反応器配列を連続反応器中のオレフィン反応物の最適転化のために使用で
きる。例えば互いに連結した反応器に異なる触媒系を使用できる。第1反応器は
1−n−オレフィンを選択的に転化し、直接生成物蒸発分離を用いるホスフィン
−ロジウム錯体触媒を用いる。これは、直鎖内部オレフィンを異性化−ヒドロホ
ルミル化シこより転化するホスフィンコバルト錯体触媒を入れた第2反応器に連
結することができる。あるいは、コバルト単独を第1反応器に、次いでホスフィ
ンコバルト錯体を用いることができる。
ヒドロホルミル化−フルドール化
この方法の他の変形ユニ生成物アルデヒドのアルドール化である。
塩基の存在下のヒドロホルミル化プラスアルドール段階と次の水素化段階でC*
−2オレフインをCz*−、アルデヒドおよびアルコールに転化する。これは
I型オレフィンの例により次の一般ホ式中に示される。
CH,CゎH,11,10HCHzC++Hzh、+CLC−L−−+ C)+
2C−82−−1式中、ヒドロホルミル化Oノングルn−アルデヒド生成物は:
n−アールー□であり、アルドール化の熱不安定−次生成物は「n−ヒドロキシ
アナ−ルー・てあ2つ、フルドール化から生した不飽和アルデヒドは7n、n−
ニナール」であり、選択的に水素化した飽和アルコールは−n、n−7ブール2
であり、最後の水素化した飽和アルコールiニーn、n−アノールニ、である、
n、n−接頭辞はアルドール化合物の両セグメントが水素化の末端、すなわちノ
ルマル、生成吻乃・ろ誘導されることを示す。
ヒドロホルミル化の水素化飽和アルコール生成物はまたヒドロホルミル化の一次
アルデヒド生成物から生じたアルコールのゲルベ(Guerbet)反応、例え
ば、
↓
により誘導することができる。
ゲルベ反応はまた塩基および金属触媒転化である。それは高温で水縮合生成物の
除去と同時に行なわれる。
アルデヒド生成物混合物の少量のイソアルデヒド成分はまたノルマルアルデヒド
とのいわゆるクロスアルドール反応で転化させることができる:
H・↓
上記クロスアルドールプロセスの速度は単純アルドール化より遅い、しかし、ク
ロスアルドール化の相対速度は温度上昇およびn/iアルデヒドの低下で増加す
る。後者は反応混合物に対する過剰のi−アルデヒドの添加により達成すること
ができる。
アルドール化段階はアルデヒド生成物中間体の塩基触媒の存在下の縮合により別
個に行tうことかできる。ヒドロホルミル化およびアルドール化プラス水素化は
前記遷移金属錯体基触媒プラス塩基アルドール化触媒の存在下にヒドロホルミル
化を行なうことにより組合せることができる。
組合せヒドロホルミル化−アルドール化の好ましい方式は水素化トリアルキルホ
スフィンロジウムカルボニルプラス過剰トリアルキルホスフィンヒドロホルミル
化触媒系プラス塩基アルドール化触媒例えば水酸化カリウムの存在下に行なわれ
る。
この組合せヒドロホルミル化−アルドール化法を好ましい均質液相で行なうには
溶媒の選択が重要である。好ましい溶媒は反応系の多様の成分をすべてイ宕解す
る。従って、無極性オレフィン反応物および極性カセイ触媒並びに水側生物に対
する熔解力が重要である。アルコール、殊にヒドロ力ルビルオキシエチルアルコ
ール、は優秀な選択物である。それらは式、J (OCHzGHz)j叶
(式中、J=C,〜C,アルキル、好ましくは第一級アルキル、最も好ましくは
メチル、C5〜C1゜置換又は不置換フェニル、好ましくはフェニル、であり、
jは1〜8、好ましくは3〜8である)
のものであることができる、望ましい溶媒にはメトキシトリグリコール、CL(
OCHzCHz)sOH、およびフェノキシエタノール、Ph0CHzCHzO
H、が含まれる。一般に、比較的無極性のヒドロカルビルセグメントJと高極性
オリゴ(−オキシエチル)アルコールセグメントとの重量比が反応混合物の無極
性対極性成分の相対溶媒力を決定する。従って、この型の溶媒は、この方法の任
意の特定通用に対して容易に最適化されることができる。
連続的な組合せヒドロホルミル化−アルドール化法において、生成物の蒸発分離
は、アルドール縮合生成物の高い沸点のために実現が一層困難である。従って、
直接生成物蒸発分離は一般に容易でない。再循環蒸発分離、水性触媒分離および
化学的触媒回収が好ましい。アルドール縮合生成物の高沸点のために、分留によ
る留出物フィードの未反応成分からの分離が容易S:なされる。従って、広い炭
素範囲の留出物フィードが分留によるアルドールアルデヒドまたはアルドールア
ルコールの分離に適する反応混合物を与えることができる。
高いアルドール化速度が組合せ法に達成できるので、容易に反応パラメーターを
調整して不飽和または飽和アルデヒドを王生成物として与えることができる。短
い反応時間および低い、好ま二くは50%以上、のオレフィン転化率、プラス高
塩基濃度が不飽和アルデヒドに対して有利である。しかし、−1’l!:飽和ア
ルドール縮合生成物が望まれる。もちろん、これは有利な高転化生成物媒の改良
された熱安定性のために、アルドール縮合生成物を触媒に影響を与えないで蒸発
分離または蒸留することができる。′−力・し、強塩基は系の熱安定性に対し不
利な影響を有する。これ、トは蒸留前に除去するかまたは弱塩基アルドール化触
媒例えばアミンおよびシン7(Schiff)塩基で代えることができる。例え
ば塩¥性イオン交換樹脂は濾去することができる。公知の通用可能なアルドール
化触媒は、モノグラフ「有機反応(Organic Reactions>、’
、コープ(Cope)ほか編、ワイリ・アンド・サンズ社(kiley LSo
ns、 lhc、 Neh York、 N、 Y、)発行、1968、の16
巻、1章が参照される。
強有機塩基、すなわちアルカリ水酸化物アルドール化触媒の好ましい濃度は低く
、約0.01〜1%、好ましく二よ0.05〜0.5%である。もちろん、小カ
セイ1度は反応系の安定性に対する不利な影響が少ない。
アルデヒド生成物および誘導体
こOヒドロホルミル化法、殊ムニ高圧コバルト触媒反応、はアルデヒドの特有半
直鎖性混合吻を生ずる。ヒドロホルミル化フィード中に見出されたオレフィンの
特定・1台物のために、他の方法で経済的に製造できないアルデヒドの混合物を
現在得ることが可能である。本発明○アルデヒド生成物は有用な化学中間体であ
る。
それら5′:、容易にアルコール、アセタール、カルボン酸およびアミンに転化
させることができる。これらの混合物並びにそれらのエステル可塑剤およびエト
キシル化界面活性剤誘導体の性質は異なり、望ましい。それらは、それらのアル
デヒド前駆物質の半直鎖性特性を反映する。
半直鎖性アルデヒド組成物は分子当り1個未満の分枝を有する。
それらは、好ましくは分子当りC6〜C21、より好ましくはC1〜C21−最
も好ましく::C,〜c+e炭素原子を有する。それらは好ま巳くはそ机らの主
要成分である15〜50重量%Oノルマルアルデヒドを含む。他の有意成分は3
〜20%の3−メチル枝分れアルデヒドおよび3〜20VOの2−メチル枝分れ
アルデヒドである。これろの成分は、好ましくは全体の40%、以上、よ2つ好
ましくは50%以上を構成する。高級半直鎖性C1〜C21アルデヒドはまた好
ましくは3〜20%の2−エチルおよびより高級のn−アルキル枝分れ成分を含
む。
半直鎖性C1〜C+sアルデヒドの混合物は、それらを有利な低温特性を有する
エステル可塑剤の製造に適する中間体にするアルキル部分を存する。同様に、半
直鎖性C1゜〜C21アルデヒドO9似混合物は、それらを適当な生分解性を有
する界面活性剤に適する中間体にするアルキル部分を有する。
このアルデヒド混合物の形成を生ずる反応は前に記載した。鍵アルデヒド成分の
構造およびパーセントは次表により示される:15〜5oz3〜20χ 3〜2
0ズ
n =349 m−1−17p −0−16C)13 (C)I R)、C)I
c)10 および CHs(C)12)−C)IcHOl 1
CzHs (CHt)−CH3
p =O−16q + r 〜6−21好例のアルデヒド混合物は、分子当り1
個未満の分枝を有し、15〜50%のノルマルウンデカナール、3〜20%の3
−メチルウンデカナールおよび3〜20%の2−メチルウンデカナールを含み、
前記CI+アルデヒドが合せて全体の40%またはそれ以上を構成する半直鎖性
異性体C+ +アルデヒドである。他の好例の組成物は分子当り1個未満の分子
を有し、15〜50%のノルマルトリデカナール、3〜20%の3−メチルドデ
カナールおよび3〜20%の2−メチルドデカナールを含み、前記C11アルデ
ヒドが合せて全体の40%またはそれ以上を構成する半直鎖性異性体CI 3ア
ルデヒドである。パーセントは重量である。
それらのオレフィン性フィード前駆物質の高硫黄含量にもが−ねらず、このアル
デヒド混合物は好ましくは低硫黄含量である。
それらユニ11000pp以下、より好ましくは20 opμ以下の硫黄を有す
る。主に同炭素数の異性体アルデヒドを含む狭い沸騰範囲の蒸留したアルデヒド
混合物は好ましい低硫黄組成物である。
このアルデヒド混合物の誘導体○好ましい型は相当する第一級アルコール混合物
である。それらは分子当り1個未満の分枝を有し、15〜50%のノルマルアル
コール、3〜20%の3−メチル枝分れアルコールおよび3〜20%の2−メチ
ル枝分れアルコールを含む半直鎖性C6〜C21アルコール混合物を含む。C6
〜C21アルコールはまた好ましくは3〜20%の2−エチルおよびより高級の
2−アルキル枝分れアルコールを含有する。これらのアルコール成分およびそれ
らの重量パーセントは次表の式により示される:
CH3(CH2)、1CH20HCHx(CH2)いCHCH20HC)Is(
CH2)pCHCHzCHzOHll:)1. CHff
15〜50: 3〜20X 3〜2(Hn −3−19m 〜1−17 p=O
−16C)13(C)12)、C)IC)120)1および C)+3(CH2
)QCHCH20Hj
CzHs (C)lx) 、C)Iz
これらのアルコール混合物の好ましい亜群はそれらのアルデヒド前駆物質の亜群
と同様である。上記m型の成分は好ましくは、全体の40%以上、好ましくは5
0%以上を構成する。半直鎖性C5〜CIS第一級アルコール混合物は有利な低
温特性を有するエステル可塑剤を与える。同様に、C3゜〜C21アルコールは
生分解性界面活性剤の中間体である。
好例のアルコール混合物は分子当り1個未満の分校を有し、15〜60%のノル
マルノナノール、3〜20%の3−メチルオクタツールおよび3〜20%の2−
メチルオクタツールを含み、前記C?アルコールが全アルキル基の40%または
それ以上を構成する。同様に、異性体第一級C7アルコール混合物は分子当り1
個未満のアルキル分枝を有し、15〜60%のノルマルヘプタツール、3〜20
%の3−メチルヘキサノールおよび3〜20%の2−メチルヘキサノールを含む
。前記C,アルコールはまた全体の40%またはそれ以上を構成する。
このアルコールを基にした可塑剤エステルは−、二および三塩基カルボン酸並び
にリン酸例えばリン酸、亜リン酸およびホスホン酸の中性アルキルエステルであ
る。平均でそれらのアルキル基は1個未満のアルキル分枝を有し、15〜50%
のノルマルアルキル、3〜20%の3−メチル枝分れアルキルおよび3〜20%
の2−メチル枝分れアルキル基を含み、合せてそれらは好ましくは全体の40%
以上を示す。
この可塑剤組成物の好例のかつ好ましい型は安だ、香酸アルキル、フタル酸ジア
ルキル、アジピン酸ジアルキル、トリメリド酸トリアルキル、リン酸トリアルキ
ル、亜リン酸トリアルキル、ベンゼンホスホン酸ジアルキルである。
このアルコールの最も好ましい可塑剤エステル誘導体はジアルキルフタラードエ
ステルである。それらはC3〜CISアルコール混合物と無水フタル酸との公知
方法による反応によZつ製造される。
これらのエステルの2アルキル基は平均1個未満のアルキル分枝を有し、15〜
50%のノルマルアルキル、3〜20%の3−メチル枝分れアルキル、3〜20
%の2−メチル枝分れアルキル部分を含む。それらは合せて、好ましくは全体0
40%またはそれ以上を示す。
本発明の好ましい好例のフタラードエステルは平均1個未満のアルキル分枝を有
し、15〜50%のノルマルアルキル、3〜20%の3−メチルドデシルおよび
3〜20%の2−メチルドデシル基を含み、前記トリデシル基が合せて全体の4
0%またはそれ以上を示すトリデシル基を有するシト°ノデノルフタラートであ
る。
本発明の半直鎖性アルコールの可塑剤エステルは熱可塑性樹脂、殊にビニル樹、
脂、○可び化に使用できる。通光な樹脂には塩化ビニルモノマーから誘導さまた
P V C樹脂、並び;:塩化ビニルおよびそれと共重合できる他Oモノ−およ
びジ−オレフィン性不飽和モノマーのコポリマーつく含まれる。可塑剤はまた、
例えばポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポリ塩
化ビニリデン、ボ:、1アク゛ノルなエチル、ポリアクリル酸メチルおよびポリ
メタクリル酸メチルを含む他のポリマーまたはそれらの混合物とともに使用でき
る。ハロゲン化ビニル例えばポリ塩化ビニルおよびハロゲン化ビニルのコポリマ
ー例えば少くとも70重量%のハロゲン化ビニル例えば塩化ビニルを含むものが
好ましい。可使剖;=臂効可望化量で、一般に重量で樹脂100部当り可塑剤約
1〜200部(phr)、好gL<::10〜100phrで使用される。本発
明Qニスチルを含む可塑化樹脂:=優れた低温たわみ性、高温安定性および低い
揮発度を示す。
この半直鎖性C1〜C12アルコールのモノカルボン酸のエステルの若干、殊に
酢酸エステルはまた溶媒として有用である。これらのエステルのアルキル基もま
た分子当り1個未満の分校を有し、15〜50%のノルマルアルキル、3〜20
%の3−メチル枝分れアルキルおよび3〜20%の2−メチル枝分れアルキル基
を含む。
本発明の半直鎖性C8〜CZ+第一級アルコールはエトキシル化および(または
)プロポキシル化非イオン界面活性剤に対する効力的中間体である。このアルコ
ールから、またはそのエトキシル化および(または)プロポキシル化誘導体から
誘導された!酸塩化またはスルホン酸塩化界面活性剤はアニオン特性のものであ
る。
これらのアルコールの好ましいカチオン界面活性剤は第一級、第二級および第三
級アミン、エトキシル化および(または)プロポキシル化第三級アミン並びにそ
れらの第四級アンモニウム誘導体、殊にそれらのアンモニウム形態である。アル
コール前駆物質の半直鎖性アルキル部分は3種類の界面活性剤すべての生分解性
に有利に影響を及ぼす、親木性−親油性バランスのほかに、本発明の非イオン、
アニオンおよびカチオン界面活性剤混合物の性質はこのアルコールから誘導され
た半直鎖性C+e”=C2,異性体主要アルキル基の存在による。
この半直鎖性アルコールの非イオン、アニオンおよびカチオン界面活性剤は公知
方法により誘導される。それらの誘導は次の反応図式により例示され、式中、C
3〜CZIアルコール反応物の記号はRCH20Hである。
RCH20CH2CH2SO311a −+ RC)+20)1 −−→RCH
zOSOJa上記図弐の生成物の上記図上り示されるように、好ましい半直鎖性
界面活性剤はエトキシル化および(または)プロポキシル化アルコールからなる
非イオン界面活性剤0郡;アルキル硫酸塩、エトキシル化および(ま1こ二よ)
プロボキンル化アルキル硫酸塩またはアルカンスルホン酸塩からなるアニオン界
面活性側の群;アルキルアミン、エトキシル化および(または)プロポキシル化
第三級アミン、エトキシル化および(または)プロボキンル化アルコキシプロピ
ルアミン並びに前記アルキルアミンおよびアルキルオキシプロビルアミンの第四
級塩からなるカチオン界面活性剤の群から選ばれ、前記界面活性剤のそれぞれの
異性体Cゎ〜CZ+アルキル基は平均で1個未満の分校を有し、15〜50%の
ノルマルアルキル、3〜20%の3−メチルアルキル、3〜20%の2−メチル
アルキル並びに3〜20%の2−エチルおよびより高級のn−アルキル基を含み
、合せて全体の50%以上を示す。これらの化合物は好ましくは完全に置換され
た、すなわち第四級炭素を含まない。
この界面活性剤の好ましいサフリラスは、アルキル基が半直鎖性であって上記の
ように示され、エトキシル化部分が1〜3o工トキシル草位を含むエトキシル化
高級C5=Cz+、好ましくは高級CI2〜C1hアルコールのものである。こ
れらのエトキシル化半直鎖性アルコールは相当するエトキシル化技分れおよび直
鎖アルコールとよく比較される。それらは直鎖誘導体より良好な)τ澗剤である
。実際的見地からそれらの生分解性はより高価な直鎮化合物と同程度である。
特に好ましいので、非イオン界面活性剤は異性体トリデノル基が上記のように示
される1〜30工トキシ単位を含む半直鎖性異性体エトキシル化トリデシルアル
コールである。
本発明の半直鎮性Cゎ〜CZIアルデヒドはまた界面活性剤○製造に有利に使用
できる。アニオン型のカルボン酸界面活性剤はこれらのアルデヒドまたはそれら
のアルドールアルデヒド誘導体の塩基存在下の分子酸素による酸化により製造で
きる。例えば、ノルマルアルデヒド成分では次の転化が行なわれる:RCH2(
JIORCH2C)l=ccH0RCH2CO2Na RCHz(Jl=CCO
zNaカチオン界面活性剤は半直鎖性アルデヒドから還元アミノ化により誘導す
ることができる。
アミンはまた熱分解オレフィン流力・ろロジウム錯体触媒の存在下のヒドロアミ
ノ化、例えば、
(式中、R′はC4〜C8アルキルおよび置換アルキル例えば2−ヒドロキシエ
チルである)
にょう直接製造することができる。
実施例
以下、実施例は特許請求するヒドロホルミル化法を例示するためユニ与えられ、
巳かし発明の限定ではない。実施例の前に分解留出物装入原料が記載される。装
入原料0記載は存在する反応性オレフィンの構造型および量の詳細であり、この
情報は本発明の鍵要素である。その後片いる低圧および高圧ヒドロホルミル化法
および生成物処理が略示される。次いで実際のヒドロホルミル化実駁の実施例が
、用いるフィードおよび触媒による群で与えられる。
これるO実験の要約結果もまた表中に与えるれる。
分解留出物留分のコバルト触媒高圧ヒドロホルミル化が殊に詳細に記載される。
種々の炭素数の半直鎖性アルデヒド生成物が確認される。それら○相当するアル
コールへの水素化もまた示される。最後に、アルコールのフタルはエステル可塑
剤およびエトキシル化界面活面活性剤への転化が論議される。可塑剤および界面
活性剤性質の若干の比較データもまた与えられる。
装入原料
次の実施例に用いた装入原料はフルードコーキングおよびフレキシコーキング7
グにより482〜538℃(900〜10006F)の温度範囲内で生成された
液体留出物の留分であった。高温熱分解法として、フルードコーキングおよびフ
レキシコーキングは減圧残油から留出物液体および残留コークスを生ずる。フル
ードコーキングにおいて留出物生成物のみが利用される。フルードコーキングお
よびフレキシコーキングの減圧残油フィードおよび熱分解段階は等しい、しかし
、フレキシコーキシコーキングはさらにコークスを用いて低熱価ガスを製造する
ことにより製油所中に統合される。フレキシコーキングは米国特許第2,905
,629号、第2.905,733号および第2,813,916号中に開示さ
れ、それらは前に論議した。フレキシコーキングは米国特許第3,66L543
号、第3、816.084号、第4,055,484号および第4.497,7
05号中に記載され、それらが参照される。
この高オレフィン性フィードの生成における鍵因子は高温熱分解である。しかし
、他の重要な因子は分解される石油残油の由来および前処理である。フィード中
のn−アルキル基の存在に依存するこのフィードの主要D−オレフィン成分の存
在が望まれる。
これらのオレフィンはn−アルキル芳香族およびパラフィンの分解および脱水素
により形成される。過去には高沸コーカー留出物の分子構造は知られなかった。
従って本発明の望ましいフィードは認識されなかった。
フィードコーカー留出物フィードは北西アメリカ原油から誘導された。フレキシ
コーカー留出物は南西アメリカおよび中東由来の混合原油から生成された。それ
らの組成および異なる由来の他の分解留出物の組成と著しく類領した。
本発明の重要な段階は好ましい留出物フィードの構造分析および確認であった。
これらのフィードが異常に複雑であるので若干の分析技術を用いた。フィードは
充填カラムおよび毛管カラムガスクロマトグラフ(GC)を用いて分析した。毛
管GCは、個々の成分を決定するためにメチルンリコーンでコートした50mま
たは30m融解石英カラムを装備した。硫黄化合物成分もまた二元検出系を用い
る毛管GCにより分析した。カラム流出物は等分割してフレームイオン化検出器
(FED)および硫黄特異検出器に向かわせた。硫黄は硫黄番二対し直線応答を
与えるホール(tlall” )電解伝導率検出器、または硫黄濃度に対しては
り平方依存するヒューレノトーバノカード(Hewlett−Packard)
フレーム測光検出器により検出した。
高分解能400MHzプロトン共鳴分光計(NMR)を種々の型の炭化水素、殊
にオレフィン、の評価に用いた。
鍵フィード成分および生成物の構造はコンバインドガスクロマトグラフィー/質
量分光測定(GC/MS)により決定した。フィニガン(Finnigan)
T S Q 46 B 3段四電極GC/MS/MSを単段階方式で用いた。電
子衝撃イオン化(ET)および化学イオン化(CI)の両方を成分の確認に用い
た。Elは分子フラグメントの構造に関する情報を与えた。それはマクラファテ
ィ(McLafferty)転位から生ずるフラグメントを基にした2−アルキ
ル枝分れアルデヒドの構造の決定に殊に好結果であった。試薬ガスとしてアンモ
ニアおよび重水素化アンモニアを用いるC1を成分の分子量および化合物種類の
決定に用いた。
硫黄含有イオンは関連同位体ピークの出現を基にして確認した。
コ“S同位体の天然存在割合は325同位体の約4%である。従って、3zSフ
ラグメントに対するピークのほかに、2高いm/z価を宵する適当な弱いピーク
が同位体343部分に対して示される。
元素および金属分析法を全硫黄、メルカプタン硫黄および全窒素含量の決定C:
用いた。
コーカーナフサ
若干のコーカーナフサ留出物の組成を昇温30および50mカラムを用いる毛管
GCにより分析した。混合物の鍵成分はGC/MSにより、必要であれば標準の
助けをかりて確認した。
第1図の毛管ガスクロマトグラムは30mカラムを用いてFIDおよびS検出器
で得られ、フレキシコーカーナフサ中の炭化水素および硫黄化合物の分布を示す
。
図の底部における炭化水素(および一般に有機化合物)のGCはC1〜C3゜範
囲中の成分の最大重型が1−n−オレフィン(C1l” ) 、次いでn−パラ
フィン(C,’)であることを示す。
この比は約1.3である。この比は分解条件、殊に温度に非常に鋭敏である。芳
香族化合物中、トルエン、キシレンおよびトリメチル−ベンゼン類がこの炭素範
囲中の主成分である。
上部硫黄特異クロマトグラムは、存在する主要硫黄化合物が芳香族:チオフェン
、モノ−、ジーおよびトリーメチルチオフェン、であったことを示す。少硫黄化
合物は脂肪族チオールであった。
第1図はチオフェン硫黄化合物のGC保持時間および芳香族炭化水素成分のそれ
が大部分一致することを示す0両者は、存在する主要オレフィンの沸騰範囲とは
異なる。
従って、芳香族硫黄化合物を実質的に含まない高オレフィン性C,、C?および
C1留出物留分を図の陰影部によって示されるように分離することが可能である
。これらの留分の少量のチオール成分はカセイ洗浄により、またはそれらを次に
蒸留によ2り容易に分離できる高沸化合物に酸化的方法により転化することによ
り除去することができる。
フルードコーカーナフサの炭化水素組成を、成分の高分解能を与える50mカラ
ムを備えた毛管GOで分析した。l−n−オレフィンおよびn−オレフィンが再
びその順序における主要型の成分であった。完全クロマトグラムは親出願の第1
図により示される。
フルードコーカーナフサの相当する1−n−オレフィンとn−パラフィンとの比
は表1により示される一Ch〜c1.範囲内でこれらの比は約1.1〜2.1の
範囲内にある。一般に、1−n−オレフィンとパラフィンとの比は炭素数が増加
すると増加する。
、表−」−
フルードコーカーナフサの1−n−オレフィン対n−パラフィン成分
3 0.120 0.169 0.71014 0、193 0.307 0.
62875 0.418 0.523 0.79926 1.298 0゜92
4 1.40487 1.807 1.496 1.20798 2.223
1.960 1.13429 2、164 1.651 1.310710 2
.215 1.483 1.493611 1.534 0.989 1.55
1112 0.623 0.299 2.08363−12 12.295 9
.801 1.2545表夏に上り要約されるように、03〜CI2範囲中に、
ナフサは12.3%の1−n−オレフィンおよび9.8%のn−パラフィンを含
有した。従って、全体の1−n−オレフィンとn−パラフィンとの比は1.25
であった。
1−n−オレフィンとn−パラフィンとの比は所与熱分解留出物が、殊にコバル
ト基触媒の場合に、この方法に適するフィードであるかどうかを示す主因子であ
る。その比は1以上、好ましくは1.2以上であるべきである。
低分解温度は低オレフイン/パラフィン比を生ずる。例えばフルードコーキング
より低い温度で行なわれるディレードコーキングは低比の留出物を与える。ディ
レートコ−カーからのナフサ留分O分析は表Hにより示されるように平均0.3
の1−n−オレフィン/n−パラフィン比を与えた。
表−1
ディレートコ−カーナフサの1−n−オレフィン対n−パラフィン成分
6 1.956 5.008 0.38507 2.344 7.352 0.
31888 1.879 6.707 0.28029 1.492 4.14
8 0.359610 0.374 0.994 0.37636−10 8.
045 24.209 0.3323表1および表■のオレフィン/パラフィン
比を比較するとフルートコキングがディレートコ−キングより約4倍大きいオレ
フィン/パラフィン比を与えることが示される。
ナフサの多くの成分もまた確認した。若干の例証詳細は一定留出吻留分の論議中
に示される。
広範囲cp3〜C+ tコーカーナフサ留分を還流比10で15理論段に相当す
る塔を用いて分別的に蒸留し、特定炭素数のオレフィンおよびパラフィンに冨む
留出物を生成させた。蒸留で得られた留出物留分の沸騰範囲および量は表■およ
び■により示される。
存在する1、−n−オレフィンおよびn−パラフィン成分並びに若干の鍵芳香族
炭化炭化水素もまた示される。結果はCS −C,。範回申に個々の1−n−オ
レフィン約15.1〜29,6%を含む留出物を生成させることができたことを
示す、高沸留分の場合に、分離が一層因難であり、従って1−ドデセンの場合に
最大1−n−オレフィンパーセントは12.7%であった。C8゜、C118よ
びC1□留分の分離は蒸留容器中の水の存在により不利に影響された。
これは減圧で水を除去することにより排除できた。
く
C4〜C1□ナフサおよびその選択留出物留分はまたJ EOLGX400MH
z分光計を用いるプロトンNMRにより研究巳た。
第2図はナフサのオレフィン領域のN M Rスペクトルを、オレフィンの種々
の型のビニルプロトンに帰属する化学ソフト領域を指示じて示す。種々の型のオ
レフィンのオレフィンプロトンの定量測定価をオレフィン直鎖性の評価に用いた
。種々の炭素数のオレフィンの相対モルパーセントは異なる型のオレフィンプロ
トンの量を基にして計算した。これろの計算の結果は表■に示される。
表■のデータはI型オレフィンすなわち一置換エチレンがすべての留出吻留分中
並びに出発04〜CI2ナフサ中の主要型のオレフィンであることを示す。しか
し、蒸留残留物中の1型オレフインのパーセントはもとの2以下に低下される。
この結果は高温蒸留中の1−n−オレフィン転化のためであると思われる。32
〜50%の少しの変動もまた留出物力、トのI型オレフィン含量中に認められる
。こ○変動の理由は知られていない。C1およびより高炭素O留分中に示された
I型オレフィンのみが1−n−オレフィンである。
第2の最も大きいオレフィン型がナフサ中に存在し、その留出物は1.2−二置
換エチレンからなるやこれらのn型オレフィンのパーセントは18〜26%の間
で変動する。これらのオレフィンの、すべてでないとしてもその多くは直鎖、内
部オレフィンである。
■型オレフィンすなわち1.1−二置換エチレンは12〜17%の範囲内の量で
存在することが認められた。この型の主要オレフィンは2−メチル置換末端オレ
フィンであった。これらのオレフィンから誘導されたアルデヒドのMS研究に基
づいて、それらの枝分れが主にビニル炭素に生ずると思われる。
■型オレフィンすな′わち三置換エチレンはこれらの留出物の最少モノオレフィ
ン成分であった。それらの相対モル1度は6〜12%の範囲内にある。興味深い
ことにはC1留分が試験巳た留分内でこれらのオレフィンを最少に含有した。
V型オレフィンすなわち四置換エチレンはプロトンNMRによって測定できなか
った。それらは、それらがヒドロホルミル化において明らかに不活性であるので
、本発明においてほとんど関心がない。
最後に、表Vはまた少量の、しかし有意量(8〜16%)の共役ジオレフィンを
示す。これらのオレフィンに対して示された量は、共役オレフィンが共役の位置
およびビニル位置における枝分れの存在により分子当り異なる数のビニル水素を
有することができるので近イ以である。
ナフサ留分のNMRスペクトルはまた芳香族およびパラフィン性プロトンの領域
で分析し、オレフィンの量を評価した。結果は表■に要約される。それは種々の
型の水素のパーセント分布を示す、これらの留分のこの分布および元素分析から
種々の型の化合物の重量パーセントを評価した。
I型オレフィン、主に]−n−オレフィン、はこれらの留分中に18.7〜28
.3%の範囲内で存在すると評価された。これらのパーセントは研究したオレフ
ィン性留分の炭素数、および個々の通常狭い沸騰範囲の両方に依存する。C1〜
C1゜範囲中で、I型オレフィンのこれらの値はGCにより1−n−オレフィン
に対して得られた値に近憤的に相当する。
これらの留分の全オレフィン含量はN M Rにより測定して47〜62%の範
囲内にある。共役ジオレフィンはそれらがヒドロホルミル化条件のもとで、また
は前の温和な水素化によりモノオレフィンに転化されるので、このパーセント中
に包含される。パラフィンの量は一般に炭素数の増加につれて減少するが、しか
し芳香族の量は一般に増加する。
このナフサフィードの詳細な組成を例示するため、より詳細なデータがGCおよ
びGC/MS分析を基にしてC8およびCIO留分に対して与えられる。
ハートカン) (heart cut)C,フィードコーカー留出物留分の組成
が表■により示される。この留分は広範囲Cbカットの15段塔および10対1
還梳比(15/10)を用いた再蒸留により得られた。それは56〜65℃(1
33〜149°F)の間で蒸留された0表■は蒸留の広範囲カントフィードおよ
びハートカント生成物の組成を示す。
:が・三巳ンて巴℃巳
紀j (ス1 ゞ ロ ゞ ゝ 0 ゞ 1表■はフィードおよびハートカット
の両方の最大成分が1−n−ヘキセン(n−H“)およびn−ヘキサン(n−’
H)であったことを示す、またハートカット中に有意量の直鎖内部ヘキセン類(
16,7%)およびメチルペンテン1(9,4%プラス2−メチルペンテン−1
)が存在した。さらに、1.9%の4−メチルシクロペンテンおよび0.5%の
3−メチルシクロペンテンが確認された。
従って、直鎖内部およびモノ枝分れオレフィンの量は約28.5%である。単に
0.8%のジ枝分れ万レフイン、2.3−ジメチルブテンが見出された。
ハートカットの成分は第3図のガスクロマトダラムにより例示される。それらの
成分は表X′!!中に記載した記号により確認される。
第3図はまたハートカットのヒドロホルミル化後に残る未転化炭化水素のクロマ
トグラムを示す。主要未転化成分は予想とおりn−ヘキサン、メチルペンタン類
およびベンゼンであった。ヒドロホルミル化フィードおよび最終反応混合物の炭
化水素成分のクロマトグラムの比較がフィード成分の確認に非常に役立った。
表〜Iはフルードコーカーナフサの2つのC9留分の比較を示す。
主要1−オクテンのは力弓こ直鎖内部オクテン異性体の存意量が存在することが
明らかである。オクテン−2,−38よび−4のトランス異性体が確認された。
2−メチルへブテン−1は最大シングル枝分れオクテンとしてntEされた。ト
ルエン、エチルヘンゼンおよびキシレンもまた存在した。
1留分は1−n−オクテン、他はn−オクテンに豊む、これらの留分中の確認さ
れたオレフィンの合計はそれぞれ33.1%および20.1%である。オクテン
異性体類の若干は確認されなかった。
オレフィンのより多い第1留分をCIナフサヒドロホルミル化実験にフィードと
して用いた。
Cおフレキンコーカーナフサ留分の組成はまた若干詳細に研究した。初めに広範
囲C,カットを1.5/10分留により110〜135℃(230〜275″F
)の間で得た。この広範囲カントの一部を次C二36段カラムで20の還流比を
用いて再蒸留した(36./20)。117〜124℃(243〜255”F)
で沸謄する36/20′M留の留分を合せて約42%収率で狭範囲カットが得ら
れた。
表■は上記広範囲および狭範囲C,フレキノコーカーナフサ留分の組成を示す。
表11および■の毛管GCデーターを比較するとこれらのフルードコーカーおよ
びフレキシコーカーナフサの組成がそれらO異なる原旧源にっ・−〇らず類領す
ることが示される。
狭範囲フレキンコーカーナフサフィードは広範囲留分により高貴の直鎖オフテン
類を含有する(36.45対16.09)。最も有意には狭範囲カント中の1−
n−オクテンのパーセントが28.12%であるが、それは広範囲カント中で草
に11.07%である。
表〜I
C3範囲中のフルードコーカーナフサの留出物留分の主要オレフィン、パラフィ
ンおよび芳香族炭化水素成分CCによる 、%
留分名称 と、i 9−r−」二±1」留分Nα 1112
量、g 2072 1034
沸点範囲、” F 245−254 254−262トルエン 4.3 1.3
2−メチルペンテン1 6.3 3.2オクテン−118,510,3
トランス−オクテン−41,00,6
トランスーオクテンー3 2.1 1.3n−オクタン 19.9 16.3
トランス−オクテン−23,62,8
シス−オクテン−21,61,8
エチルベンゼン 0.66.1
トキシレン 0.1 5.1
p−キシレン 1.8
0−キシレン 0.8
確認化合物合計 24.9 33.1 20.1 31.4表■
C8ベイタウン(Baytown)フレキンコーカーナフサフィードの鍵成分
、”の!声、%
広範囲 狭範囲
化ムー確劫” bp、 bp。
−盪−’I”、、 110−135’″C117−124″′C1ユ ニF 2
30−275 @F 243−255 ’″F1−n−F1−n−ヘプタン 9
4 201 0.14n−へブタン 98 208 0.32メチルシクロヘキ
サン 101 214 0.573−Hn:rm*9ン” c 104 219
0−38 0.15トルエン’ ]11 232 6.39 0.154−メ
チル−1−ヘプテン 113 235 2.47 0.492−メチルへブタン
117 243 2.94 3.676−メチルー1−ヘプテン1′1.38
1.531.3−ンスージメチルンクフヘキサン’ 120 248 2.0
2 3.312−メチル−1−ペブテン” 11B 244 4.08 7.8
2−1−n−オクテン 121 250 11.07 28.124−オクテン
0.97 2.62
3−オクテン 123 253 0.98 3.09n−オクテン 126 2
59 9.98 20.01トランス−2−オクテン 125 257 1.8
2 2.86ジメチルへキサジエン+1.78 4.28シス−2−オクテン
126 259 1.25 1.76ジメチルシクロヘキセン’ 1.72 1
.22エチルベンゼン 136 277 3.22 0.09表 ■(続き)
C$ベイタウン(Baytown)フレキシコーカーナフサフィードの鍵成分
の−一、%
広範囲 狭範囲
ム fllb p、 b p。
−盪一立−110−135@C110−135@C称 こゴヨ l」二 230
−275 ’ F 230−275°F2.6−ジメチル−1−ヘプテン ’
2.18m、p−キシレン 138 280 6.030−キシレン 144
291 1.021−n−ノネン 0.57
1−ノナン 151 304 0.23a) GC,GC/MSおよび沸点補正
に基き確認。
b)確認は暫定的である。
c) 1−メチル−シクロヘキセンもまた示される。
d)2.4−ジメチル−1−ヘキセンもまた示される。
e) 3−メチル−1−ヘプテンもまた示される。
広範囲カントナフサは開鎖および枝分れ特性の07およびC。
化合物を含む枝分れオレフィンに一層冨む、狭範囲留分とは対照的に、広範囲カ
ットは有意量の芳香族化合物:6.39%のトルエン、3.22%のエチルベン
ゼン、7.05%のキシレン、を有した。
広範囲カントナフサ中の置数のモノ枝分れオレフィンの少量の存在が示された。
これらの最大の2−メチル−1−ヘプテンは広範囲および狭範囲カントの両方に
それぞれ4.08%および7.82%の濃度で存在する。他のメチル枝分れした
主に末端のメチルヘプテン類もまた存在する。しかし、これらの化合物の正確な
構造は確かには知られていない。さらに、枝分れしたシクロオレフィン、殊にメ
チルシクロヘキセンおよびジメチルシクロヘキセンが存在する。
第4図は狭範囲カントC,フレキンコーカーナフサの組成を示す。オレフィン成
分の大部分に直鎖またはモノ枝分れ化合物である。環式オレフィンは大部分この
留分から排除される。
広範囲C1l留分の硫黄含量は1%であるが、狭範囲C8留分のそれは0.2%
である。王硫黄含有化合物すなわちメチルーツ2ンーおよびツメチルチオフェン
類の一震度は狭範囲留分中には激しくカントされる。2留分中の硫黄化合物の分
布は第5図の硫黄特異ガスクロマトグラムにより示される。検出器の硫黄応答は
直線よりはむしろ二次に近いけれども、図はチオフェン硫黄が分別により狭範囲
留分から大部分除去されたことを示す。
2%の水を含むメタノール中の30%KOH溶液による狭範囲カットの抽出はさ
らに硫黄含量の低下を生した。ペンタンチオール成分が完全に除去されたことが
硫黄GCにより明確に示された。
第6図はCI0ナフサ留分の組成を示す。示されるように、王1−n−デセン成
分のほかに若干の直鎖デセン類オよび2−メチルーツ2ンー1が確認された。イ
ンデン、反応性芳香族シクロオレフィン、ちまたこの留分中に存在することもま
た示された。三芳香族炭化水素留分はトリメチルベンゼン類およびインダンであ
る。
ナフサおよびその留出物留分もまた硫黄および窒素化合物について分析した0表
Xは炭素、水素、メルカプタンおよび全硫黄プラス全窒素含量を示す。
C8およびより高級の留分のプルカプタン含量は硝酸銀によるメルカプタン滴定
により測定したときの高全硫黄含量に比べて意外に低い。これは、一部はメルカ
プタン類および活性化オレフィンの平易な共成化のためであると思われる。全硫
黄含量は一般にC6留分から上方へ留出物の炭素数の増加とともに増加した。種
々の留分の硫黄化合物が相当する炭化水素化合物より分子当り2個少ない炭素を
有したと仮定して05〜CI□範囲中で硫黄化合物の近イ以パーセントが0.4
%から7%に増加したと結論された。
C−〜CI2留分の全窒素含量は一般に160pp−以下であった。
2つの合せたC3留分のメルカプタン含量(表Xに示される)はまた差により決
定された。初めに全硫黄が硫黄特異GCにより決定された。次いでメルカプクン
類がそれらを銀メルカプチドとして沈澱させることにより除去された。そのよう
な分析を基にして次のppm tm度が種々の硫黄化合物について、それらの保
持時間の順序で得られた:2−メチル−および3−メチルチオフェン、962お
よび612;n−ペンタンおよびn−ヘキサンチオール、106および78;C
6技分れチオエーテル、200;1−ヘキサンチオール、384;2,5−12
.4−12.3−13.4−ジメチルチオフェン、1245.945.728.
289;未知硫黄化合物116従って、この分析は5560pp+eの全硫黄含
量および568ppmのメルカプタン含量を与えた。硫黄化合物の主群は378
1ppmの濃度のチオフェン類であった。
コーカー軽油
同様の確認を、コーカーナフサを得たと同一のフルードコーキング装置により生
成された軽質コーカー軽油で行なった。
第7図はC7〜C16範囲中の軽質軽油の毛管GCを示す、成分の約90%はC
IO〜CI5炭素範囲内にある6 C1l〜CI3成分が殊に大きい、明らかに
、この組成と広範囲カフトナフサの組成との間に若干の重なりがある。
図の記号により示されるように、主成分は1−n−オレフィン類およびn−パラ
フィン類である。−最に、1−n−オレフィン類の濃度は相当するパラフィン類
の濃度より大きい。1−n−オレフィン類対n−パラフィン比は明らかに炭素数
の増加で維持される。
軽質軽油留分を分別的に蒸留して特定炭素数の狭範囲力、/ト留出物を生成させ
た。得られた留分を次いでCCにより分析した。
データは表XIおよびXIIに要約される。それらの表は個々のカントの量、主
パラフィンおよびオレフィン成分のパーセントイ居度を示し、また一定炭素数の
1−n−オレフィンの、殊に高含量のハートカントを別個に示す、これらのハー
トカントは後のヒドロホルミル化実験に用いた。
表のデータは留出物の54%(44,439g)がCI2〜C+sオレフィン範
囲中にあった回申を示す。1−n−万レフィンおよびn−パラフィン成分に対す
るパーセント値が相対的であるごとが認められる。絶対値は決定できなかった。
これらの留分の分子量の増加とともに異性体の数が鋭敏に増加する。従って、G
C分解能が低下し、絶対精度が低下する。しかし、少くとも定住的な意味で1−
n−オレフィン濃度が維持されると思われる。
iし; 巴ミ霊1基邑基5I=
C,〜CI6軽油および選んだ留出物留分はまたプロトンNMRにより研究した
。結果は芳香族、オレフィンおよびパラフィン水素を示す第8図のスペクトルに
より示される。スペクトルの定量分析は、この軽油が、混合物中の水素の88.
2%が飽和炭素上にあり、6.2%がオレフィン性不飽和炭素上に、および隼に
5.6%が芳香族環上にある点で強脂肪族特性を有する非常にオレフィン性であ
ることを示した。全体として軽油は、次表により示されるようにコーカーナフサ
よりも直鎮オレフィンの有意に高いパーセントを有する:
モル%−包和
1 −CH,CI+242 37
n −CH,CH−2220
m −C=CH21617
八“ −C=C)l−712
共役ジオレフイン −C=C−C,C−14141型オレフインは軽油中に全オ
レフィン含量の約40%を、ナフサ中に約37%を示す。■型オレフィンの大部
分はlr+−オレフィンであり、それはそれらの炭化水素鎖上どこにも枝分れを
有しない。質量分光測定データは枝分れが主にビニル二重結合上のメチル基ムこ
よることを示した。
軽質軽油の選んだ留出物カットもまた同様にNMRにより分析した。それらのビ
ニル水素の分布を殊に研究して存在する種々の型のオレフィンの相対量を決定し
た。結果は表χmに要約されるや表xmのデータは留出物カットの相対オレフィ
ンパーセントが変動することを示す、しかし、所望の1−n−オレフィンを含む
I型オレフィンのパーセントが一般に全体の1/3以上である。
直鎖オレフィンのすべてを含むl型および■型オレフィンが合せて全体の55%
以上を示す、ビニル的に枝分れしたオレフィンは35%未満の量で存在する。共
役ジエン類のパーセントは、それらがヒドロホルミル化の間にモノオレフィンに
転化されるので表中に含まれている。しかし、ジエン構造は不確実であり、従っ
て近位値である。
表Xmはまた4狭範囲カン)C+z留出物留分の場合におけるオレフィン型の分
布を示す、予想どおり、異なる沸点の異なる型のオレフィンの変動量が存在する
と認められた。従ってI型オレフィンの割合が45.5%から33.8%まで変
化した。
種々の型のオレフィン水素のパーセントが表XIVにより示される。水素分布か
ら種々の型のオレフィンの重量%を推定した。表XIIにより示されるように、
ジエン類を含む全オレフィンの推定は50.4〜61.7%である。61.7%
の値二ま分解とともに蒸留されたC I6留分に対することが注意される。分解
の結果、この留分は00だけでなく低分子量オレフィンもまた含有した。CI2
範囲の場合に、4つの狭範囲カント留分を分析して種々の型の化合物の割合の変
化を決定した。単に穏やかな変化が全オレフィン濃度に認められた(45.5〜
54.4%)。
二の軽油フィードの詳細な組成を示すために、詳細なデータがG C/M S分
析を基にして狭範囲C+Z留分に与えられる。そのようなカントは無極性(沸点
)メチルシリコーンGCカラムで分離できない。しかし、高極性型CP 5in
88カラム(シアノプロピル化シリコーン固定相を有する)が種々の型の成分を
それるの極性により分離したことが認められた。〔二〇カラムは、それが高い使
用温度限界(約275°C)を有するので高沸留分の分析に殊に適する〕、これ
らの成分は次いで、GC/MS研究により大部分確認できた。確認された成分の
群よによる2毛管GC)レースが第9図により示される。
上記極性毛管カラムの流出物を分割してフレームイオン化および硫黄特異検出器
に導いた。フレームイオン化検出器のクロマトグラムは図の下方に極性による有
機化合物の分布を示す。硫黄特異検出器により生じた上方のクロマトグラムは硫
黄化合物の溶離をそれらの極性の順序で示す。
第9図の下方のGCはCI2留分の脂肪族、モノ芳香族およびジ芳香族炭化水素
成分の良好な分離を示す、C,C/MSの助けをかりて脂肪族成分をパラフィン
、オレフィンプラスジオレフィンに分解することができた。それらのパーセント
はそれぞれ18.6%および50.5%でありだ、モノ芳香族はアルキルベンゼ
ン類、ナフテンベンゼン類および微量のアルキルチオフェン類を包含した。
モノ芳香族の全量は28.2%であった。主ジ芳香族化合物はインデン、ナフタ
レンおよびベンゾチオフェンであった。意外にも、微量のトリメチルフェノール
類もまた認、められた。
第6図の上方硫黄特異GCはCIt留分の実質的にすべての硫黄化合物が芳香族
であったことを示す。大部分はアルキルチオフエC14留分の同様の分析は、そ
れらの極性による成分の一層良好な分離を示した。この場合に、脂肪族成分の分
布は類領したが、しかじ主要芳香族成分二=複核:メテルナフタレン類およびメ
チルベンジテオフェン類、であった。
軽質軽油O留出物留分はまた元素組成について、殊に硫黄および窒素化合物並び
にメルカプタン類について分析した。得られたデータは表Xt中に要約される。
炭素および水素のパーセントは分子量の増加に関してむしろ良く維持された。そ
れらは軽油の脂肪族特性が全く維持されたことを示す、全硫黄含量はC,〜CI
2範囲内で約1%に保たれた。その後、C4留分中の2.82%まで硫黄の2.
増があった。これらの留分の茎留中に高い分解があったことが認められる。C4
留分を再莫留したときに1−n−オレフィンの広い分子量範囲が留出物中に認め
られた。これは不揮発性脂肪族硫黄化合物が分解してオレフィンおよびメルカプ
タン類を生ずることを示唆する。
留出物の全窒素含量は全硫黄の含量より1桁以上低い、メルカプタン含量は一般
に一層低い。しかし、窒素およびメルカプタン含量はともにCI SおよびC4
留分中に鋭敏に上昇した。
実験操作
実施例中に特記したものを除いて、これらの実施例中に見出される方法は下記実
験操作を用いて行なった。
低圧および中圧ヒドロホルミル化
低圧および中圧ヒドロホルミル化実験はそれぞれ300mfおよび150mji
向オートクレーブを用いた。両オートクレーブは1500rp+sで運転される
インペラー型かくはん機を装備した。
全液体フィードはそれぞれ100gおよび50gであった。
標準ヒドロホルミル化実験において、フィードの80%をオートクレーブ中に置
き、窒素による反復与圧により脱酸素した。次いで大気窒素圧で溶液を密封し、
1:]のH2/C○で反応圧の50%に加圧した。
触媒前駆物質、すなわちロジウムカルボニルアセチルアセトナート、ニコバルト
テトラカルボニルまたはニコバルトオクタカルポニルブラス適当なリン配イ立子
、をフ、・−トの20%にン容解し、初期H2/Coフィードラインおよびオー
トクレーブに連結した圧力容器中に置いた。
次いでオートクレーブを反応温度に加熱した。その後触媒溶液、オートクレーブ
の容積により約40mrまたは3Qmf、を初期フィードガスによりオートクレ
ーブ中へ三人し、所望反応圧力をかくはんしないで確立した。
その後、Hz/Coの適当な混合物をより高い初期圧力で含む既知容積のフィー
ドガス圧力容器にスイッチを入れた。次いで反応混合物のかくはんを開始した。
これ:=気体Hz/Coと液体反応混合物との有効な接触を生じた0反応の進行
とともにHX/CO反応物ガスの消費のために反応器圧力が低下した。応答にお
いて、フィードガスが反応器中の圧力O維持C:必要になると自動的に与えられ
た。フィードガスは主ヒドロホルミル化反応に対してだけでな(、水素化副反応
に対してもH2を与えるように1以上の適当に高いH,/Co比を有した。
ヒドロホルミル化の進行は消費されたCOおよびH!を基にして追跡した。後者
はII!のH,/Coシリンダー中の圧力降下を基にして計算した。反応物の転
化はC○消費を反応時間に対してプロットすることにより評価した。若干の場合
に、複雑なフィードを無視して評価し、毎分当り消費された理論H,/COの分
数として示した。反応速度定数は金Wk濃度に対する一次速度依存関係を仮定し
てIM遷移金属濃度に対して正規化した。
反応を中止したときにH,/Co弁を閉じ、オートクレーブを直ちに水により冷
却した。オートクレーブのヘッドスペース中の合成ガスを分析してH2対CO比
を決定した。過剰のH2/C0の放出後、残留液体反応混合物もまた分析し、転
化選択性を決定した。これらの分析に対し、50m融解石英カラムを有する毛管
ガスクロマトグラフを用いた。
反応物転化率および生成物選択率はまた反応混合物のガスクロマトグラムを基に
して評価した。1−n−オレフィン0転化は通常不活性パラフィンのピークと比
較したそれらのピーク強度の低下を基にして決定できた。これらの転化は相当す
るわ一アルデヒドおよび2−メチル枝分れアルデヒド生成物の形成と相関させる
ことができた。炭化水素シグナル強度とアルデヒドおよびアルコールのシグナル
強度とを比較するとき0.7の補正係数を酸素化化合物に対して仮定した。
このヒドロホルミル化法の主要生成物がアルコールであったとき、例えばコバル
ト−ホスフィン触媒系反応において、反応混合物の試料をGC分析の前にシリル
化した。過剰のN−メチル−°O−トリメチルシリルートリフルオロアセトアミ
ドを用いてアルコールをトリメチルシリル誘導体に転化させた:肩CH3
これらの高保持時間の誘導体はそれらのアルコール前駆物質より容易にクロマト
グラフで公開および決定される。
高圧ヒドロホルミル化
高圧ヒドロホルミル化実験において、11および1ガロンのかくはんオートクレ
ーブを用いた。これらの実験において、消費された合成ガスの量は定量的にモニ
ターしなかった。しかし、液体反応混合物を、通常10.30.120および1
80分後にサンプリングし、分析してオレフィン転化および生成物選択率を決定
した。また相対反応物速度を、定期的に合成ガス反応物供給を止めて反応器中の
圧力降下毎分の速度を測定することにより推定した。
]1オートクレーブにおいて、勢分解留出物を通常等量のn −ヘキサンで希釈
して標準実験に対するヒドロホルミル化フィードを与えた。しかし、約20%の
希釈剤を、触媒、通常二コノ\ルトオクタカルボニル、の溶解に使用した。1ガ
ロンオートクレーブにおいては分解留出物をそのま\溶媒なく置いた。触媒は通
常、留出物反応物の約5%になるトルエン溶媒に溶解した。
高圧実験は基本的には低圧実験に用いたと同様に行なった。留出物反応物は、典
型的には最終反応圧力の約3/4に等しい初期H2/Co圧下にかくはんしなが
ら反応温度に予熱した。次いで圧入し、反応が進行すると圧力を追加のH2/G
oフィードガスで維持した。液体混合物の定期的サンプリングの間にHz/C0
の有意な喪失が生じ、従って、その後のH2/Co比は初期ガスよりはむしろフ
ィードガスの比であった。実験の終りに反応混合物を82 /C○圧下に速やか
に冷却し、冷却したときに取出した。
高圧コバルトヒドロホルミル化の生成物、殊に1ガロン反応器において生成した
もの、の若干の一層詳細な研究のため、反応混合物を分別的に蒸留した0分解を
避けるためにコバルトを熱水性酢酸プラス空気処理により酢酸コバルトとして除
去した。典型的な操作において、200%過剰の酢酸を約6%水溶液として用い
る。反応容器としては!械かくはん機、半融ガラスバブラー、還流冷却器および
液体抜出し用の底部バルブを備えた三ロガラス容器を用いた。
コバルトヒドロホルミル化反応漬合物および理論量の水性酢酸のかくはん混合物
を、空気を導入しながら還流温度に加効した。
その後還流しながらかくはんおよび通気を20分間続けた。反応混合物の色の1
まりにより示されて、コバルトの転化は通常還流を開始したときまでに実質的に
終った。次いで混合物を冷却し、沈降させた。その後、底部のピンク色水相を分
離した。次いで有機相を再び同様に処理した。第2の酸洗浄後、固体が存在すれ
ば混合物を濾過した。その後蒸留水で2回洗浄した。水性洗液の色のないことが
コバルトの完全なりfJ除去を示巳た。
コバルトを含まない有機相を長さ1〜2 ft(7)ガラスピーズ充填ガラスま
たは22理論段を有するオルダシヨー(O]dershaJカラムを用いて減圧
で分留した。留出物留分の組成は適切な分別を助けるために毛管CCによりモニ
ターした8留分O多くはまた硫黄特異GC検出器により分析した。選んだ留分は
またフンバインドガスクロマトグラフィー/質量分光測定(GC/MS)により
分析した。
アルデヒドのアルコールを生成させる水素化典型的なアルデヒド水素化は約18
00gの反応物を用いて1ガロン(3,844)揺動オートクレーブ中で、30
00psi(206ata+)圧力で行なった。アルデヒド反応物はそのま−1
または炭化水素溶液で用いた。5重量%O水をアルデヒドに加えて水素化中の二
量体および三量体副成物の形成を抑制した。
好ましい水素化触媒とじて、アルミナ上の硫化コバルト−硫化モリブデンを用い
た。あるいは炭素担体上の硫化モリブデンを用いた。触媒10重量%を用いr’
:* CoS / MoS基触媒の存在下に水素化を130〜170°Co範囲
内O低温度で行なうことができた。
低温度はアルデヒドの望まくないパラフィンへの転化および硫黄含有副生物を生
ずる金属硫化物からの硫黄移動を避けるために重要である。硫化モリブデンの存
在下の水素化は232°C(450@F)で行なった。この温度においてパラフ
ィンの形成はかなりであった(10〜30%)。
水素化は5時間内に実質的に終った、しかし、それらは一般にアルデヒドの完全
な転化を保証するために20〜24時間の全期間続けた。アルコール午成吻は通
常無色また:=色が非常に1かった。それらはGOおよびG C/ M Sによ
り確認され、減圧で分別的に蒸留すると無色液体を与えた。アルコールの若干は
10%水性水酸化ナトリウムで洗浄して硫化水素および他の滑在的な酸性不純物
を除去した。
ホスフィン−ロジウム錯体の存在下のC4〜CI2ナフサ留分の低圧ヒドロホル
ミル化〔実施例1〜〕2)前記C4〜C1□フルードコーカーナフサおよびその
留出物留分を前処理なく種々のホスフィンのロジウム錯体の存在下に種々の低圧
条件下にヒドロホルミル化した。
用いたロジウム触媒系および用いた反応条件並びに配位に対する若干の結果が表
XVl中に要約される。一般に、十分量のホスフィン−ロジウム触媒錯体の存在
下に、速やかなかつ選択的なヒドロホルミル化が低圧で生ずる。非常にわずかの
水素化が生ずる。
GC分析は2つの主要アルデヒド生成物の定量的測定および全アルデヒド生成物
のより定性的な評価を与える。低圧で全アルデヒド生成物は消費Hz/Coを基
器二して、測定値を1−n−オレフィン成分の転化に対して計算した量と比較す
ることにより一層信頼性に評価できた。H,/C○消費の初速度(0〜1分)を
基にして、最も反応性の1−n−オレフィン成分のヒドロホルミル化速度はまた
種々の触媒錯体の存在下で比較した。
COOナフサ留分をフィードとした比較1−n−デセンヒドロホルミル化実験は
ロジウム錯体触媒の活性および選択性を個々の実施例に論議するように、加えた
ホスフィン配位子の化学組成および過剰)1度により制御することができること
を示した。
実施例1
トリブチルホスフィンロジウム触媒によるC4〜C+Zナフサのヒドロホルミル
化
前記広範囲ナフサカットを、ジカルボニルアセチルアセトナートとして用いた1
01のロジウムおよび0.14Mのトリーローブチルホスフィンを含む触媒系の
存在下にヒドロホルミル化した。
反応は180°で1000psi(6900kPa)圧力下に40分間行なった
。初期Hz/C○比は1であり、実験中に用いたH2/COフィード比は1.2
2で、最終へ、トスペース比は1.95であった。実験中のH,/Co比の増加
は、水素化副反応が非常にわすかしか生しなかったことを示した。
最終反応混合物をGCにより分析した。クロマトグラムは1−n−オレフィン成
分のないことを示じ、それらの完全な転化を示した。主生成物はn−アルデヒド
であった。少量アルデヒド生成物中、2−メチルW換アルデヒドは容易に識別で
きた。表XX’llはこれら2つの型のアルデヒド生成物のシグナル’AKおよ
びn−パラフィン成分のそれを示す。パラフィン成分は出発反応物中に、相当す
る炭素数の1−n−オレフィン反応物に比較できる量で存在した多元内部標準を
意味する。表のデータは1−n−オレフィンの転化が予想したノルマルアルデヒ
ドおよび2−メチル枝分れアルデヒド生成物の形成を生じたことを定性的に示す
。
CH。
スーラ(!
フルードコーカーナフサの主要アルデヒド生成物およびn−パラフィン成分
ccシグナル”度、%
5 1.104 0.926 0.7986 1.837 1.46B
7 1.796 2.927
8 2.259 1.586 3.0649 2.047 1.350 2.2
0810 2.182 1.115 2.04311 1.423 0.715
1.40912 0.5+4 0.239 、0.3935−12 13.1
62 14.310これらの直鎖対枝分れアルデヒドのn / i比は約2であ
る。この触媒系および条件を用いると、この比は純1−n−オレフィンおよび一
般にI型オレフィンのヒドロホルミル化で得られたn/1(i0ii2囲内にあ
る。1−n−オレフィンが転化されるにつれて反応速度が低下し、反応は止んだ
。従って、この実施例の結果は留出物フィードの1−n−オレフィン成分をホス
フィンロジウム錯体基触媒の存在下に選択的にヒドロホルミル化できることを示
トリーn−オクチルホスフィンロジウム錯体による1000psiLこおけるC
1゜ナフサのヒドロホルミル化フルードコーカーナフサの前記C3゜留分を低圧
操作を用いて、1000psi下に180℃でヒドロホルミル化した。触媒系は
210ジウムジ力ルポニルアセチルアセトナートおよび0.14Mトリーn−オ
クチルホスフィンから誘導された0反応時間は60分であった。初期Hx /C
O比は1であり、Hz/Coフィードは51対49比であった。ヘッドスペース
の最終HzlCo比は52対48であり、事実上水素化がなかったことを示した
。
反応は約5分の初期期間の間非常に速く、次に反応は次第に遅くなった。明らか
に、フィードの1−n−デセン成分が速やかにヒドロホルミル化されたが、異性
体■型および■型のデセンは反応に対し一層緩慢であった。
最終反応混合物のGC分析は1−n−デセンが存在しなかったことを示した。明
らかに、それが反応してウンデカナールおよび2−メチルデカナールを形成した
。後者の化合物は形成された全アルデヒドの約69%を構成した。生じたノルマ
ル対イソアルデヒドの比は1.88であった。
フィート中の1−n−デセンの原濃度を基にしてCI+アルデヒドの理論量を計
算した。全アルデヒドは1−n−デセンから誘導されることができた量の171
%であった。明らかにフィードの■型デセン成分の主要量もまたヒドロホルミル
化された。一方、GCは2−メチルノネンが反応混合物中になお実質的に未転化
であったことを示した。これはフィードのm型オレフィンがこの触媒系の存在下
に低反応性であることを示した。
実施例3
350ps+におけるトリーn−オクチルホスフィンロジウム錯体によるC1゜
ナフサのヒドロホルミル化実施例2の実験を1000psi の代りに350p
siを用いて繰返した。定性的に、反応は非常に類イ以した。反応速度が単に多
少低かっただけであった。ヘッドスペース中の最終H2/Co比は51/49で
あった。
2つの主要生成物、n−ウンデカナールと2−メチルデカナールとの比は約2で
あった。これらの2アルデヒドは出発1−n−デセンを基にした計算収量の11
9%を示す、全アルデヒド収率は1−デセンを基にした値の187%である。従
つて、上記2アルデヒドの量は全体の約62%である。
実施例4
トリーミーオクチルホスフィンロジウム錯体によるCl11ナフサのヒドロネル
ミル化
実施例2を、トリーミーオクチルホスフィン〔トリス−(2゜4.4−)リメチ
ルーベンチル)ホスフィン〕のロジウム錯体を、トリーn−オクチルホスフィン
のそれの代りに触媒として用いて繰返した。反応は実施例2の反応と非常に類似
したが、しかし2主生成物は(Iffi n / i比であった。n−ウンデカ
ナールと2−メチルデカナールとの比はこの実験で1.64であったが、1.8
8の比が実施例2で認めら机だ、低下じたn / i比は明らかに大きいトリー
1−オクチルホスフィン配位子の立体密集効果の結果であった。
2つの主アルデヒド生成物はフィードの1−n−デセン含量を基にした理論値の
94%を示す。同基準で全アルデヒドの収率は128%であると認められた。従
って、2つの主アルデヒドは生じた全アルデヒドの約74%になった。
実施例5〜7
トリーn−ブチルホスフィンロジウム錯体によるC、ナフサのヒドロホルミル化
フィードコーカーナフサの前記C1留分を1000psiの圧力下に180°C
で、標準低圧操作で1/1のH,/Coを反応物として用いてヒドロホルミル化
した。ヒドロホルミル化実験は、0、14 M 4度の過剰のトリーn−ブチル
ホスフィンの存在下のロジウムの異なるaKを用いて行なった。ロジウムはジカ
ルボニルアセチルアセトナール誘導体として1.2および1014度で与えた。
妥当な速い反応が2mvlロジウムで生した。この実験(実施例5)の結果が初
めに論議される。
ガス消費データは、初めに反応・速度が非常に高かったが、しかし2分間内に低
下し始めたことを示す。反応を12分後に中止したとき、吸又吸収は最小であっ
た。H,lCO比は反応中、1近くに保たれた。
ガスクロマトグラフィーはフィードの1−n−ヘプテン成分の42%が反応した
ことを示した。生成物C)1−n−ヘプテン由来成分は大部分n−オクタナール
および2−メチルヘプタナールであった。これらの生成物のn/i比は23であ
った。2成分の量は転化したn−1−ヘプテンを蟇にし1こ計算価の115%で
あった。全アルデヒド生成物はその価の133%に相当した。明らかに、1−n
−ヘプテンのほかに少量の他のヘプテン異性体もまた反応した。
他の実験(実施例6)において、同様の反応を1010ジウムの存在下に行なっ
た。これは非常に早い反応を生じた。 Hx /c。
混合物の約0.645モルが1分の反応時間内に消費された。用いたランガスは
52/48比を有した。)]2/Coの最終比は1.47であり、初期Hx/C
O比の1より実質的に増大した。明らかに有意な水素化が生じなかった。
反応混合物のガスクロマトダラムは1−n−ヘプテンがすべて転化したことを示
した。2主生成物は再び2.15の比のn−オクタナールおよび1−メチルヘプ
タナールであった。これら2生底物の合計は1−ヘプテンから理論的に誘導され
ることができた量より18%多い量に相当する。アルデヒド生成物の全量は1−
ヘプテンから誘導できる量の165%であった。従って、形成されたn−オクタ
ナールは形成された全アルデヒドの48%に等しい。
第3の実験(実施例7)において、単に1mMのロジウムを用いた。この低触媒
イ;度で反応:よりずかに生じた。20分間中に1−n−ヘプテンの単に15%
が消費された。2主生成物のn/i比は2.3であった。
実施例8
1M)リブチルホスフィンの存在下のロジウム錯体によるC3゜ナフサのヒドロ
ホルミル化
ニーカーナフサのC3o留分を実施例20条件下にヒドロホルミル化した。しか
し、IM)リーね一ブチルホスフィンを0.14Mトリーn−オクチルホスフィ
ンの代りに用いてホスフィン配位子の高過剰の効果を確認した。また21の代り
に41のロジウムを用いて添力り配位子の抑制効果を相殺した。
初期反応は非常に速かった。1−n−デセンはすべて約140秒内に転化された
。その後内部デセンが一層遅い速度で転化された。60分で、C○/ Hz消費
速度は全く低かった。反応は60分後に中止し1こ。
反応混合物のGC分析は2三反応生成物、n−ウンデカナールおよび2−メチル
ノナナールが高圧で形成されたことを示した。
高過剰のトリアルキルホスフィン配位子濃度のために、n / i値は有意に高
く、2.02であった。(小配位子濃度の存在下の実施例3で、n / i比は
1.88であった)、2主要生成物の量は1−n−デセンとして誘導できる量に
対して計算された値の102%であった。形成されたアルデヒド生成物の全量は
1−n−デセンに対して計算された理論値の130%であった。
実施例9
0ジウムカルポニルアセチルアセトナートによるCI6ナフサのヒドロホルミル
化
同−C1゜ナフサを、また前記実施例の条件下に、しかしホスフィン触媒変性剤
を用いないでヒドロホルミル化した。この実施例において、通常のロジウム触媒
前駆物質、ロジウムジカルボニルアセチルアセトナートを草独で、2mMロジウ
ム澹度に相当する量で用いた。
明らかに、ホスフィン変性配位子がないために反応は遅かった。
反応時間を120分に増加したけれども、フィードの最も反応性のオレフィン成
分、1−n−デセンの転化さえ不完全であった。
また消費されたCo/H2反応物ガスの量は前記実施例の約2にすぎなかった(
Hz/Coの1/1比が反応の間よく維持された)。
反応の主生成物は再び1−n−デセンから誘導されたウンデカナールおよび2−
メチルデカナールであった。それらはアルデヒド生成物の約77%を示した。フ
ルコール生成物は認められなかつた。2主生成物のn / i比は1.93であ
った。
実施例10
350psi 5 / l Hz / CO圧におけるトリーn−ブチルホスフ
ィンロジウム錯体によるC1゜ナフサのヒドロホルミル化C1゜ナフサを実施例
8の条件下に、しかし低圧で、5/IHz/Coの350psi でヒドロホル
ミル化した。ロジウムの量は2−Hに減らした。トリーn−ブチルホスフィン4
度は同様のIMであった。5/1のHz/Co比が53/41のフィードガス比
によZつ維持された。
この反応の鋭く低下した00分圧は2主要アルデヒド生成物のn/i比を、反応
速度の大きい低下なく有意に高めた。
実施例8に比べて、2主生成吻のn/i比は2.02から3.2に高まった。こ
れらの2生成物は全アルデヒド収量の68.5%を示した。アルコールは60分
の反応時間中に形成されなかった。1−デセンを基にじだ収率は2主アルデヒド
に対して101%であった。全アルデヒドは1−デセンを基にした計算収量の1
47%になり、フィードの他のオレフィン成分の若干の有意な転化を示した。1
−デセンのすべてのヒドロホルミル化に要したH2/C0の量は実験の初めの7
分の間に消費された。
実施例】1
145℃におけるn−オクタデシルジフェニルホスフィンのロジウム錯体による
C3゜ナフサのヒドロホルミル化C3゜ナフサ留分をアルキルジアリールホスフ
ィンのロジウム錯体でヒドロホルミル化してノルマル対イソアルデヒド生成物の
高圧を生成させた。触媒系を誘導するために2mMロジウムおよびlMn−オク
タデシルジフェニルホスフィンを用いた。反応は145℃で、350psiの5
/1のH2/ C○正圧下行なった0反応中、Hz/Coの53/47fi合物
をフィードした。このフィードガスが60分の運転中、初期HzlCo比以上に
維持した。!終H2/C○比は5,75であり、大きい水素化副反応のないこと
を示した。前記実施例と比較した差異は用いたホスフィン配位子の型および反応
温度にある。
アルキルジアリールホスフィン配位子の使用はn−ウンデカナールへの1−n−
デセンのヒドロホルミル化の非常に高い選択率を生じた。2主アルデヒド生成物
のn / i比は6. % 6であった。
またこの配位子の存在下で一層速いヒドロホルミル化速度が認められた、すべて
の1−n−デセンの転化に十分なHz/Coの量が3分以内に消費された。
60分の反応時間後、GC分析は2主アルデヒド生成物の量が1−n−デセンに
対する計算収量の106%であったことを示した。全アルデヒド生成物はこの収
量の164%であり、アルコールは形成されなかった。
実施例12
トリーミーブチルホスフィンのロジウム錯体によるC3゜ナフサのヒドロホルミ
ル化
C1ナフサ留分を実施例2と同様の条件下に、すなわち180℃で1000ps
i の1 / 1 (”) Hz / CO圧下にヒドロホルミル化した。しか
し、トリーn−アルキルホスフィンの代りに立体的に密集したトリーn−アルキ
ルホスフィン、トリー2−メチルプロピルホスフィン(トリーミーブチルホスフ
ィン)、を用いた。ホスフィン配位子のン居度は0.14モルであり、ロジウム
:1度は2mMであった。例のようにH2/Coの51/49混合物のフィード
が60分の反応時間の間等モル合成ガス反応物混合物を維持した。
トリーミーブチルホスフィン配位子の使用が低n/i選択性の速い反応を生した
。反応混合物中のすべての1−n−デセンの転化に十分なH2/Co反応物が反
応の初めの1分の間に消費された。2主アルデヒド生成物のn / i比は1.
25であった。運転が終った後、GOは2王生成物の合計収量が1−n−デセン
に対して計算した値の90%であったことを示した。全アルデヒドの収量はこの
値の161%に相当した。この反応において、少量のアルコールもまた形成され
た。従って、アルデヒドとアルコールとの合計収量は1−n−デセン成分のヒド
ロホルミル化の理論収量の165%であった。
実施例13
180℃および1000psiにおけるトリーミーブチルホスフィンロジウム錯
体によるCI6〜CI8軽油のヒドロホルミル化フルードコーカーからの広範囲
カント軽質軽油を減圧で蒸留して0.1 mで74〜82℃の沸騰範囲を有する
CI6〜CIe留分を得た。この留分の毛管GO分析はそれが近イ以的に1−n
−オレフィン(C,” )およびn−パラフィン(C,’ )の次のパーセント
を含むことを示した:C+s” 、0.30 ;C+s’ 、0.28 ;Ca
i”、10.06 ; C,、’ 、6.25 ; C,、”、9.55 ;
Cat’ 、7.90 ;C+s’ 、3.34 ;Cps″、3.10 ;C
aq” 、0.78 ;C+*0゜0.62゜
上記留出物フィード約100gを低圧ヒドロホルミル化操作を用いて210ジウ
ムおよび14(ln11)リイソブチルホスフインの存在下に1000psiの
1/IH2/C○圧下に180℃でヒドロホルミル化した。
ガス消費データは非常に速い初期反応、明らかに1−n−オレフィン成分の非常
に有効な転化を示した。この初期段階後、反応性の低いオレフィンが転化される
ので速度が定常的に衰えた。
50%オレフィン含量のC3,フィードの50%転化について計算され1こガス
消費で反応を中止した。
反応混合物の毛管GO分析は1−n−オレフィンの完全な転化、親オレフィンよ
り1個多い炭素を有する相当する1−n−アルデヒドおよび2−メチル置換アル
デヒドの形成を示した。これらのn−およびi−アルデヒド生成物の比は1.3
5であった。同時にそれらが、形成された全アルデヒドの69%を示したや2主
要型のアルデヒド生成物およびn−パラフィンのピークの強度を比較するとこれ
らのアルデヒドの収量が1−n−オレフィンに対して計算された値の約61%で
あることを示した。従って、有意な1−n−オレフィンの内部オレフィンへの異
性化がヒドロホルミル化の間に生した。形成された直鎖オレフィンは少量のC+
+〜C+eアルデヒド生成物の大部分を構成する2−エチルおよびより高級のア
ルキル置換アルデヒドに転化された。
反応混合物を減圧で蒸留して生成物からフィードを分離した。
0.05mで102〜124°Cの範囲内で沸騰する透明帯黄緑色生成物約15
gが留出物として得られた。
ホスフィン−コバルト錯体の存在下の中圧ヒドロホルミル化(実施例14〜18
)
前記不処理04〜CI2フルードコーカーナフサおよびその留出物留分を、また
トリアルキルホスフィン錯体のコバルト錯体の存在下にヒドロホルミル化した。
用いた反応条件および得られた結果は表X■に要約される。
一般に、これらのホスフィン錯体触媒系中のロジウムに対するコバルトの置換は
、系の活性および選択性を変化させる。コバルト系の固有活性は約2桁の大きさ
小さい。ロジウムとは対照的に、コバルト錯体は多官能触媒である。オレフィン
異性化が広範で、これが生成物のn / i比の増大を生ずる。アルデヒドのア
ルコールへの水素化もまた広範である。主要生成物はアルコールであり、反応が
低圧よりはむしろ中圧で行なわれるので、オレフィン転化に基く合成ガス消費は
絶対値よりはむしろ相対的である。
実施例14
トリブチルホスフィンコバルト錯体による04〜CI2ナフサのヒドロホルミル
化
前記広範囲カントナフサフィード約93.8 gを、ニコバルトオクタカルボニ
ルとして加えたコバルト80dおよびトリーn−ブチルホスフィン0.24M
(P/Co=3)を含む触媒系の存在下にヒドロホルミル化した。反応は第1実
施例の条件(180℃、1000psi)下に、しかじよ2り長時間(60分)
行なった。初期Hz/Co比は再び1/1であったけれども、運転の間に加えた
合成ガスは3/2の有意に高い)(2/Coを有した。コバルトホスフィン錯体
がアルデヒドへのオレフィンヒドロホルミル化およびアルコールのアルデヒド還
元をともに触媒するのでこの高いランダム比を用いた。
反応の間に約1モルのH,/Co混合物が消費された。第1実施例とは対照的に
、反応速度の有意な低下が認められなかった。
H,/Coの最終ヘッドスペース比は0.68に降下し、水素化が過半の程度に
生じたことを示す。
最終反応混合物を再びGCにより分析した。得られたクロマトグラムは]−n−
オレフィン成分の実質的に完全な転化および相当するn−アルデヒドおよびアル
コールの主要量の形成を示した。
実施例15
1500psiにおけるトリーn−オクチルホスフィンコバルト錯体によるC3
゜ナフサのヒドロホルミル化前の実施例に用いたフルードコーカーナフサの01
゜留分を、またコバルトオクタカルボニルおよびトリーn−オクチルホスフィン
を基にした触媒系を用いてヒドロホルミル化した。濃度は40mMコバルトおよ
び120mMホスフィン配位子(P/CO−6)であった。反応は180℃で1
500psi下に2時間行なった。
初uJHz/Co比は1であった。運転の間60/41H2/C0比を用いた。
ヘッドスペースの最kl!Hz/Co比は48150であった。反応の間にヒド
ロホルミル化速度の明らがな低下がながっ1こ。最大速度は約10分後に到達さ
れた。120分中に消費されたH2 /Coフィードは]−n−デセン成分をウ
ンデシルアルコールに転化するのに理論的に必要な量の約155%であった。
最終反応混合物のガスクロマトグラムは有意量の1−n−デセンの存在を示さな
かった。しかし、他のデセン異性体が、同時異性化−ヒドロホルミル化の結果と
して増加量で存在すると思われる。
ヒドロホルミル化は1−n−デセンから誘導された予期された2有意アルデヒド
生成物を生した。′−カ\し、これらは反応図式:により示されるように大部分
相当するアルコールに水素化されてた。
上記4生成物の量は1−デセンに対する計算収量の約75.5%である。
アルデヒドプラスアルコールの全収量もまた最終反応混合物の毛管GO分析を基
にして推定した。それは1−n−デセン成分の完全転化に対して計算された生成
物の139%であった。n−アルデヒドプラスn−アルコールは全生成物の52
.1%になった。
生成物の大部分、92.1%、はアルコールであった。単に約7.9%がアルデ
ヒドであった。主に1−n−デセンから誘導された4主要生成物のn/i比は高
く、7.62であった。
実施例16
トリブチルホスフィンコバルト錯体によるC、ナフサのヒドロホルミル化
実施例5.6および7において用いたフルードコーカーナフサのC7留分はまた
ニコバルトオクタカルボニルおよびトリオクチルホスフィンから誘導された触媒
系でヒドロホルミル化した。
40mMコバルトおよび0.12mM配位子を用いた(P/Co=3)0反応条
件は実施例6のそれに類似し:180℃、】50゜psiおよび60/40比の
ランガスを用いて1時間であった。反応器中のHz/Coの初期および最終比は
ともに1に非常に近かった。消費されたHx /Coフィードは1−n−ヘプテ
ン成分のオクタツールへの転化に対して計算された量の約70%であった。
GCによれば反応混合物中に残った未反応1−n−ヘプテンが主要ヒドロホルミ
ル化生成物はn−オクタナール、3−メチルヘプタナールおよび相当するアルコ
ール水素化生成物であった。これらの生成物の全n/i比は約10.06である
。これらの4生成物が全アルデヒドおよびアルコール生成物の約56%を示す、
全生成物の約58.3%がアルコールであった。存在するアルデヒドの有意パー
セント、41.7%、は水素化反応が不完全であったことを示した。
実施例17および18
トリーn−ブチルホスフィンコバルト錯体によるO1eナフサのヒドロホルミル
化
コーカーナフサの01゜留分を、P / Co比3を有するニコバルトオクタカ
ルポニルプラストリーn−ブチルホスフィン触媒系の存在下にヒドロホルミル化
した。反応は1500 psiの1 /I H2/C0圧下に180℃で行なっ
た。高HzlCo比が反応の間の60/40フイ一ドガス混合物の添加により維
持された。
H2/C○反応ガスの吸収の速度は反応が触媒の1度に依存する初期抑制期を有
することを示した。40mMコバルトで、この抑制期が約5分であり;120r
r+M Coでそれは1分未満である。40mMコバルト(実施例16)で、ナ
フサカットの1−n−デセン成分の完全転化に十分なH2/Coの消費に約35
分を要する。120mMコバルト(実施例17)で、この転化の達成に単に約1
0分が必要であるにすぎない。吸収の速度はコバルト濃度に関して一次反応速度
依存関係を示す。
40mMコバルトによる最初の反応(実施例16)は合計1290分間行なった
。その時間中に0.25’ 4モルのH,/C○が消費された。これは1−デセ
ン成分の相当するアルデヒドへの転化に必要な量の約2.5倍である。しかし、
−次アルデヒド生成物の大部分が相当するアルコールに還元された。2主アルデ
ヒド生成物および相当するアルコールが1−デセンから、実施例14に記載した
結合異性化ヒドロホルミル化により誘導される。毛管GCは全HH化生成物の収
量が1−デセン成分の完全転化に対して計算された値の63.2%であったこと
を示した。生成物の大部分、91.2%はアルデヒドよりはむしろアルコールで
あった。4主要生成物のn / i比は7であった。
120mMコバルトによる第2の反応(実施例17)は合計60分間行なわれ、
0.292モルのHz/Coが消費された。これは1−デセンのアルデヒドへの
転化に必要な量の約3倍である。
再び、形成されたアルデヒド0大部分がアルコールに還元された。
毛管GCは、高触媒4度が1−n−デセンフィード成分に対する計算価の129
%まで、全生成物収量が約2倍になったことを示した。1−n−デセンから誘導
できた4主要生成物の収率は64.8%であった。これらO生成物(D r、
/ i比は8.45であった。全生成物の約48.8%が完全に直鎖であった。
実施例19および20
トリーn−ブチルホスフィンコバルト錯体および添加チオールニよる2−ブテン
のヒドロホルミル化
チオール抑制を、この方法におけるコバルトホスフィン錯体触媒の使用により克
服できることを示すために比較ヒドロホルミル化実験を、2−ブテンをモデルオ
レフィン反応物として実施例130条件下に行なった。
2反応はそれぞれ2−ブテン20g(0,1モル)、トリーn−ブチルホスフィ
ン2.43g(12ミリモル)およびニコバルトオクタカルポニル0.68g(
2ミリモル)を、溶媒としての酢酸2−エチルヘキシル中に含む反応混合物10
0gで開始した0反応混合物の1つはまた200ppmのメルカプタン硫黄を与
えるエチルメルカプタン38.8■(0,626ミリモル)を含有した0両反応
物溶液を1/IHz/Coと、1000psi圧下に180 ’Cで反応させた
0反応中に追加H,/Coを3/2比で供給することにより等モル比のH,/C
○を運転の間維持した。
両反応混合物は類似の選択性でヒドロホルミル化された。唯一つの有意な差異は
反応速度であった。2−ブテンはエタンチオールの存在しないときに一層反応性
であうた。チオールの存在しないとき、50%オレフィン転化が18分以内に達
成された。チオールの存在下では同様の転化に36分を要した。
反応後、両温合物を分析した。混合物間の最も有意な差異は1−ブテンに対する
選択性、チオールの存在しないときの10.5%対その存在下の5.8%、であ
った。これは、2−ブテンの、−1反応性の1−ブテンを生し、それが次いでヒ
ドロホルミル化されて高選択性でn−バレルアルデヒドを生ずる異性化のチオー
ルによる抑制を示した。n−バレルアルデヒドは水素化により大部分n−アミル
アルコールに転化される。
C)IffCIhClhCH2C)liOH種々の酸素化生成物への選択性はチ
オールの不在および存在下で類似した:全n / i、8,15対B、92;ア
ルコール/アルデヒド0.52対0.57;アルデヒドn/i、6.81対7.
34;アルコールn/i、12.6対13.8゜
実施例21
トリオクチルホスフィンコバルト錯体によるC、〜C1軽質軽油のヒドロホルミ
ル化
前に記載したC、〜C4軽質軽油を、トリーn−オクチルホスフィンコバルト錯
体基触媒系を用いて180℃で1000psi圧および3/2のHl /Co反
応物比下にヒドロホルミル化した。
コバルトカルボニルを触媒前駆物質として用い:その濃度は40m M j f
lわち0.0472%コバルト金属であった。ホスフィン配位子は240mM4
度を用いて3/1のP/Co比を与えた。それはコバルトの安定化および一層直
鎖性の生成物を得るために加えた。
反応は溶媒を用いないで行なった。誘導期は認められなかった。
H!/C○吸収が反応期間中続いたけれども反応は60分後に中止した。消費さ
れたH!およびCo量はヒドロホルミル化および水素化の両方が大きい程度に生
じたことを示した。GCは、生成物が主にアルコールであったことを示した。G
Cにおけるアルコール生成物の分析を強化するために反応混合物を、アルコール
の−cnzon基を−CBtO3i (CH2) s基に転化する作用をするシ
リル化試薬の過剰で処理した。生じたキャンブトアルコールのGCカラム中の保
持時間は有意に高められる。保持時間のシリル化によるシフトが、主生成物がア
ルコールであったことを立証した。
最終シリル化反応混合物のGCは第10図により示される。
GCはフィードの1−n−オレフィン成分が生成物流中に残留しないことを示す
、キャンブトアルコール生成物は主にn−アルコール誘導体である。多くの枝分
れアルコール誘導体が存在するけれども、それらは大部分小量である。それらの
高保持時間のため、キャンブトアルコールの大部分のピークが炭化水素フィード
のそれを越える。
軽油から誘導されたキャップドローアルコール生成物のピーク高さを比較すると
出発1−n−オレフィン(およびパラフィン)のピーク高さにII(Rする分布
を示した。従って、フィード1−n−オレフィンの反応性はホスフィンコバルト
錯体触媒の存在下でオレフィンの炭素数に実質的に依存しない。
実施例22
トリエチルホスフィンコバルト錯体によるC1゜軽油のヒドロホルミル化
前に記載したC3゜コーカー軽油留分のヒドロホルミル化を、またトリーn−ア
ルキルホスフィンコバルト錯体触媒の存在下に高圧、すなわち3000psi、
で試みた。実施例14〜18は我々にホスフィンコバルト錯体が、低圧すなわち
1000psi下180°Cで、および中圧すなわち1500psi下180℃
でニーカーナフサヒドロホルミル化を触媒することを示した。この実験の目的は
触媒系の安定性および選択性に対する圧力の影響を決定することであった。
トリエチルホスフィンは、それがこの高温法に潜在的に適用できるので選択され
た。トリエチルホスフィンはかなり揮発性(沸点130”C)であり、従って、
過剰の配位子は、望むならば蒸留により前音として除去できる。トリエチルホス
フィンはまた容易に水性酸洗浄により反応混合物から除去し、次いで塩基の添加
により回収することができる。
ホスフィン錯体の前駆物質としてニコバルトオクタカルボニルを用いた。 0.
472%Coに等価の量を用いた(0.04 M Cot(Co)* 〕−加え
たトリエチルホスフィンは2.9%(0,24M)であった。従ってP / C
o比は3であった。トリエチルホスフィン触媒をナフサフィードに溶解し、それ
をH,/C○Coに加熱した0反応・条件下に、ニコバルトオクタカルポニルの
濃溶液を反応混合物に加えて触媒を前もって形成し、反応を開始させた。
反応は10.30.60.120および180分後にとった試料の毛管GC分析
により追跡した。1−n−デセンの内部デセンへの広範な異性化が30分内に生
じた。アルデヒドのヒドロホルミル化および水素化はむしろ遅かった。予想どお
りコバルトのホスフィン錯体は一層安定な、しかし活性の低いヒドロホルミル化
触媒である。
アルコールに対するCCおよびGC/MSi受性を高め、またそれらの保持時間
を高めるために反応混合物をシリル化剤で処理した。生じた混合物の毛管GCは
第11図により示される。
GC/MSは反応生成物の大部分が第一級アルコールであったことを証明した。
存在する単に検出可能なアルデヒド成分は少量のn−ウンデカナールおよび2−
メチルデカナールであった。それらは全酸素化生成物の5%未満の量で存在する
。
図から明らかなように、反応の主生成物はn −C+ +アルコール、ウンデカ
ノール、であった。それは全反応混合物の50%を示す。
従って、生成物の約50%のみが枝分れを有した。有意量の2−メチルデカノー
ルもまた形成された。これらの2生成物のn/i比は約10であった。これは1
−デセンのヒドロホルミル化が、これらの化合物がともにそれから誘導されたの
で非常に選択的であったことを意味する。少量のアルコール成分は、それらの質
量スペクトルにおける類似性のために確認できなかった。比較的短かいGC保持
時間に暴くと異性体C+Zアルコールはおそらくジ枝分れ化合物であった。
反応混合物はまた形成された重質物の量を評価するために充填カラムGCを用い
て分析した。重質物は残留生成物中に約0.3%にすぎなかった。ホスフィン配
位子の存在は明らかに重質副生物の形成を抑制した。
反応は180分後に停止した。その後残留する1704gの生成物触媒混合物を
処理した。過剰のホスフィン、次いで未反応成分を初めに高真空で室温で除去し
た。しかし、過剰のホスフィンの存在しないときに残留生成物プラス触媒混合物
は真空で90℃に加熱したときに不安定であった。熱分解が真空の減少により示
された。従って、試みた蒸留を中止し、触媒を例のように水性酢酸プラス空気処
理により残留物から除去した。水−有機混合物をヘキサンで希釈して有機相の分
離を容易にした。真空で溶媒を除去した後残留生成物は420gであった。これ
は粗反応混合物の約25重量%である0反応中のオレフィン反応混合物の重量増
加を無視すると全酸素化生成物の上記の量はフィードとして用いた軽油留分の2
5%の転化に相当する。
コバルトを含まない残留生成物を(1,12n圧下に蒸留した。異性体ウンデシ
ルアルコール生成物が80〜90℃の間に透明無色液体留出物として得られた。
暗色残留重質副生物は全酸素化物の約5%であった。
実施例23〜25
180℃および150[)psiにおけるトリエチルホスフィンコバルト錯体4
二よる04〜C11軽油のヒドロホルミル化に対するエージングの効果
前の実施例の広範囲カット軽質軽油を0.23 Mのコバルトおよびo、72M
のトリエチルホスフィンの存在下に中圧操作を用いてヒドロホルミル化した。反
応は初期1/I H,/Co反応物を1500psi の王で用いて180℃で
行なった。圧力は3/2Hz/Co比のフィードガスで維持した。
第1の実施例(23)において速やかな初期反応が起った。
GC分析はフィードに対する50%のオレフィン含量を仮定してオレフィンの約
2が12分内にヒドロホルミル化されたことを示した。主要反応生成物はn/i
比約5のCI?〜C+ q n−アルデヒドおよび2−メチルアルデヒドであっ
た。
第2の実施例(24)において同一フィードを同一条件下に、しかし酸化防止剤
を用いないで室温で1ケ月貯蔵した後屈いた。
反応は起らなかった。コバルトが沈殿した。エージングしたフィードの過酸化物
についての試験は陽性であった。
第3の実施例(25)においてエージングしたフィードを同一条件下の他のヒド
ロホルミル化実験に用いる前に減圧で蒸留した。
再蒸留フィードによる結果は実施例23の新フィードの結果とはソ同様であった
。
コバルト錯体の存在下の04〜CI2ナフサ留分の高圧ヒドロホルミル化(実施
例26〜47)
l−n−オレフィンを主要型のオレフィン反応物として含む前に記載した04〜
CI!フルードコーカーナフサはまた、ホスフィン変性剤を用いないコバルト錯
体の存在下に高圧で良好にヒドロホルミル化された。C1゜およびC8フィード
を詳細に研究した。
用いた反応条件および得られた結果の若干が表XIχ中に要約される。
−aに、これらのコバルトカルボニル錯体触媒からのトリアルキルホスフィン変
性配位子の省略が一層大きいヒドロホルミル化活性を生じた。しかし、n−アル
デヒド対2−メチル技分れアルデヒドの比は約1.9〜3.2の値に激しく低下
した。コバルト触媒は高温度だけでなく低温でもまた使用できた。110〜14
5℃の低温度領域で、その方法がこれらの主要アルデヒド異性体の生成に対して
選択的であった。オレフィン異性化の速度は激しく低下した。生成物のn /
i比並びに二量体および三量体生成物の量は反応温度に反比例した。
実施例26
150℃および4500psiにおけるHx /Coとニコハルトオクタ力ルボ
ニルによるC4〜CI2ナフサのヒドロホルミル化前に記載した広範囲ナフサカ
ントをヘキサンとの1/l混合物として0.2%COの存在下に150℃で、H
2とCOとの約55対45混合物により4500psiで、高圧操作を用いてヒ
ドロホルミル化した0反応混合物は10.30.60.120および180分後
にサンプリングし、毛管GC分析により反応の進行をGCデータは長い誘導期を
示した。30分までn−1−オレフィンの転化が認められなかった。例えば、n
−1−デセン対n−デカン成分の比は同様に保たれた。しかしその後速い反応が
起った。120分試料のGCはすべての1−n−オレフィン成分が完全に転化し
たことを示した。GCの主要生成物ピークは相当するn−アルデヒドのピークで
ある。少量巳かし明らかなアルデヒド生成物は2−メチル置換アルデヒドである
。これらの主要生成物のn/i比は約2.8である。
最終反応混合物のGCは第12図により示される。それは形成された主要C6〜
CI2アルデヒド生成物およびC6〜C12n−パラフィンを明確に示す0図の
炭化水素領域と第1図のナフサフィードとの比較が明らかにヒドロホルミル化で
1−n−オレフィン成分が実質的に完全に転化して主にn−アルデヒド生成物を
与えたことを示す、第7図もまたC9〜C,2n−パラフィン領域中のフィード
の炭化水素および硫黄化合物成分のピークがC1〜C16アルデヒド生成物のピ
ークと重なることを示す。成分のGC保持時間がそれらの沸点に近憤的に比例す
るので、これは重なる成分が分留により分離できないことを示す。
実施例26および実施例27
130°Cおよび3000psiにおける1/l H,/C○と0.2%コバル
トによるC、ナフサのヒドロホルミル化並びにCゎアルデヒド生成物の水素化
24〜34°Cの沸騰範囲(bp)を有する広範囲C,フレキシコーカーナフサ
留分約2500gを冷25%NaOH水溶fi1250雄で3回および蒸留水で
1回洗浄してチオール成分を除去した。
その後、それを25段オルダシヨーカラムを用いて分別的に蒸留し、高沸ジスル
フィドを含まないヒドロホルミル化フィードを得た。フィード組成および2ヒド
ロホルミル化実験の結果は表XXおよび×XI中に示される。
1−ペンテン約33%およびn−ペンタン]3%を含むbp25〜28°CのC
,フィードを、CO2(CO) @ とじて加えた0、2%C。
の存在下に130°Cで、H,/Coの1/】イ・見合物により3000psi
で6時間ヒドロホルミル化した。反応混合物を充填カラムおよび毛管GC分析
のために定期的にサンプリングした。1−n−ペンテン約31%およびn−ペン
タン20%を含むbp28〜32°Cの高沸C,フィードを同様に転化した。
表XX
Cow(Co)tから誘導された0、2%コバルト触媒の存在下の、3000p
siにおける1/IHz/Coによる130°Cにおけるフレキシコーカーナフ
サのC,オレフィン留分のヒドロホルミル化
カラムGCによる全”ム の 〜、χ
26 60 21 92.4 6.2 0.3 1.1120 160 7B、
2 19.5 0.3 2.0180 32 2B、9 65.9 1.2 4
.0240 12 22.5 68.5 3.8 5.227 60 94 9
3.5 4.8 0.4 1.3120 1B8 66.3 29.0 0.5
4.2180 20 29.8 61.8 2.9 5.5240 B 25
.9 63.5 4.2 6.4憶占3108邑邑尽 08邑邑尽 “ 9 。
表XXの充填GOデータはオレフィン成分のアルデヒドへの選択的転化を示す、
観察圧力低下の速度は最大反応速度が1〜3時間に到達されたことを示す。4時
間の反応期間の纒りまでにヒドロホルミル化が実際に終り、GCによれば最純反
応混合物が60%以上の06アルデヒドを含有した。
表XXI の毛管GCデータはオレフィン転化の選択性および形成されたアルデ
ヒド生成物○異性体組成を示す。
Csフィードの主要炭化水素組成物の分布の変化は1−ペンテン、2−ペンテン
およびメチル置換1−ブテンがn−ヘキサナール並びに相当する2−23−およ
び4−メチル枝分れペンタナールに転化されることを示す。2−メチル−1−ブ
テン成分は反応性が非常に低く、従って用いた反応条件下で一部転化されるにす
ぎない。
主アルデヒド生成物はn−ヘキサナールである。毛管GCによればそれはC,ア
ルデヒド生成物の45%以上である。3つのメチル枝分れアルデヒド、2−13
−および4−メチルペンタナール、は匹敵する量で存在し、GCにより完全に分
離されない。n−ペンタナールおよびこれらのモノ枝分れアルデヒドは反応混合
物の95%以上になる。1%より少し多い2=エチルブタナールが存在する。同
様の量の2.3−ジメチルブタノールが認められる。
反応混合物の硫黄特異GCはアルデヒド範囲中に硫黄含を不純物を示さなかった
。しかし、フィード範囲中にthsを含めて低沸硫黄化合物が存在する。
反応混合物を蒸留して生成物を分離した。C6アルデヒドは約50/m圧で47
〜51°Cの間に得られた。蒸留の間にコバルト錯体触媒の大部分が分解し、沈
殿した。有意なアルデヒドの二量体および三量体が蒸留の闇に副反物として生じ
た。回収されたC1炭化水素フィードは硫黄を含まず、コバルトによる脱砿もま
た蒸留の間に生じたことを示す。
蒸留されたアルデヒド生成物は、充填GCによれば37.8%On−ヘキサナー
ル、55.8%のイソヘキサナール、1.8%のアルコール、および4.6%の
ホルマートを含有した。反応混合物に比べて留出物中のn−ヘキサナールの低い
パーセントはそのイソヘキサナールに比べて優先的なアルドール化のためであっ
た。
蒸留されたアルデヒドを10%水酸化ナトリウム水溶液で洗浄して分離の間に同
時蒸留された少量のHCo (CO) 、を除去した。洗浄されたアルデヒド(
1730g)プラス5%蒸留水(86,5g)を次いで160g(270mf)
のCoS/−os基触媒の存在、下に水素化した6反応層合物を水素で] 50
0psi (103atm)に加圧し、130℃に加熱じたC圧力を3000p
si に調節し、温度を毎時]0℃上昇させ1:、温度が160℃に達した後、
それをそこで20時間の全反応時間保持じた。その後毛管GOおよび400 !
IHz’HNMR分析は、実質的6二すべてのアルデヒドが相当するアルコール
に水素化され1こことを示巳な。毛管GCは形成されたC6アルコールの38.
49iがn−ヘキサノールであったことを示した。充填GC’:よれば、二量体
および三量体副生物が匹敵可能量形成された。それらは反応、;昆合吻の約15
%になった。パラフィン副生物は認められなかった。硫黄特異CCで硫黄が検出
されなかった。
相、C6アルコール生成物02対1プ昆合物をNaOHの10%水溶液、次いで
水で洗浄した。 ’!gsOa上で乾燥した後、アルコールを蒸留するとべ本す
ノールが占明無色液体混合物として200 sasで109〜115℃O間に回
収された。留出物生成物のn−へキサノール含量は35.8%であった。二量体
副生物は12m″r:蒸留された。それは無色液体として103〜113°Cの
間に得られた。
毛管GCはそれが異性体C+zアルドールアルコールを含有したことを示した。
基音残留物は三に、おそらくティチェンコ(Tichenko)の反応によりア
ルデヒドのアルドール付加物から形成された三量体であった:
amの三量化副反応がこの方法の他のアルデヒド生成物を生ずる。
実施例28および29
3000psi下の130および150°cにおける1/I H,/C0とコバ
ルトによるChナフサのヒドロホルミル化およびC,アルデヒド生成物の水素化
bp56〜65°C留分のハートカットC6フルードコーカーナフサをヒドロホ
ルミル化のフィードとして用いた。それは1−ヘキセン約47%を含有した。そ
の詳細な組成は先に論議され第3図に示された0反応はH2およびCoの等モル
混合物で3000psi(206ats)で行なった。約2000gのフィード
を毎運転に用いた。触媒としてCoz (Co) sをベンゼン溶液で加えた。
最初の実験において触媒のコバルト当量は0.4%であり、反応温度は130°
Cであった。第2の実験において0.2%Coを150°Cで用いた。
速いオレフィン転化が両実験で認められた。
充填カラムGCによる反応混合物の定期的試料の分析値は表XHIにより示され
る9表の圧力低下データは、ヒドロホルミル化が両実験において180分内に実
質的に終ったことを示す、そのときまでに反応渭合吻中の未転化炭化水素のパー
セントが30%範囲中回申低近くに低下した。アルデヒドプラス若干のアルコー
ルおよび土゛辞ニス子ル生fb の合計パーセントが約180分中に最大に達巳
てこ。よz9夕く0アルデヒド(62,3%)が150”C(53,6%)よi
りも130 ’Cで得られた。360分後に有意に低下じたアルデヒド1変(そ
れぞrt 52.1%および37.6%)は明らかにそれぞれ二量体δよご゛三
量形成(19,4%および33.4%)のためである。
毛管c c r:反応混合物の揮発性異性体成分の有効な分離を与えた。異性体
Cqアルデヒド、C7アルコールおよびC,アルキルホルマートエステル生成物
の大部分が毛管および質量分光法(?IS)の組合せにより確認できた。第13
ぼにより示される異性体アルデヒド生成物の毛管GCにおいて、直鎖ヘキセンか
ら誘導されることができるアルデヒドのすべておよびモノ枝分れヘプテンから誘
導された4つ○アルデ;ドが分離され、確認された0種々のへブタ、l−ル異性
体を生ずる仮定ホルミル化の反応図式が次に示される:
CHsCHzCHzCl’12CH=Ctlz−→CHsCHzCHzC)lz
cH2cHzcHo : ノルマル2HS
表XXll
3000PSI(20680kPa)におけるH、/Coによるフルードコーカ
ーナフサの06オレフイン留出物留分のヒドロホルミル化の反応混合物の定期的
試料の充填カラムCCによる組成28 10 94 97.0 1.4 0.8
0.8 0.5630 77 45.1 27.024.1 3.8 1.1
2130℃ 60 32 39.7 29.6 27.8 2.9 1.060
.4:Co180 11 30.3 3]、530.8 7.4 1.0224
0 8 29.6 29.629.9 10.9 0.99360 − 28.
5 25.0 27.1 19.4 0.9229 10 11B 89.0
3.7 3.5 3.8 1.0630 273 74.6 12.1 9.2
4.1 1.3i150℃ 60 201 42.5 26.424.4 6
.7 1.080.2ICo180 11 28.7 26.4 27.2 1
7.7 0.9’。
240 10 26.3 23.8 25.1 24.8 0.95360 −
29.0 20.017.6 33.4 1.14毛管GCはまた少量のヘプ
チルアルコールおよびヘプチルホルマート二次生成物の存在を示した。主異性体
は次の反応図式:%式%)
により示されるようシュ、ノルマルヘプタナールおよび2−メチルベキサナール
から誘導されたノルマルヘプチルおよび2−メチルキキンル誘導体であった。
アルコール副生物O場合に、単にノルマルヘプタナールおよび2−メチルヘキサ
ノールの2つの王異性体が確認された。しかし、唯一つの有意な異性体へブチル
ホルマート副生物はそレラノGCビークビークパターンが相当するアルデヒドの
それと同様であったのでL″:めることかできた。
130°Cおよび150°Cヒドロホルミル化の反応混合物から定期的にとった
試料の毛管GOによる分析は反応およびシj反応の進行に関する詳細な情報を与
えた。得みれたデータは表XXII+ に要約される。
−Sに、毛管GOの結果はまた玉反応すなわちヒドロホルミル化が180分内に
実質的に完結したことを示す。この時間中に混合物の炭化水素含量が約35%に
低下した。未反応3−メチルペンタン成分の1度と相対的な1−ヘキセンおよび
3−ヘキセンの濃度の測定が速やかなオレフィン転化を示した。1−ヘキセン転
化が1時間内に実質的に完結したことを示す、3−ヘキセンの転化は約3時間を
要した。その時間中に2−メチル−1−ヘプテンもまた反応した。3時間後の炭
化水素フィードの残留オレフィン含量は約5%であった。従って全オレフィン転
化率は約92%であった。
150℃反応混合物中の3−ヘキセン1度の測定は初めの1時間中に減少よりは
むしろ多少の増加を示した。この増加は明らかにヒドロホルミル化と同時の1−
ヘキセンの内部ヘキセンへの異性化のためである。オレフィン異性化は130°
Cで非常に低下する。
ヒドロホルミル化は、130℃および150℃ともに6時間(360分)の全反
応時間続けた。最後の3時間中に主に二次的反応が起った。ギ酸エステルの4度
が2倍以上になった。ギ酸エステルは130℃で酸素化生成物の7.1%、およ
び150’Cで8.2%であった。
アルコール濃度は150℃において最後の3時間の間に3.2%から1.7%に
低下した。これは明らかに毛管GCにより認めることができない重質副生物の形
成のためであった。
表XXIII はまた反応混合物中の主アルデヒド生成物のパーセント分布を示
す、3時間の反応時間後、主アルデヒド生成物は130℃で全酸素化物の93.
1%および150℃で95.7%になった。
n−アルデヒド成分はそれぞれ36.2%および31.2%であった。
予想、どおり、n−アルデヒド濃度は反応時間が増すにつれて低下した。内部お
よび枝分れオレフィン成分がますます反応して他の枝分れアルデヒドを生じた。
表χX1ll;:3異性体ヘプタナール、すなわちn−ヘプタナール、2−メチ
ルベキサナールおよび2−エチルペンタナール、のは素化村山のノ・°−セント
を個々シュ示す。これらのアルデヒドは直鎖ヘキセンかみ、先に反応図式により
示されたように誘導される。それら03時間後の合計パーセントは130℃で5
7.3%および150°Cで52.6 !iである。これちのパーセントがフィ
ードの全%’l L2 オレフィン中の直鎖オレフィンのパーセント (86%
)より力・なlり低いことが認、ぬられる。n−アルデヒド成分の、この、予想
よ2り低いパーセント:ま、フィード中の未確認メチルシクロペンテンの有言量
の存在および一次ノルマルアルデヒド異性体生成物の高ン弗二次副生物へ○優先
的転化の1こめである。
確認された低沸酸素化化合物のパーセント分布が表XXIVに示される。この表
中、180分中の直鎖ヘキセンから誘導されたアルデヒド(ノルマル、2−Me
および2−Et)の合計は130”Cで65.6%および150°Cで61.1
%であることが認められる。
これらの高パーセントは環状C1−アルデヒド生成物を計算から除外したためで
ある。
C&オレフィンコーカー留出物フィードのヒドロホルミル化の一次C,アルデヒ
ド生成物およびこれらのアルデヒドの縮合により誘導された二次生成物を、後の
研究のために基音により分離した。初めに06オレフインナフサ留分の130°
Cおよび150°Cにおけるヒドロホルミル化から生じた2反応混合物を別kに
、例のように水性酢酸プラス空気処理で脱コバルトした。沈殿または分離間跡に
遭遇しなかった。150°C反応混合吻○場合に、二量体プラス三量体のパーセ
ントが脱コバルトの間に、おそらくアセタールおよびエステル加水分解のために
、33.4%から18.5%に低下した。
脱コバルト黄色液体反応混合物(1834gおよび2288g)を2フイート充
填塔を用いて大気圧下に分別的に基音した。
未転化炭化水素の大部分は、120〜130°Cの加熱浴を用いて55〜65°
Cの間に沸騰する液体留出物と巳で反応混合物から除去された。その後アルデヒ
ド生成物を減圧で蒸留した。130°C反応混合物からのアルデヒドは0.2
wn下に29〜31°Cで蒸留された。
】40°Cヒドロホルミル化のものは10m+e圧で30〜50°Cの間に得ら
れた。殊に常圧蒸留の間の加熱は追加量の二量体および三量体の形成を生じた。
130°C反応混合物の場合に、重質側合物は蒸留の間に60%(18,9%か
ら31.9%へ)増加した。150°C反応混合物の場合に増加は82%(18
,5%から33.6%へ)であった。
2−ヒドロホルミル化試験の蕉留したC7アルデヒド生成物を合せると1353
g(11,87モル)のアルデヒド中間体が得られた。種々のヘプタナール異性
体の分布を有するこの合せた生成物の組成が表XXVに与えられる。
ギ酸ヘプチルに富む留出′:yJ留分ちまた合せて水素化のための他の中間体3
96gが得みれた。そO沸騰範囲は10mmで43〜65℃である。残りはアル
デヒドおよびアルコール並びにそれらの縮合生成物である。従って、生成物は約
3モルに等しい。従って、それはヘキセン252g(3モル)のヒドロホルミル
化に対する計算量である。このギ酸エステルに富む生成物の異性体組成は表XX
〜1のアルデヒドのそれと比較できる。
アルデヒド生成物:マ約90%のアルデヒド、9%のギ酸エステルおよび1%の
アルコールからなる。アルデヒド留分の全成分の約82.6%が特定的に確認さ
れた。全確認アルデヒドの35.2%はn−ヘプタナールである。アルデヒドの
n / i比は0.54である。イソ−アルデヒドの大部分はモノ枝分れC1−
アルデヒドである。た′−1つのノ枝分れアルデヒド、2.4−ジメチルペンタ
ナール、が認められた。平均でアルデヒド生成物混合物は分子光2つ0.63分
分枝含有した。
高沸のギ酸エステルに冨む留分(E−7170−n)は毛管GCにより車に部分
的に分析できた。高沸二量体および三量体成分は毛管カラムから熔出されなかっ
た。充填カラムGCによれば、ギ酸エステル留分は少量O二量体(約2%)を含
有したが、しかし多量の三量体(約30%)を含有した。これらの成分間のギ酸
エステルの相対バーセン)i:60%である。これらの異性体へブチルホルマー
トは一次アルデヒド生成物のそれに相当することが認められることは興味深い。
アルデヒドの大部分の留出後、残留反応混合物を合せ、それらの分留を18in
、充填塔を用いてIonで続けた。高量のC7アルコールおよびギ酸ヘプチル二
次反応生成物を含む他の留出物留分が10mで50〜66℃の間に得られた。蒸
留の間に力r体温の温度が150℃に上昇するにつれてギ酸エステルの熱分解が
次第に増加して生した。従って、最後の小留出物留分(l1g)は70%のヘプ
タツール類、12%の二量体および18%の三量体から構成された。
表 m
フルードコーカーナフサのC6オレフイン留出物習分から誘導されたC、アルデ
ヒド生成物およびギ酸エステル副生物の組成19 総計 心、58 100.(
X)a、高沸−二量体および三量体ヨ成分は毛管GCカラムから熔出されなかっ
た。充填カラムGOによnば約2%〇二量体2よび約30%の三量体が存在した
。
ギ酸エステル副生物の分解後、殊余残留物を1フイートカラムを用いて0.11
で薄留した。約70%の二量体および21%のアルコールからなる留出物約64
0gが55〜74°Cで沸騰する3明淡黄色液体として得られた。その後玉テ体
に冨む留分(80%)および四量体に冨む留分(58%)もまた黄色液体留出物
として得られた。「三量体」留分はQ、 l *sで130〜132℃で分解を
伴なって齋留された。
最後の蒸留残留物は116g、すなわち出発反応混合物の2.8%、にすぎなか
った。しかし、純粋な留出物生成物の回収はギばエステルおよび重質副生物の同
時分解○ために十分ではなかった。
この結果は、コバルト除去の直後の全反応項合物の水素化を示唆する。これは所
望ヘプタツール類の非常に改良された回収を生ずるであろう。
C,オレフィンコーカーナフサフィードおよびヒドロホルミル化フィードの硫黄
化合物成分はまた主に沸点により硫黄分布を決定するために研究した。フィード
プラス選定生成物および副生物留分の全硫黄含量が次表により示される:56−
65 /760 炭化水素フィード(100) 64055−59 /760
回収炭化水素(99) 57531102 アルデヒド(85)および以上 9
25B −65/10 ギ酸エステル(46)および以下 12355−571
0.1 二量体(82)および以下 1740130−13210.1 三量体
(80)および以下 3380蒸留残留物 596
データはフィードの硫黄化合物の若干が高沸化合物に転化されることを示す、ア
ルデヒド生成物は比較的低い硫黄含量を有する。
1:、 C/M Sによる硫黄分布の研究はフィードのチオール成分が主にH2
S :8よび高沸硫黄化合物に転化され、一方チオフエン成分が大部分未転化の
ま−であったことを示した。アルデヒド留分中の主硫黄化合物不純物は不十分な
分離Oためにチオフェンであった。
二量体留分中の硫黄含有化合物はチオールへブタン酸プロピルおよびブチルエス
テルであっ7こ。それはプロピルエステルがフィードのプロパンチオール成分と
C,アルデヒド生成物との反応により誘導されたと思われる:
2 CJ+1C)10 + CJtS)l → らH+5COSR+ C6Hl
3C)IQ相当するブチルエステルは次の仮定セットの反応式によりチオフェン
から誘導されたブタジェンを経由して誘導されることができよう:
2 CJ+zCHO→ CJ+5CO2H’ C6)!13cO20HC,H,
,Co□H+His−−一−−−−−→−C,)1,3CO5H+h=。
C,I(、、C05H↓ CH,CH−C)1:cH2→CゎH,IC05CH
2CH=C)lcH3上記仮定はモデル実験により支持される。1−ヘキセンお
よびチオフェンの9対1混合物は0.02%コバルトの存在下に、前に用いた条
件のもとで140〜185°Cの間の高発熱反応でヒドロホルミル化された。Q
C/MS研究はチオフェンの5%がチオールヘプタン酸ブチルおよびチオへブタ
ン酸プロピルに転化されたことを示した。
三量体留分の主硫黄含有成分はジヘプチルスルフィドであると認められた。これ
みは、おそらく次の仮定列の反応により示されるようにヘプタナール生成物から
誘導された:CbH+ zcHzsc)lzへHI、l硫黄化合物転化の過程の
上記仮定が正しいかまたは誤りであっても、この実施例は、この方法においてフ
ィードの硫黄化合物がアルデヒド沸騰範囲の硫黄化合物よりはむしろ高沸チオー
ルエステルおよびスルフィドに一部転化されることを示す。従って、0!:硫黄
含量のアルデヒドを分留により分離することができる。
アルデヒド生成物をトルエンとの2:1混合物として5%の水および10%のC
oS/MoS基触媒の存在下に3000psi下に160℃で20時間水素化し
た。おそらく用いた高温の結果、有意な三量体が起った。充填カラムGCによれ
ば、最終反応混合物の酸素化成分の分布は次のとおりであった:56%アルコー
ル、395!二量体アルドールアルコールおよび5%三量体、硫黄特異GCはア
ルコール範囲中に硫黄を示さず、巳かし1(25および二量体範囲中に高沸硫黄
化合物を示した。
粗アルコール生成物をさらにトルエンで希釈巳で1対1混合吻を生成させた。こ
れを10%水性水酸化ナトリウム、次いで水で洗浄してH2Sおよび他の酸性不
純物を除去した。生した有機相を次いで24段オルダシヨーカラムを用いて分留
した。ヘプタツール生成物は55mで98〜103℃の間に無色快臭液体として
得られた。二量体アルドールアルコールは31で74〜99℃範囲内で蒸留され
た。三量体副生物は蒸留残渣として保持された。硫黄はアルコール生成物中にG
Oにより検出できず、しがし少量の硫黄不純物が二量体中に記録された。
22%n−ノルマル異性体を含むハートカットへブタノ−少生成物は半直鎖性ジ
ヘプチルフタラートに転化され、それが可塑剤として評価された。
実施例30
3、 OO0psi下の130℃における1/I HI /Coと0.2%コバ
ルトによるC、ナフサのヒドロホルミル化およびC,アルデヒド生成物の水素化
広範囲カフトC,フルードコーカーナフサを、オレフィンfi縮オキソフィード
を与えるために再蒸留した。15/10FX留の88〜94℃の間に沸騰する狭
範囲留分を用いた。そ机は約6,5%の2−メチルヘプテン、30%の1−n−
ヘプテン、12%のn−へブタン、4.3%のトランス−2−ヘプテン、2.8
%のシス−2−ヘプテンを含有した。単に少量の芳香族炭化水素が存在した80
.1%ベンゼンおよび0.5%トルエン、フィードとして用いる前のこの留出物
の硫黄特異GCは若干の硫黄含有成分が高沸化合物に転化されたことを示した。
上記フィードのヒドロホルミル化を、前の実施例中に記載したように、フィード
中のCO□(Co) sの溶液として添加した0、2%CO触媒で、H2/Co
の1対1混合物を用いて3000psi下に130℃で行なった。圧力低下の最
大速度が反応の開始約1時間後に認められた。1−ヘプテンの転化は2時間中に
実質的に終った。反応は4時間で終えた。反応はアルデヒドに対しで非常に選択
性であった。充填カラムGCによる最終反応混合物の種々の型の成分の分布は次
のとおりであった233.7%の未転化C1炭化水素、59.1%の08アルデ
ヒド、4.2%のC,アルコールおよびC,アルキルホルマート、プラス3%の
二量体および三量体。
毛管GCは次のC,アルデヒドを与えた:43.8%n−オクタナール、11.
7%2−メチルヘブクナール、8%3−メチルヘブクナール、5.8%2−エチ
ルヘキサナールおよび1.7%2−プロピルペンタナール、反応混合物の硫黄特
異GCはo、s 、 ctフィード範囲中に若干の揮発性硫黄化合物、および二
量体範囲中に少量の不揮発性硫黄化合物を示した。アルデヒド範囲中に測定可能
な硫黄化合物が存在しなかった。
ヒドロホルミル化反応混合物を通気と熱水性酢酸とにより脱コバルトした。その
後コバルトを含まない混合物を、未反応C1炭化水素および揮発性硫黄化合物を
予め除去しないで水素化した。
2水素化実験を10%CoS/MoS基触媒および5%の水の存在下に300p
si (206atm)の圧力下に行なった。第1試験は150℃で行なった。
20時間後、単に約2のアルデヒドが還元されたにすぎなかった。従って、反応
は40時間で終えた。第2実験は130℃から160℃へ4時間中に上昇する温
度で、実施例26および27に記載したように行なった。160°Cにおける追
加の16時間後に水素化を終えた。
150℃における水素化は多量の二量体の形成を生した。反応混合物中のC,ア
ルコール対C1゜アルドールアルコールの比は64対37であった。またC1お
よびC8炭化水素の78/22比によって示されるように有意なC8パラフィン
形成があった。
対照的に、良好に制御した可変温度ヒドロホルミル化は高度に選択性であった:
C,アルコール対二量体アルコールの比は91対9であり、C1対C8炭化水素
比は92対8であった。n−アルデヒド反応物は好ましく二量体化された。15
0℃における水素化は36.4%のn−オクタツールを含むC8アルコールを生
したが、より制御され1こ可変温度反応は40.3%のノルマル異性体を含むC
,アルコールを与えた。
粗C1lアルコールを10%水性1iaOH、次に水で洗浄した。その後混合物
を22段オルダシヨーカラムを用いて分別的に蒸留した。C,アルコール生成物
コニ 13 wnで81〜87℃の間に透明無色液体として得られた。それは3
3%のn−オクタツールを含有した。CCにより硫黄を検出できなかった。化合
物は半直鎖性ジオクチルフタラード可譬割に転化された。
実施例31〜34
300℃および3000psiにおけるコバルトの存在下1/IH2/C○によ
る、予備力セイ処理および処理のない広範囲および狭範囲カフトナフサ留分のヒ
ドロホルミル化前に表1×並びに第4図および第4図に記載した広範囲および狭
範囲カットC8フレキノコ−カーナフサをオキソフィードとして用いた。これら
のフィードのそれぞれの2の2%の水を含むメタノール中の30%KOHで抽出
してチオール成分を除いた。次いでカセイ処理留分を水で洗浄し、不処理留分と
同条件下にヒドロホルミル化した。合成ガス反応物は1対1のCO/H2混合物
であった。反応は3000psi (207atm )で130℃(266″’
F)で行なった。
触媒前駆物質としてCot(CO)sを6%トルエン溶液として反応条件下に加
えた。触媒添加は一般に0.1%コバルトを反応混合物に与える増分であった。
ヒドロホルミル化の発生は合成ガス供給を止めて圧力低下の速度を観察すること
により試験した。一般に、若干の圧力低下が触媒添加で常に観察されたが、し力
・しそれはコバルトの量が不十分であれば維持されなかった。そのような場合に
、追加の0.1%コバルトを維持反応が生ずるまで60分毎に加えた。十分な量
のコバルトで、圧力低下が触媒の前形成の闇に坩太し、次いでオレフィン反応物
の消耗につれて徐々に減少した。
反応混合物の試料を定期的にとり、充填カラムおよび毛管ガスクロマトグラフィ
ー(GC)により分析した。圧力低下および充填カラムGCデータは反応速度、
フィード転化並びにアルデヒド、アルコールブラスギ酸エステルおよびアルデヒ
ド二量体プラス三量体への全選択性の評価に用いた。毛管GCにより得られた結
果は表XX〜I中に要約される。
表XXVIは4フイード、不処理広範囲、カセイ洗浄広範囲、不処理狭範囲およ
びカセイ洗浄狭範囲、がこの順序で増加する反応性を示したことを示す。これら
の4フイードに対するコバルト触媒の最小有効4度はそれぞれ0.4.0.4.
0.3および0,2%であった。有効触媒1度が不処理およびカセイ洗浄フィー
ドの両方に対して0.4%コバルトであったけれども、カセイ洗浄フィードはよ
り反応性であった。
表XXVIの充填GCデータは反応の終りまでの全オキソ生成物のGCパーセン
トが約39.3〜約58.6%の範囲内であったことを示す。アルデヒドに対す
るGC応答係数が約1.3であるので、これらのGCパーセントはそれぞれ45
.7重量%および64.8重量%オキソ生成物に相当した。
狭範囲オレフィンフィードから誘導されたオキソ生成物のパーセントは広範囲フ
ィードのそれより高い。これは2型のフィードの異なるオレフィン反応物含量に
基いて予想される。全アルデヒドに対する選択性もまた狭範囲フィードの場合に
高いことは予想外である。狭範囲フィードから誘導された反応混合物中の副生物
の低い量は用いたコバルト触媒の低いパーセントのためであると思われる。選択
性は明らかに、最少触媒を用いた狭範囲カセイ処理フィードの場合に最高であっ
た。
表ml
Co (OD) eから誘導さnたコバルト触媒の存在下の130℃および(刀
μs1に8ける1/I HE/C1:Iによるヒドロホルミル化ヒによるフルー
ドコーカーナフサ□CP留分のオレフィン成分の転化
a、GC濃度がそのま\記録され;換算18ピ円吏用されなかった。
b、圧力低下の速さはHz/C○供給を反応器から遮断した間に観測し一〇、触
媒に対するベンゼン溶媒を計算から除外し九d、ギ酸エステルもまた含まれる。
ヒドロホルミル化反応湯台吻の組成をさらシこ毛管ガスクロマトグラフィーおよ
び質量分光測定の組合せを用いて研究した。主アルデヒド生成物は王にマクラフ
ァティ転位を含む特性MSフラグメンテーションバクーンを基にして確認した。
ヒドロホルミル化によりフィードのC,オレフィンから認められた異性体C,ア
ルデヒド異性体の形成は次の反応図式により略示される:2対のC,フィードか
ら誘導されたC、アルデヒドの直鎖性は表×χ〜11 の毛管GCデータにより
説明される。予想どおり、高パーセントのノルマルアルデヒドを含むC,アルデ
ヒドが広範囲フィードよりは狭範囲フィードから誘導された。狭範囲フィード由
来生成物に対する最終n−ノナナールパーセントは37.2%および40%であ
る。広範囲フィードから28%および23.7%のn−ノナナールを含む最終生
成物が誘導された。同一炭化水素組成の不処理およびカセイ洗浄フィードから誘
導された生成物間の差異はそれらの異なる転化度のためである。
転化の増加とともに生成物の直鎖性が低下する。初めに多量のn−ノナナールお
よび2−メチルヘプタナール(2−Me)が最も反応性の1−n−オクテンフィ
ード成分から形成される。次第に多くの低反応性内部および枝分れオクテンがヒ
ドロホルミル化されると、ノルマル対イソ−アルデヒド比が低下する。広範囲フ
ィードの場合に最Pn/i比は0.39および0.31である。狭範囲フィード
中の高パーセントの1−n−オクテンのためにアルデヒドの最nn/i比は0.
59および0.67である。
反応混合物の少量の枝分れアルデヒド成分の中で、有意量の2−エチルヘプタナ
ール(2−Et:3.15〜5,09%)および2−プロピルヘキサナール(2
−Pr)が形成される。(2−プロピルヘキサノールのパーセントは重複ピーク
に対するGC応答を含む。)これらの2アルデヒドおよび2−メチルヘプタナー
ルプラスn−ノナナールはすべて直鎮オクテンから誘導される。
2つの主要環状C,アルデヒド(環状1および2)もまたC。
オキソ生成物の16.40〜18.23%の範囲内の有意量で形成された。これ
らと比較して、単に少量の確認されたジ枝分れアルデヒド、2.6−シメチルヘ
プクナール(2,6−Di −Me)および2−メチル−5−エチルペンタナー
ル(2,5Me、Et)が認められた。それ石を合せて合計2.89〜4.25
%の範囲内にあった。
広範囲C8フィードから誘導された生成物の中に、また有意量の2−プロピル−
4−メチル−ペンタナール(2,4−Me、Pr)および環状C,アルデヒドが
存在した。しかし、これらの低沸アルデヒドは、それらの誘導の大部分が、明ら
かに狭範囲フィード中に有意量で存在しない環式C,オレフィンによるので表に
挙げなかった。
n−ノナナールより長い保持時間を有する若干の副生物の全パーセントもまた表
■中に示される。これらの成分は環状C,アルデヒド、C,アルコールおよびC
,アルキルホルマートである。
広範囲力7トC−フィードから誘導された最終反応混合物中のそれらの合計は1
8,9%および17.2%である。狭範囲C,フィードから誘導された同様の副
生物は単にそれぞれ6.42%および4.41%である。広範囲フィード由来副
生物の大きい量は多量の環状アルデヒドの形成のためである。
ヒドロホルミル化反応混合物の後の加工性を評価するために、それらをさらに有
機化合物に対するフレームイオン化検出器(F I D)および硫黄特異検出器
(S S D)の両方を二次応答で用いる毛管GCにより分析した。予想どおり
、2つの異なる型Oクロマトグラムが広範囲および狭範囲フィードから誘導され
1こ反応混合物に対して得られた。フィードがカセイ処理されたかどうかにか5
ねらず、反応混合物の組成に関連する因り目立った差異を生じなかった。不処理
フィードのペンタンチオール成分はヒドロホルミル化中に実質的にすべて転化さ
れた。チオフェン硫黄化合物はすべての場合に実質的に変化なく保たれた。
隼に微量の、C,アルデヒド範囲内で沸騰する硫黄化合′$J(5〜50pp−
範囲)がヒドロホルミル化中に形成された。硫黄特異GOはそれらの形成がヒド
ロホルミル化の初期の早い段階と同時であったことを示した。高沸硫黄化合物は
反応混合物中に検出できなかった。二量体および三量体の量が用い1こ温和なヒ
ドロホルミル化条件下で最少であることが想起される。
以下において、反応混合物の組成が第14図により示され、FIDおよびSSD
検出に基(比較できるクロマトグラムが示される。第14図はメタノール性水酸
化カリウム洗浄狭範囲フィードから誘導された最終未処理混合物のクロマトグラ
ムを示す。
第14図の下方FID)レースは、狭範囲カットフィードの場合に高沸C3芳香
族炭化水素フイ一ド成分と低沸ジ枝分れCqアルデヒド生成物との間に広い分離
があることを示す。全アルデヒド生成物選択性が高いこともまた注意される。反
応混合物中に華に少量の高沸二量体および二量体副生物が存在するだけである。
第14図の上方SSD )レースは、硫黄の大部分が未転化炭化水素の領域内に
あることを示す。フィードのチオフユン硫黄成分は変化なく保持された。しかし
、若干の他の硫黄成分が主に未知構造Og黄黄金合物転化された。また2つの非
常に少量の高沸硫黄化合物が存在する。それらはアルデヒド生成物より多少大き
いGC保持時間を有する。これら2つの硫黄化合物の硫黄濃度は約2oppmで
あり、炭化水素領域中の硫黄1度は約2. OOOppmである。
4反応混合物のすべてを還流水性酢酸の存在下に通気してコバルト化合物を水溶
性酢酸コバルトに転化した。不処理広範囲カントフィードから誘導された反応混
合物の場合に、放置すると若干の暗色沈殿が形成された。これはコバルト除去操
作の間に完全には熔解しなかった。従って混合物を濾過してそれを除去した。他
の反応混合物はすべて複雑なことなく脱コバルトされた。狭範囲フィードから誘
導さnた生成物コ=処理が一層容易であった。メタノール性KOH処理フィード
はカセイ洗浄後O相分離が殊に容易であったy昆合物を与えた。
コバルトを含まない反応混合物の毛管GCは脱コバルト中に有意な変化のないこ
とを示した。しかし、脱コバルト混合物は貯蔵安定性であると思われない。室温
で2ケ月の放置中に高沸硫黄化合物の形成が、不処理広範囲カットフィード刀)
ら誘導された脱コバルト反応・昆合吻の硫黄特異GC分析により認、められた。
また、より多くの二量体形成が、脱コバルトアルデヒドを経時させれば蒸留中に
生した。(蒸留したアルデヒドもまた長時間貯蔵中に徐々に三量化、すなわちア
ルドール化、する(頃向があることもまた認められる。さらに、経時したアルデ
ヒドは水素化中に一層重質のものを形成する。)
脱コバルトアルデヒドの蒸留を、熱誘導シミ化を避けるために非常に低い圧力で
行なった。初めに未転化C8炭化水素が1.2n圧下に約20〜25℃で蒸留さ
れた。広範囲カントフィードの炭化水素留分の大部分、および狭範囲カフ)フィ
ードの炭化水素留出物のすべてが無色であった。その後真空を0.1 nに下げ
、アルデヒドを蒸留させた。広範囲カットから誘導されたアルデヒドは約20〜
35℃の間に分別されたが、狭範囲カットのそれは23〜31℃の間に得られた
。若干のアルデヒド留分がとられた。それらの大部分は無色であったが、しかし
それらの若干は少し黄色であった。アルコールおよびギ酸エステルは0.10で
約31〜42℃の間に蒸留された。それらは透明無色の液体であった。しかし、
高温(すなわち高い圧力下)におけるギ酸エステルの蒸留は分解および多少黄色
の留出物を生じた。純アルコールおよびギ酸エステル留分を得る試みはしなかっ
た。
種々のヒドロホルミル化混合物の蒸留の結果を要約し比較した。
アルデヒドプラスアルコールおよびギ酸エステル留出物をそれぞれの場合に合せ
てオキソ生成物として示した。結果を基にしてオキソ生成物および残留重質(二
量体および三量体)副生物の反応生成物1000g当りの収量を計算した。得み
れた比較データが次に表示される:
アルデヒド 397 494 525 534二量体 85 79 72 53
表は反応混合物1000g当りの1留アルデヒドの収量が広く、394gから5
34gまで変化したことを示す、予想どおり、蒸留されたオキソ生成物のより大
きい収量が広範囲C,留分からよりも高オレフィン含量の狭範囲C,カットフィ
ードから得られた。
2広範囲カツトから、カセイ処理が、高フイード転化のために不処理より非常に
高い収量を生した(表1参@)。
異なるC8フレキンコーカーナフサ留分から得られたC、アルデヒド留出物(9
0%また:=それ以上)を大部分合せて、相当するC、アルコール生成物を生成
させる水素化に対するフィードを与えた。
狭範囲不処理留出物から誘導された生成物の場合に、狭範囲カットフィード由来
生成物中よりノルマルn−ノナナール含量が一層に低く、高沸成分が優勢であっ
たことが認められる。水素化はすべて前に記載したように5%の水および10%
のCoS/MoS基触媒の存在下、3000psiの圧力下に160°Cで20
時間行なった。
水素化反応混合物の充填および毛管GCによる分析はC,アルデヒドが選択的乙
こ相当するC、アルコールに還元されたことを示した。アルコール選択性は85
〜97%の範囲内であった。
充填GCによれば、広範囲C8留分から誘導されたアルデヒドの水素化が2%未
満の二量体形成を生した。狭範囲力・ノド誘導アルデヒドの場合に二量体形成は
約15%であった。
毛管GCはパラフィン形成がすべての場合に最小、5%未満、であったことを示
した。n−ノナンが断熱最大のパラフィン副生物であった。その濃度はアルコー
ル生成物の4%未満であった。
−mに、異性体ノニルアルコール生成物に対する選択性が非常に高かった。
硫黄特異GCは低沸硫黄不純物の大部分がジメチルチオフェン、すなわち広範囲
カントCエフイードの成分、であることを示す。
アルコール保持時間範囲内に硫黄はなかった。しかし、場合物はすべて二量体範
囲内に若干の硫黄の存在を示した。明らかにフィード中に存在した少量のアルデ
ヒド範囲硫黄化合物が水素化の間に低揮発性硫黄誘導体に転化された。
アルデヒドフィードおよびアルコール生成物の混合物の低沸成分の組成を毛管C
Cにより研究し、表XXVIII中に比較した0表XXVIIIのデータは広範
囲C8カットから誘導されたフィードおよび生成物がともに狭範囲フィードより
少量のノルマル、すなわちC1直鎖、酸素化物およびより高沸成分を含有するこ
とを示す。
n−ノニルアルコール生成物の濃度は一般にそれらのn−ノナナール前駆物質の
濃度より低い。これはn−ノナナールの相当する二量体を与える好ましいアルド
ール化のためである。二量体の正確な);度はそれらの限定された揮発性のため
に毛管により決定できなかった。 11発性Cおパラフィン副生物のン薯度は表
XXIIIにより示されるように、−1’lQに非常に低く、0〜4%であった
。
表 XXVIII
種々のC8フレキシコーカーナフサ留分のヒドロホルミル化により誘導されたC
、アルデヒドの水素化毛管GCによる組成%
アルデヒド 短c57 52 64 56反応物 普通′″ 27 21 33
37長’ 16 27 3 7
アルコール パラフィン’142 0
長’ 16 27 9 6
a) ノルマルn−ノナナール反G 物またはn−ノニルアルコール生成物
b)水素化フィードおよび反応混合物の分析基準C)短保持時間の枝分れアルデ
ヒド
d)長保持時間のアルデヒド
e) C@パラフィン副生物
f)短保持時間のアルコール
g)長保持時間のアルコール、二量体を除く。
水素化反応混合物を10%水酸化ナトリウム溶液、次に水で洗浄して硫化水素お
よびカルボン酸副生物を除去した。水相と有機相との分離が速やかに生じた。最
後の水洗浄後混合物を分別的に蒸留してアルコール生成物を回収した。
24段オルダシツーカラムをアルコール生成物留分からの炭化水素溶媒および副
生物の分離に用いた。二量体および三量体副生物は通常蒸留残留物として得られ
た0分留は減圧下に200℃以下の加熱浴を用いて行ない、硫黄含有二量体副生
物の分解を回避した。
C,アルコール留出物はすべて無色透明液体であった。広範囲留分から誘導され
た反応混合物のアルコール留分は18龍で91〜111℃間に蒸留された。予想
どおり、狭範囲C8フィードから誘導されたアルコール留出物は狭い沸騰範囲を
存した。それらは18mで95〜107℃の間に得られた。狭範囲C,フィード
から誘導された二量体副生物もまた蒸留された。それi:o、05nで88〜9
8℃の間に3明無色液体として得られた。
4つのC@フレキンコーカーフィードのそれぞれから誘導されたアルコール留出
物生成物を毛管GCにより分析し、合せて4アルコール生成物を与えた。未蒸留
アルコール、二量体および三量体からなる蒸留残留物を充填カラムGCを用いて
分析した。粗生成物および副生物から得られ、炭化水素の蒸留後粗生成物混合物
から得られた生成物および副生物の収量は、合せたアルコール留出物の収量とと
もに次表に示される:
アルコール留出物 90 5877 60残留物 10 42 23 40
アルコール 9 io 3 10
二量体 1 31 18 30
三量体 1 2 1
上記データにより示されるように、アルコール留出物の収率は58〜90%の範
囲内にあるec9アルコール収量の大きな差異は明らかに異なる程度の二量体副
生物形成のためである。二量体はアルデヒド反応物からアルドール化水素化によ
り誘導される。
不処理Csフィードから誘導されたアルデヒドからの、二量体形成が、おそらく
アルドール化抑制物質の存在のために、少ないことが征意される。
遊離アルコールの組成の、それらの毛管GCによる比較確認のためにn−ノニル
アルコールよ2り短保持時間を有する成分の濃度を加えた。同様に、長保持時間
を有する成分の全パーセントを決定した。これらのパーセントを次にn−ノニル
アルコール成分のパーセントと比較した。それらが4アルコール生成物のすべて
に対して次表シュ示される:
短 64,2 73.7 63,5 67、On−ノナノール 26.3 19
.1 34.5 31.6長 9.5 7.2 2.0 1.4
表のデータは広範囲島フィード由来アルコールが狭範囲C。
フィードを基にしたものより低パーセントのn−ノニルアルコール成分を有する
ことを示す。不処理およびカセイ処理C,フィードから誘導された萎留アルコー
ル生成物On−ノナナール含量間の差異はアルコール回収の差異のためであると
思われる。高沸アルコール成分の蒸留はカセイ処理フィードがち誘導された生成
物混合物からそれほど完全でなかった。
上記4C,アルコール留出物は、用いた毛管CC法により検出できる硫黄を含ま
なかった(こ○方法は5ppm?、W度またはそれ以上存在する単硫黄化合物を
検出する)、これろの留出物の試料を全硫黄分析にかけた。広範囲不処理および
処理留出物は22ppmおよび43ppmの硫黄を含有すると認められたが、狭
範囲力丹フィードから誘導された相当する留出物はそれぞれ13ppmδよび3
1ppi+を含有した。全体として上記分析結果および他の観察は二量体副生物
範囲で蒸留される硫黄化合物の大部分がアルデヒドのアルコールへの水素化の間
に形成されたことを示唆する。
一連の比較臭試験をアルコール生成物で行なった。結果はこれらのアルコールが
一般に典型的tc、オキソアルコールの臭を有したことを示した。
アルコールを半直鎖性ジヘブナルフタラートに転化し、それを可塑剤として評価
した。
実施例35および36
130〜150°Cの温度範囲で3000psiにおけるHt/C0比とコバル
トによるナフサのC,オレフィン留分のヒドロホルミル化
このヒドロホルミル化実験のためのC,オレフィンフィードはダブル15/10
型蒸留によりC,〜C12フルードコーカーナフサから誘導された。二次蒸留は
bp145〜155°Cの広範囲CI。
カントで開始し、bp143〜148°Cの狭範囲カットを約40%収率で生成
した。広範囲および狭範囲沸謄留分の主要成分の濃度は次表により示される:
p−キンレン 138.3 281 1.82 7.04トキシレン 139.
1 282 0.64 2.050−キンレン 144−4 292 4.93
7.901−ノ2、ン 146 295 24.09 21.06n−ノナン
150.8 303 17.43 15.45二次15/10蒸留が狭範囲1
−n−ノ2、ノに富む留分を高収量で生ずるのに十分有効でなかったこと:ま明
らかである。しかし、低蒸留収率を許容することによりそれが狭範囲ノネン留分
から芳香族成分の大部分を排除することが可能であった。g黄GOはジメチルチ
オフェンおよびトリメチルチオフユンの大部分が第二分別の間にそれぞれキンレ
ンおよび1−メチル−3−エチルベンゼンとともに除去されたことを示した。硫
黄含量は約1.5%から0.2%に低下された。
C,フルードコーカーナフサ(E−7285)の狭範囲オレフィン留分を0.2
%Coの存在下にH2およびCOの1/1混合物を用いてヒドロホルミル化した
。コバルト触媒はその前駆物質、Cog (Co) s、のトルエン中の13%
溶液として導入した0反応は3000psiで可変温度で行なった。温度は反応
の過程中に上昇させ、種々の型のオレフィンをそれらの最低反応温度で転化させ
た。
Cot (Co)お触媒前駆物質の溶液は] 20 ”Cで加えた。この反応温
度を1時間維持した。その後反応温度を130°Cにあげた。同様に温度を14
0°Cに、次に150°Cにそれぞれ1時間および2時間後にあげた。4時間の
全反応時間後に反応を中止した。
ヒドロホルミル化の結果は表XXIXにより示される。比較のため、表χXIX
はまた同一方法で、0,1%触媒で行なった実験で得られたデータの若干を示す
。
充填GCによる反応混合物の組成はアルデヒドに対し高選択性であったことを示
した。0.2%Coの存在下で4時間後にヒドロホルミル化反応は実質的に終っ
た。GOによれば反応混合物中のアルデヒドの濃度は45%に達した。n−デカ
ン、n−デカナール、n−デカナール混合物によるGC応答係数を決定する実験
は45%GC応答が約50重量%のアルデヒドに相当することを示した。このア
ルデヒド濃度に達するためにフィード中の最低44.7%のオレフィンがヒドロ
ホルミル化されるべきであった。この時点に反応?R合物はなお草に約5%のア
ルコールブラスギ酸エステルおよび約3%の二量体および三量体を含有した。
毛管GCによる異性体C1゜アルデヒド分布はn−デカナールが断熱液も優勢な
オキソ生成物であったことを示した。もちろん、n−デカナールは主にフィード
の最も反応性の]−n−ノネンオレフィン成分から誘導された。従って、全オキ
ソ生成物のそのパーセントは反応の初期動の間に殊に高力・った(58.2%)
。反応の終りにn−デカナールのパーセントは44.8%であった。第2ノlt
t大c 、oアルデヒド異性体、2−メチルノナナールのパーセントは16.2
%であった。従って1−n−ノふンから誘導できるこれろ2つのアルデヒド異性
体はオキソ生成物の61%を構成した。
予想どおり、直鎖内部オクテンから誘導された他の2−アルキル置換C1゜アル
デヒド(2−エチルオクタナール、3−プロピルヘプタナールおよび4−ブチル
オクタナール)は71.3%の全1度中の他の有意な生成物異性体であった。従
って直鎖オレフィンから誘導されたオキソ生成物の全774度は約84.8%で
ある。
毛管GCはまた異性体デカナール生成物に相当するアルキル構造を有する異性体
アルコールおよびそれらのギ酸エステルの匹敵量の形成を示した。これらの二次
副生物はノルマル異性体、殊にギ酸アルキル中に豊富であった。
脱コバルトし、合せたヒドロホルミル化反応混合物を2フイート充填塔を用いて
減圧で分別的に遺留した。初めに1160.5g(34,7%)の未反応炭化水
素成分が1龍圧力下に室温付近で除去された。その後残りの2184.5g (
65,3%)の酸素化生成物の混合物が分別された。異性体c1゜アルデヒド生
成物の大部分が0.5鶴で43〜49℃の間に得られた。アルデヒド留出物の全
量は1197.5g(反応混合物の35.8%)であった。cl。アルコールお
よびCOOアルキルホルマート生成物を分離する試みは行なわなかった。それら
は0.05mで40〜55℃で蒸留され、無色ないし淡黄色液体466.5g(
14%)として得られた。従って、反応混合物中のアルコールおよびアルコール
前駆物質の合計重量パーセントは49,8%であった。アルデヒド縮合の02゜
二量体生成物1;: 0.05 IImで118〜122℃の間に主に蒸留され
た。
約296g(11,8%)のこれらの二量体は淡黄色液体として得られた。最後
に102.5g<3.2%)のC2゜三量体がまた主に0、5 asで約215
℃で透明黄色留出物とじて得られた。最後の三量体は若干分解を伴なって蒸留さ
れた。蒸留残留物は反応混合物の22g<0.5%)であっ1こ。
所望半直鎖性C1゜アルコールを生成させるため、次の組成の組合せCIoアル
デヒドフィードを用いた。
2−ブチルヘキサナール 1.On−デカナール 23.42−プロピルヘキサ
ナール 3.3 n−デカノール 2.118.3
このフィード中のn−デカナール○パーセント(23,4%)は蒸留の間のその
優先的縮合およびn−デカナールの他の副反応のために低い、このアルデヒドの
硫黄GCはアルデヒド中に硫黄化合物を示さなかった。トリメチルチオフェンは
約40ppmC)a度で存在し、蒸留によるフィード炭化水素の生成物アルデヒ
ドからの不完全な分離を示した。
上記C1,アルデヒドフイードを3000psi (307atr)下4m15
0℃(302@F)で、0.5%の水、10.7重量%ノCo5z’!’IoS
触媒の存在下に40時間水素化した。所望アルデヒドのアルコールへの転化は完
全であった。コンバインドGC/MS分析はアルデヒドが存在しないことを示し
た。
粗生成物中のn−デシルアルコールのパーセントは29.6%であった。このパ
ーセントはアルデヒドフィード中のn−デカナール、n−デシルホルマートプラ
スn−デシルアルコールの合計1度に相当する。
粗アルコールの硫黄GCはトリメチルチオフェンが主成分(61%)であったこ
とを示した。しかし、少量の硫黄(39%、約14ppm )もまたアルコール
範囲中に存在した。この後者の硫黄化合物は明らかに水素化の間に低分子量硫黄
化合物から形成された。
粗CIOアルコール水素化生成物(1356g)の大部分を24段オルダシヨー
カラムを用いて分別的に蒸留した。芳香族炭化水素およびトリメチルチオフェン
を含む初期生成物留分(47g)が19論で21〜110℃の間に得られた。
上記留分の後、6無色透明異性体デシルアルコール留出物留分が得られた。それ
らの量、沸騰範囲、直鎖性および全硫黄含量は次に示される:
IV 82 111/19
V 222 1+1−116/19 6.7 93.3 50〜l 222 1
16−117/19 14.1 84.7 2.2 20〜I+ 423 11
7−121/19 4L9 49.0 9.1 40〜II+ 196 121
/コ9 58.3 4]、7 17.3 30Xi 38 5810.1 2.
0 83.0 83.On−デシルアルコールより長い保持時間を有する高級ア
ルコール;まおそらくジ枝分れウンデカノールである。
上表二=直鎖アルコールに富む留分を得ることができることを示す。留分−L
VllおよびV l + +は可イ剤として評価される半直鎖性ジデシルフタラ
ードエステルへ○転化のだめのハートカットして選ばれた。
全体で1230g(86%)○透明無色アルコール生成物が蒸留により19Dで
111〜〕21℃の間に回収された。約45g(フィードの3.4重量%)の透
明黄色留出物が広い二量体範囲中に回収された。明らかに若干のアルデヒド縮合
が水素化の間に生じた。二量体の大部分は0.11で165〜172℃の間に蒸
留された。蒸留残留物(18g)の充填GCはその揮発性成分が三量体範囲内に
あったことを示した。アルデヒド留分はGCにより検出できる硫黄を有しなかっ
た。しかし、二量体アルドールアルコールは約1.2%の硫黄を含有した。
実施例3τおよび38
130℃および3000psiにおける3/2 H2/coと0.2%および1
%コバルトによるC1゜ナフサのヒドロホルミル化フルードコーカーナフサの前
に記載したcl。留分をヘキサンとの1/l混合物として、高圧操作を用いて、
3000psi テHu’C0C)約60 / 40 ?H台物により130”
Cでヒドロホルミル化した。触媒前駆物質はニコハルトカルボニルであった。
最初の実験において、用いたコバルト錯体触媒は0.2%コバルト、すなわち3
4mMに等しかった。反応混合物を定期的にサンプリングし、毛管GCにより分
析ソた。反応の進行は消費された1−デセン反応″!$Jおよびアルデヒド生成
物の両方の測定により追跡した。主アルデヒド生成物は1−デセンがら誘導され
たわ一アルデヒドおよび2−メチル置換アルデヒドであった。得られたデータは
次に表示される:
反応時間、分
転化1−オクテン、% 12 54 100 100形成玉要アルデヒド、%
7 51 93 105形成全フルデヒド、5A143 203主要アルデヒド
のn/i比 315 3.39 3.15データから、1−n−デセンが初めに
転化されたことが明らかである。しかし、2時間の反応時間の終りまでに異性体
デセンO有意な反応もまた止した。形成された2主要アルデヒドON後の比は3
15であった。有意な二次反応は生じなかった。アルコール形成は無視できた。
高沸副生物は事実上存在しなかった。
第2の実験において、同様の反応を1%コバルトの存在下に行なった。これL=
非常二二速い反応を生′−7コ。1o分中に1−デセン成分が完全ムコ転化され
た。形成された2主要アルデヒドの量はl−デセンから誘導できる理論量の10
5%であった。2主要アルデヒド生成物のn / i比は2.71であった。
第2実験もまた2時間行なった。第2時間の間に多くの水素化が生した。第2時
間の終りには実質的にすべての一次アルデヒド生成物が相当するアルコールに転
化された。
実施例39δよび40
130℃ニオよび3000psi における3/2および1/1 )1./C0
とコハルトニニよるC8ナフサのヒドロホルミル前に記載巳たナフサのC,留分
を2実験で130℃および3000psiで02%コバルトの存在下にヘキサン
中でヒドロホルミル化した,H2/C○反応物比は第1実験で約6 0/4 0
であったが第2実験で合成ガスO等モル混合物を用い定性的にこの実施例に8け
るオフ子ン○反応は前の実施例に記載したデセンの反応と類似5た。しかじ、反
応速度:よ一般に低かった。60/40のHzO/COによる第1実験で得られ
たデータの要約が次表により与えられる二転化1−オクテン、% 6 14 2
9 100形成玉要アルデヒド、% 3 10 21 92反応;ま第′:時間
○間とこ誘導期を有巳た。しかし、l’−n−オクテンδよび若干の異性体オク
テンの転化は第2時間中で速かった。
形成され1こアルデヒドの全量は1−n−オクテンから生じた理論量の144%
であった。′.−がし、低反応温度のためにアルデヒドのアルコールへ0水素化
が起らなかった.2主要住成物のn/i比:;2.εであり、前O実施例の類似
実験におけるより明らかに低い。
この実施例OM2実験二;同ープロセス条件下に、しかし、H2およびCO反応
物の3/2混合物よりはむしろ1/1混合物を用いて行なった,2実験の結果は
非常に類似し、H./Co反応物比はこの温度で明らかな主要効果を有しなかっ
た.1/1のH2/Coを用いた第2実験は多少長い誘導期を有すると思われY
コ。
しかし、反応の第2時間中に速やかな転化が生した.第2時間の終りまでに1−
n−オクテンがすべて転化された.反応は第3時間の間続けた。さらに他の異性
体の転化が生じた。3時間のFi応時間後、形成されたアルデヒドの全量はフィ
ードの1−n−オクチン成分に対して計算した理論収量の187%であった.同
12で、2時間中に形成された全アルデヒドの収量は125%であった。
実施例41〜42
150°Cおよび3000psiにおける種々の比のHz/COifi合物とニ
コバルトオクタデシルによるC8ナフサのヒドロホルミル化
C1ナフサ留分を、例のようにニコハルトオクタカルボニルとして与えた0.2
%コバルトの存在下にヘキサン溶液中でヒドロホルミル化した。前の実施例に比
較して、唯一の有意な差異は高温、150°C、の使用であった.3つの実験を
種々の初期および最終H./Co比で行なった。
最初の実験においてHt /Coの3/2比を全反応を通じて用い、ヒドロホル
ミル化の苛酷な抑制が認められた。1時間および2時間の反応時間後、反応した
1−n−オクテンの量はそれぞれ20%および27%にすぎなかった。予想どお
り、有意な生成物はn−ノナナールおよび2−メチルオクタナールであった.そ
れらの比は3.48であった。
初期等モルのH./Co反応物を用いた第2実験において非常に速い反応が認め
られた。l−n−オクテン成分の約20%が、GCによれば10分内に反応し:
すべでの1−オクテンが30分内に反応巳た。60分中に、多くの直鎖オクテン
および2−メチルへブテン−1もまた転化された。生成物試料のGO分析で得ら
れた生成物データ:ま次Oと8zりてあった。
心 ヨ、ハ
形成2主要アルデヒド、% 59 92 84形成全アルデヒド、% 82 1
B2 201主要アルデヒドのr / i比 2.59 2.41 1.92デ
ータ;=有意量のオレフィン異性化がヒドロホルミル化の間に生したことを示す
.反応の第1部分間に主要]ーnーオクテン成分が熱力学的に好ましい直鎖オク
テンに部分異性化した.従って、30分後に1−n−オクテンから誘導できる生
成物の単に59%が形成されても、1−オクテンが反応混合物中に示されなかっ
た。
ヒドロホルミル化の大部分はその後の30分間に生じた。第2時間の間の明らか
な副反応はアルデヒド生成物の相当するアルコールの水素化であった。反応の終
りまでに、形成された全n−オクタナールの119Aがn−オクタツールに転化
された.しかし、同期間の間の内部オクテンのヒドロホルミル化は水素化による
全アルデヒドの減少以上にそれを補った。水素化期間の第2の2の間に形成され
た全アルデヒドがl−n−オクテンに対する計算収量の182%から201%に
増加した.反応の終りに、アルデヒドの2未満が1−n−オクテンから誘導され
た。l−n−オクテンから】、92に低下した。形成された2−メチルオクタツ
ールの明らかな増加はGCビークの重なりのためであった。しかし、追加量が?
−オクテンから形成さ乙た。
反応容器の加圧に用いた初期Hz/Co混合物が等モルであったけれども、反応
の間のフィードガスが約60/400H,/Co比を有したことが注意される。
液体反応混合物がかなりのガス損失で4回サンプリングされたので、反応の終り
までにHz/Coは60/40に上昇した。H,/Coの初期の低い値が反応抑
制の克服に臨界的であったと思われる。
第3の実験において、初期およびラン合成ガスの両方のHz/C0反応物比が等
モルであった。しカ・し、低H2/Co比の維持は前の実験に比べたときに低い
反応速度を生した。
10.30.60および120分後に転化された1−オクテンの量はそれぞれ3
0.38.79および100%であった。60分および120分後の2主要生成
物、n−オクタナールプラス2−メチルヘプタナール、の収量は1−n−オクテ
ンを基にしてそれぞれ44%および86%であった。同一の最後の2期間の間に
形成された全アルデヒドの収率は61%および170%であった。
2主要生成物のn / i比はそれぞれ2.70および2.48であった。
反応の終りまでにn−オクタナールの3.5%がn−オクタツールに水素化され
た。全体として得られたGCは1−オクテン転化が直ちに始まったけれども、ヒ
ドロホルミル化の最終程度が前の実施例より低かったことを示した。高C○分圧
が初期抑制の克服に重要であったが、H2分圧は高ヒドロホルミル化速度の保証
に不十分であった。
実施例43
150℃および4500psi における3/2 )(2/Coとニコバルトオ
クタ力ルボニルによるC3ナフサのヒドロホルミル化Cおナフサのヘキサン溶液
を例のように0.2%コバルトの存在下に、3/2のHx /COにより150
℃および4500psiでヒドロホルミル化した。条件は前の実施例の第1実験
と同様であったが、しかしこの実験において圧力を3000 psiから450
0psiに高めた。これは激しく低下した開始期および2時間の反応期の間のオ
レフィン成分の一層完全な転化を生した。
10分内に1−n−オクテンの19%が転化し、n−オクタナールが出発1−n
−オクテン反応物の11%に相当する量形成された。その後速やかな反応が起っ
た。30分中に実質的にすべての1−n−オクテンおよび2−メチルへブテン−
1が転化された。
GC分析は形成された生成物に対する次のデータを与えた。
、応待間、ハ
1立 工■ 上I皇
形成2主要アルデヒド、% 95 120 105形成全アルデヒド、% 14
9 247 291主要アルデヒドのn / i比 2.9 2.7 2.53
0分中の1−n−オクテンの初期転化後、アルデヒドの全収率は1−n−オクテ
ンに対する計算量の149%から291%に増加したことが殊に認められる。こ
の増加は内部オレフィンの転化のためである。2主要アルデヒド生成物の最終n
/ i比は、内部オレフィンの高転化を考慮するとかなり高かった(2.5)
。
反応期間の第2の時間の間に混合物中の2主要アルデヒドの多少の低下があった
。これは明らかにアルデヒドのアルコールへの水素化のためである。GCシグナ
ル強度を比較すると形成されたn−オクタナールの約16%がn−オクタツール
に転化されたことを示した。
従って、結果は3/2のHl /Co混合物の高い圧力で、COの濃度が硫黄抑
制の克服に十分であることを示す。水素の高い分圧は1−n−オレフィンおよび
内部オレフィンの両方の高い反応速度を生ずる
実施例44
変動比のH2/Go混合物およびコバルトの変動温度によるC1゜ナフサのヒド
ロホルミル化並びにC1+アルデヒド生成物の分離用いたC1゜留分は高沸ナフ
サ留分であった。この留分のGCによる1−デセン含量は約16%であった。N
MR分析に暴くと、デセン成分の型分布は次のとおりであった: 匹り印LRC
H=CHRR2C・C)12 1’12C雪CHRデカジエン1 11 III
IV 共役
43% 22% 14% 9% 12%1−デセンが存在する唯一のJ型オレフ
ィンであると仮定するとオレフィン性不飽和の全パーセントは37%であった。
前に記載したものと同様のC0゜フルードコーカーナフサ留分、約1900部を
1ガロン反応器中で有意量の添加溶媒なくヒドロホルミル化した。コバルト触媒
はトルエン中のニコバルトオクタカルボニルの約10%溶液として加えた。生じ
た実質的に希釈のないフィードはオレフィン反応物および硫黄抑制物質ともに高
い濃度を有した。従ってそれらは有効な触媒作用に対して多量のコバルトを必要
とした、。
触媒前駆物質としてニコバルトオクタカルボニルを用いて130℃で3000p
si圧下に、それぞれ1/1のHl /C○および3/2のH2/Co反応物ガ
スで2実験を行なった。用いた触媒の初期量は両方の場合に0.2%コバルトに
等しかった。触媒のこの量はどちらの場合も5時間内に有意なヒドロホルミル化
を生じなかった。その後それぞれ0.1%および0.2%のコバルトを混合物の
冷却後に加え、再び反応を開始させた。
第1実験を合計0.3%コバルトの存在下に再び開始させたときにヒドロホルミ
ル化は中位の速さで生した。1−n−デセンのすべてが120分中に消費された
。全反応時間は5時間であった。
最終反応混合物のGC分析はフィード中の1−n−デセンの量を基にして約25
3%の全アルデヒド生成物収率を示した。2主要アルデヒドのn / i比は約
2、τであった。全アルデヒド混合物中のこれらのアルデヒドのパーセントは4
1%であった0合計0.4%のコバルトを用いた第2実験(実施例30)の場合
に、ヒドロホルミル化は速かった。1−デセンのすべてが10分以内に転化され
た。この反応は高量のコバルトで3時間続けた。
全体として、2実験は?Blの結果を与え、初期少量のコバルト触媒が失活され
たが、しかし、従って抑制物質が消費されたことを示す。従って、加えた量のコ
バルトが高活性を示し、それが用いたH2/Co比にほとんど依存しなかった。
合せた最終反応用合物の組成が毛管GCおよび充填カラムGCによりそれぞれ第
8図および第9図に示される。
第15図は主要量のn−パラフィンおよびn−アルデヒドを含む典型的な反応混
合物を示す、明らかに識別できる異性体アルデヒド生成物もまた示される。これ
らの2−アルキル置換アルデヒドは明らかにフィーYの種々の直鎖オレフィン異
性体から誘導される。それらの構造は電子衝撃イオン化で形成さ杵た特性イオン
を基にしてGC/MS研究で確立された。スペクトルにより示されるように、減
少する量のメチル、エチル、プロピルおよびブチル枝分れアルデヒドが存在する
。
第16図は同−反応潰合物の充填カラムGCを示す。このGOは個々の成分の低
い分離を示すが、しかし分析を高沸アルデヒド二量体および三量体副生物まで拡
大する。それは、それらが単に全反応混合物の約2.9%になるにすぎないこと
を示す。
生成物のより詳細な研究のために、反応混合物を蒸留することが決定された。2
生成物を合せた。コバルトを熱水性酢酸プラス空気処理により酢酸コバルトとし
て除去した。次いで有機相(976g)を1フイート充填塔を用いて減圧で分別
的に蒸留した。未反応C3゜炭化水素は0.11で室温で蒸留され、冷トラップ
中に捕集留された。蒸留の間に残留液体(おそらくギはエステル副生!Ii)の
若干の熱分解が生した。その結果、真空が0.51に低下した。
しかし、浴温を徐々に100℃に高める間に分解が正み、真空が改良され、CI
+アルデヒド生成物が0.1 **で約50〜60℃の間に蓬留され、無色液体
として受領された(371 g、38重量%)。
残りの液体二量体および三量体は112g、12重量%であった。
充填GCはこの残留物の約2/3が非常に高沸の成分、おそらく三量体から構成
されたことを示した。これらの重質刷物の大きいパーセントは分留の間の混合物
の加熱で形成された。
蒸留結果は全酸素化生成物が、完全転化を仮定して45%のオレフィン含量にお
けるフィードに対して計算された収量に相当したことを示した0分離されたアル
デヒド含量は少なく、それは全フィードの約36%の有効利用に相当する。 ′
留出物生成物の毛管GCは2主要アルデヒド生成物がl−n −デセンのヒドロ
ホルミル化により誘導されたことを示した:これらの2主要生成物、n−ウンデ
カナールおよび2−メチルデカナール、はアルデヒドの49%を構成する。それ
らの比は2.23である。他の少量アルデヒドもまたGC/MSにより確認され
た。
上記詳細な分析に基いて全酸素化生成物が分子当り0.65分分枝含むことが計
算された。
CI+アルデヒド生成物を相当するCI+アルコールに還元し、それを半直鎮性
ジウンデシルフタラート番二転化さセテこ、後者lJ可塑剤と巳で評価された。
実施例45〜47
コバルトによる常圧および減圧蒸留C1゜ナフサのヒドロホルミル化
一連の3ヒドロホルミル化実験を3つの異なるC+eナフサ留分で、前の2実施
例に記載したように行ない、ナフサフィードの分留の条件の反応性に対する影響
を測定した。フィードについての情報およびヒドロホルミル化結果は表XXX中
に要約される。
フィードとして用いた第1留分は342〜350’F (172〜177℃)の
間の常圧蒸留C,。カットであった。毛管GCによればそれは10.9%の1−
n−デセンおよび13.9%Onーデカンを含有した。このカット成分の約55
.5%はn−デカンより長い保持時間を有した。これらの成分はインデンを含む
。
第2留分は240龍下の減圧で得ら?tた。それは17.0%の1−n−デセン
および15.0%のn−デカンプラス42.7%の高沸成分を含有した。
第3留分は常圧京留C,。留分からそれを50.の減圧で再蒸留することにより
誘導された。この減圧蒸留留分は主にl−n−デセン、n−デカンまたはそれ以
下の範囲中で沸騰する化合物から構成されただ。n−デセンδよびn−デカン含
量はそれぞれ19.5%および16.5%であった。この留分の23.1%がn
−ウンデカンより大きいGO保持時間を有した。
上記の若干異なる3つのC,。留分を0.1%、次いで追加の0.1%のCo触
媒、ともにCO2 (Co) sとして加えた、の存在下のヒドロホルミル化フ
ィードとして用いた。各試験は1/1のH2/C。
反応物として用いて3 0 0 0psi’下に130″C(266@F)で行
なった。反応混合物はときどきサンプリングし、充填および毛管GOカラムによ
2つ分析したe結果:よ表xXX中に要約される。
表XXX中の一連の実験中の0.1%コバルトの存在下にヒドロホルミル化した
3つのC+a反応混合物のGO組成データは有意なヒドロホルミル化が360分
中に生じなかったことを示す.小さい圧力低下および少量のアルデヒド形成によ
り示される若干の初期反応が初めの10分間の間にあった。しカ・し、反応はす
ぐに事実上停止した.コバルトカルボニルがC,。コーカー留出物フィード中に
存在する抑制物質により失活したことが明らかである。
0.1%コバルトの存在下に3つのCoo留分を反応させる試みに失敗した後、
さらに0.1%のコバルトを反応混合物に加えた。これは3場合のすべてに有効
なヒドロホルミル化を生した(実験のb列中)。しかし、ヒドロホルミル化速度
は次に記載するように個々の01゜フィードに若干依存した。
常圧蒸留C1゜ナフサは最も反応性が低かった。増分コバルトの添加後でも、1
時間中に形成された少量の生成物により示されるように、反応は遅く始まり、緩
慢であった。減圧f留ナフサ留分は有意に反応性であった。追加量のコバルトを
加えたとき、主要量のアルデヒド生成物(29%)が1時間以内に形成された。
反応は3時間中に実質的に終った。減圧で再蒸留した常圧C1゜ナフサ力、トは
若干反応性であった。しかし、減圧蒸留ナフサは減圧で再蒸留′−1コ常圧ナフ
サより反応性であった。これは常圧蓬留の間に形成された抑l]物質が減圧の再
蒸留で除去されないことを示すと思われる。
表のデータはまたすべての場合に非常に少量の二量体副生物の形成があったこと
を示す。これろの反応の間に形成された二量体の量は主アルデヒド生成物の3%
未満であった。形成された二量体の量がこの一連の実験中に測定されなかったけ
れども、一般に二量体よりかなり少量の三、量体が形成されることが認められる
。
毛管GOによる分析は、予想どおりこれらのヒドロホルミル化の2つの主生成物
が1−n−デセンから誘導されたn−ウンデカナールおよび2−メチルデカナー
ルであったことを示す。表XXXに示されるように、最終反応混合物中のこれら
2主生成物のnh比は2.9〜3.7の間にあった。もちろん、他の少量の枝分
れアルデヒドが存在した。これらは内部および枝分れオレフィンから誘導された
。完全に直鎖のアルデヒド、n−デカナール、の最終反応混合物中の量は31.
1〜38.3%の範囲内にある。この変動は明らかにこれらのフィード中に存在
する1−n−デセンO異なるパーセントを反映する。開襟に、異なるフィード組
成の結果、n−ウンデカナールおよび2−メチルデカナールの合せた量(n−I
−1)は41.7%から5]、1%まで変化した。生成物の残りは王に他のモノ
枝分れ2−アルキル置換C11アルデヒド例えば2−エチルノナナール、2−プ
ロピルオクタナールおよび2−ブチルヘプタナールから構成された。これらのモ
ノ枝分れアルデヒドは明らかに異性体直鎖内部デセンから誘導された。
一般に、種々の間隔で反応混合物からとった試料の比較は予想どおり〕−rl−
デセン成分が最初に反応したことを示す。従って、部分反応フィードの生成物は
王にn−ウンデカナールおよび2−メチルデカナールから構成され1こ。反応が
進行し、内部および枝分れオレフィン成分もまた転化されるにつれて、種々の枝
分れアルデヒドが形成ミれ、1−n−デセンから誘導された2主要生成物○相対
量が低下巳た。
工シュ少量のアルデヒドヒドロポルミル化生成物が水素化によz)相当するアル
コールに還元された。唯一の確認可能なアルコール副生物はn−ウンデカノール
であった。その量”r;IC1lアルデヒド生成物の1%以下であった。
得みれた3つ○最終反応混合物は通常褐色であった。常圧蒸留フィードか・−誘
導された混合物の褐色の若干は普通の水性@酸、空気処理シュよるコバルトの除
去後に残存した。しかし、減圧薄留フィードZ・・ら誘導された混合物の褐色は
コバルト除去で暗黄色に変った。
コバルトを含まない反応;昆合物を2フイート充填塔を用いて凍−ド成分はドラ
イアイス冷却受器を用いて、室温(20〜30℃)で黄色味を有する無色液体と
して蒸留された。アルデヒド生成物は0.11圧で47〜57℃の間に淡黄色液
体として得られた。
比較的低い蒸留および加熱浴温度(100〜135℃浴)のために、比較的少な
いアルデヒド二量化および三量化が蒸留の間に生じた。例えば、減圧再蒸留フィ
ードを用いる実験において、1700gの粗反応生成物を蒸留して570gの生
成物および51gの蒸留残留物が得られた。GC分析はこの残留物が31%の生
成物、43%の二量体および26%の二量体を含有したことを示した。従って、
二量体および二量体を合せて35.2 g、すなわち主生成物の約6%であった
。
3実験のアルデヒド留出物生成物を合せた0合せた生成物は37.1%のn−ウ
ンデカナール、10.4%の2−メチルデカナール、約8.6%の他の2−アル
キル置換モノ枝分れアルデヒド、約28.7%のn−デカナールより長い保持時
間を有するアルデヒドを含有した。これらの後者の化合物にはジ枝分れ、おそら
<01□アルデヒドが含まれた。n−ウンデカノールの量は最少、約0.2%で
あった。
コバルトによるC、〜C+ Sフルードコーカー軽質軽油留分のヒドロホルミル
化(実施例48〜64)
前に記載したC9〜CIS軽質コーカー軽油およびその留出物留分を前処理する
ことなくコバルトの存在下に高圧でヒドロホルミン配位子の存在下および存在な
くコバルトで研究した。その後、CI I = CI 5の狭範囲1炭素留出物
部分のヒドロホルミル化をコバルトの存在下に3000psiで研究した。一般
に、軽油留分はナフサ留分、殊に減圧で芸留したとき、より一層反応性であった
。
反応速度は110〜170’CO範囲内で温度に正比例した。アルデヒド生成物
のn/i比:よ反応塩度に反比例した。異性体アルデヒド生成物は減圧で分留に
よ7)反応混合物から分離された。生成物の2主要型はn−アルデヒドおよび相
当する2−メチルアルデヒドであった。アルデヒド竺成物は硫黄耐性Co/Mo
触媒の存在下に相当するアルコール副生物元された。
実施例48
150℃および4500psi におけるコバルトによるC9〜cps全コーカ
ー軽質軽油のヒドロホルミル化前に記載したC Q””’ C1s軽質軽油を溶
媒なくH,/Coの1:1混合物によ2クヒドロホルミル化−た。Co、(CO
)llのトルエン溶液を120’CO温度および3000psi圧で反応混合物
に導入じ、0゜4%のコバルト濃度を与えた。反応が起らなかったとき、条件を
150″cおよび4500psi に変えた。30分の開始期後、速やかなヒド
ロホルミル化反応が起った。これは種々の硫黄置換コバルトカルボニル錯体間の
平衝があるとの仮定を支持した。フィード中に存在する硫黄化合物の型および量
により、十分高い濃度のCOが不活性カルボニルを含まない錯体の形成の回避に
必要である。
3時間の全反応期間の後反応を中止した。生じた混合物の毛管GCは第17図に
示される。図力・ら、軽油フィードの顕著な1−n−オレフィンビークがヒドロ
カルビル化後にないことが明らかである。1−n−オレフィンは主にアルデヒド
に転化され、それがGCの高保持領域中の目立つピークとして示される。C11
〜CI6アルデヒドピークの相対強度は親C0゜〜cpsオレフィンのそれと1
よ一同一である。1フイードの1−n−オレフィンはそれらの炭素数に関係なく
類イ以の反応性であると思われる。これは炭素数の増加とともに反応性が速やか
に低下する枝分れ高級オレフィンの¥動とは対照的である
実施例49〜51
コバルトによる常圧および減圧蕉留Czナフサおよび軽油留分のヒドロホルミル
化
一連の3ヒドロホルミル化実験をフルードコーカー留出物のナフサのCIl留分
および合せたC11軽質軽油留分て実施例41〜45に記載したように行なった
。実験は反応性に対する軽油の1留の条件の影響が決定されるように設計巳た。
用いたフィードおよび得られたヒドロホルミル化結果についての情報は表χχX
Iに要約される。詳細の若干が次に記載される。
238n圧下に63〜71“c (146〜150’F)の間に沸騰する狭範囲
力、トC11ナフサ留分を実施例49に用いた。実施例5oにおいて、前に記載
した軽質フルードコーカー軽油の合せたC11留分を用いた。これらの留分二よ
常圧で185〜196°C(365〜385”F)の間に得られた。軽質コーカ
ー軽油の同じC1,留分の一部を50m1圧で分別なく再蒸留した。橙色CIl
留分のこの再基音は黄色留出物を与え、実施例51においてヒドロホルミル化フ
ィードとして用いた。
上記CI+フィードのそれぞれをCO2(Co) sとして加えた0、1%Co
の存在下にヒドロホルミル化した。各試験は3000psi下、130℃(26
6″’F)の1/1のHz/COを用いて行なった。
反応混合物をときどきサンプリングし、充填および毛管GOにより分析した。
表XIXの反応混合物のGC組成データはすべてのCIl留分が上記条件下に、
しかし異なる速度でホルミル化されることができたことを示す、減圧蒸留ナフサ
留分は常圧蒸留軽油留分より反応性であった(実施例49δよび50、列と1お
よび2)、減圧で再蒸留じた軽/II]はすべての中で最も反応性のCIl留分
てあった(実施例51)。
認められた反応性から、常圧におけるよ2り凍三〇戻留が高い反応性を生したこ
とが明らかである。しかじ、本発明はこれらの発見に無関係である。我々:=高
温における常圧蒸留が若干のチオール成分がlhsプラスオレフィンへOp分解
を生ずることを仮定する。形成さ7i?:HzSの若干が常圧留出物中に熔解し
、ヒドロホルミル化過程を抑制することができる。
充填カラムのGCによる全反応慣合物の分析はCI+フィードのパーセントの低
下と同時に王にC1□アルデヒドが形成されたことを示す。非常に少量のアルデ
ヒドニ量体および三量体の形成;王アルデヒド生成物の単に約3%、が存在する
。
毛管GCによる分析は2主生成物がフィードの1−n−ウンデセン成分力)ら誘
導されたn−)′デカナールおよび2−メチルウンデカナールであることを示す
6表に示されるように、最終反応混合物中のこれら2生成物の比:よ2.7〜3
.1の範囲内にある。もちろん、他の枝分れアルデヒドが存在する。これらは内
部および枝分れオレフィンから誘導される。従って、完全に直鎖のアルデヒド、
1−n−ドデカナール、O量は全酸素化生成物の37.7〜39.4%の範囲内
にある。1−n−ドデカナールおよび2−メチルウンデカナール;よ合せて48
.2〜51.9%を示す。残りの生成物は主要量の他のモノ枝分れ2−アルキル
置換CI2アルデヒド例えば2−エチルデカナール、2−プロピルノナナール、
2−ブチルオクタナールおよび2−ペンチルヘプタナール、を含む。これらのモ
ノ枝分れアルデヒドは明らかに異性体直鎖内部ウンデセンから誘導された。単に
最少量のアルデヒドヒドロホルミル化生成物が水素により還元され、相当するア
ルコールを与える。唯一の確認できるアルコール副生Th、、n−ドデカナール
および2−メチルウンデカノールであった。それらの合計濃度は全アルデヒドの
単に1〜3%にすぎなかった。
上記3実施のC11コーカー留出物ヒドロホルミル化で得られた3反応混合物は
実施例41〜45において記載したと同様の方法で処理した。
減圧CI+フィードから誘導された反応混合物は明らかに常圧留出物フィードか
らのものより限定的に渾い褐色であった。通常の水性酢酸および空気処理による
コバルトの除去はすべての混合物の色を低下した。しかし、いま一般に淡色混合
物間の差異が存続する。混合物はすべて透明で沈殿を含まなかった。
コバルトを含まない混合物を2フイート充填塔を用いて約0.11圧で分別的に
蒸留した。未転化フィード成分は室温(20〜30℃)付近で蒸留された。アル
デヒド生成物は57〜67℃の間で得られた0両留出物は淡黄色透明液体であっ
た。アルデヒド生成物の比較的低い蒸留温度のために比較的少量のアルデヒドの
三量化および三量化が蒸留の間に生した。残留二量体は形成された全酸素化生成
物の単に約2.59Aにすぎなかった。三量体は1%以下であったが、しかしG
Cによりそれらの正確な決定ができなかったことが認められる。
実施例52〜55
110〜150℃温度範囲におけるコバルトによるCI2軽油のヒドロホルミル
化
一連の4ヒドロホルミル化実験を、前に記載じた軽油の拡圧蒸留した合せたC+
z留分で実施例44および45に記載したように行ない、反応速度および選択性
に対する温度の影響を決定した。
各試験は3000psiで1/1のH,/Coを用いて行なった。
用いた反応温度は110.120.130および150℃であった。反応混合物
はときどきサンプリングし、例のよう4二充填および毛管GCにより分析した6
11@果は表XXXII中に要約される。
表の結果はCIl留分が同一フルートコーカー装置により生成された低沸留分よ
りも反応性であったことを示す。約0.1%コバルトがこの一連の初めの3試料
で有効であると認められたが、0.2〜0.4%コバルトが前の実験で必要であ
った。
実施例52.53および54において温度が100℃から130°Cに高められ
ると、反応速度が有意に高められた。実施例4における150’Cで、単に0.
05%コバルトが使用された。しかし、ヒドロホルミル化が起り高い活性を示し
た。最終反応混合物の組成は】30および150°Cのヒドロホルミル化におい
てフィードの約1/3がアルデヒドに転化されたことを示した。
2主要アルデヒドの高いn/i比を生ずるヒドロホルミル化の選択性は温度の上
昇で低下した。また低温におけるより多いアルデヒドニ量体副生物およびアルコ
ール水素化生成物が150°Cで形成された。
良好なオレフィン転化でアルデヒドを選択的に生成させるシこは、130°C程
度の温度が好ましい。データは一般に1−n−ドデセンが最初に選択的にヒドロ
ホルミル化され、n−)リデカナールと2−メチルドデカナールとの高い比を生
じたことを示す。その後直鎖内部オレフィン成分が櫓々の2−アルキル置換アル
デヒドに転化される。同時に少量の枝分れオレフィンのヒドロホルミル化もまた
起り、若干の他の枝分れアルデヒドを与えるや従って、転化が増加するとともに
生成物直鎖性が低下する。例えば実施例54における130”Cで、n−)リデ
カナールのパーセントは未転化のパーセントが73%から66%に低下すると5
5.6%から44.1%に低下する。
実施例53はさらにニコバルトオクタカルボニルよりはむしろカルボン酸コバル
トからの活性触媒種の低温発生を示す、この実施例においてナフテン酸コバルト
の120℃における使用が、実施例52における110℃のCow (CO)
8の使用とは一同様の転化を生じた。
この4実施例の4反応種合物を実施例44および45と同様に処理して生成物を
分離した。すべてのヒドロホルミル化生成物混合物は沈殿を含まない逓明暗褐色
液体であった。それらは常法で水性酢酸プラス空気処理により容易に脱コバルト
された。コバルトを含まない混合物はより薄い褐色であった。それらを別々に処
理した。
コバルトを含まない混合物の分留は未転化成分のは一無色の留出物留分および無
色〜淡黄色C11アルデヒド生成物を生じた。アルデヒド生成物は1’Aftカ
ラムを用いて約0.1 w圧下に130〜160℃の油浴で、約70〜80℃の
間で蒸留された。約8時間の遅い蒸留の間に有意な追加の不飽和アルデヒド二量
体形成が生じた。これは分離した生成物収量の決定における主因子であった。
アルコールが所望生成物であれば、分留前の脱コバルト反応混合物の水素化が好
ましい。
4実施例の留出物アルデヒド生成物を合せて後の水素化に十分な量を与えた0毛
管GCによれば、合せた生成物は40%のn−トリデカナール、14.4%の2
−メチルドデカナールおよび】7.6%の2−アルキル置換アルデヒドプラス2
%程度の少量のアルコールを含有した。
異性体アルデヒドの詳細な構造が第18図に示され、それは反応混合物の毛管ガ
スクロマトグラムのアルデヒド領域を示す。
GC/MS研究を基にして図は主要n−)リデカナールのほかに2−メチルより
より高級2−アルキル枝分れ異性体アルデヒドが減少量で存在することを示す。
質量分光測定研究もまた2−メチルドデカナール、3−メチルドデカナールが匹
敵量で存在することを示した。
実施例56
120〜150℃範囲における0、1%コバルト存在下のCI2軽質軽油とメタ
ノールとのヒドロホルミル化−アセタール化bp207〜217℃のC1□フル
一ドコーカーナフサ留分を3000psi (207atm)でメタノールとの
1対3モル混合物で、Cow (CO) *のトルエン溶液とじて加えた0、1
%コバルトの存在下に130℃でヒドロホルミル化した。反応は直ちに始まり、
添加メタノールの存在しないときより速い速度で進行した。しかし、枝分れオレ
フィン成分の反応を終らせるために温度を2時間後に140℃、合計4時間後に
150℃に上げた。反応を合計6時間後に中止した。室温に放1した後反応混合
物のGC分析はcpsアルデヒド生成吻のジメチルアセクール誘導体の高選択的
形成および無視できる二量体形成を示シた。
反応混合物を水性メタノールで希釈してコバルトを分離し、次いで減圧で蒸留し
た。トリデカナール水素化生成物のジメチルアセタールは2ft充填塔を用いて
蒸留し、0.05mmで80〜85℃の間で透明無色液体として得られた。毛管
QC/MSは異性体分布がメタノールの存在しないときにL3められたものに類
似したことを示した。
実施例57〜60
130〜170℃の温度範囲におけるコバルトによるC11軽油のヒドロホルミ
ル化
一連の4ヒドロホルミル化実験を、実施例41〜45に記載したように、前に記
載した軽油の減圧蒸留組合せCI)留分で行なった。反応条件は前の実施例中と
同様であった。実験は170℃までの高い反応1aKの影響を決定するためであ
った。結果は表XXXIII中に要約される。
表のデータは反応の速度が170℃まで正当に1加したことを示す、これはCI
ナフサ留分の研究で認められたヒドロホルミル化挙動とは反対である。
これらのデータにより示されるように、150℃以下の反応温度がアルデヒドの
選択的生成に有利であった(実施例57および58)。二量体および三量体副生
物のパーセントは温度とともに増加した。170℃で多量のアルコールが形成さ
れた(実施例60)。
全アルデヒド生成物のn−アルデヒド成分のパーセントが温度とともに低下した
こともまた認められた。従って、データは低反応温度が高い生成物直鎖性および
低い副生物形成を生ずることを示す。しかし、170℃反応混合物の鋭敏に低下
するn−アルデヒド含量が主にn−アルコールへの水素化のためであることが認
められるであろう、170°Cで、アルデヒド形成は60分中に実質的に終る。
その後優勢な反応はアルコールへのアルデヒドの水素化である。
ヒドロホルミル化生成物頃合物はすべて沈殿を含まない透明褐色液体であった。
それらは常法で水性酢酸プラス空気処理で容易に脱コバルトされた。アルデヒド
生成物の若干の追加三量化が2ft充填塔および約135℃の加熱浴を用いた0
、1鰭における蒸留の間に生じた。アルデヒドは0.1 inで75〜85℃の
間に蒸留された。
反応混合物の蒸留の間に未転化成分およびアルデヒド生成物の色がどちらも反応
温度に依存したことが認められることは興味深かった。130℃反応の混合物は
両未転化軽油成分およびアルデヒド生成物の黄色留出物を生した。140℃およ
び150℃反応の混合物は無色炭化水素留出物を、しかし黄色アルデヒド生成物
を与えた。170℃反応混合物は両炭化水素およびアルデヒド留分の無色留出物
を生じた。
上記観察は、ヒドロホルミル化の間に二重結合の水素化および水素化による脱硫
が反応温度の上昇とともに次第に有意な副反応になることを示す、しかし、これ
らの水素化は反応混合物の後の水素化の間に良好に行なわれ、それが通常型まれ
る高級アルコール生成物を与えると思われる。
蒸留アルデヒド生成物はすべてテトラデカナールおよび2−メチルトリデカナー
ルを主要成分として含有した。前の実施例ムこおいても認められたように、他の
2−フルキル置換C+aアルデヒドが、合せたときに生成物成分の第3群を構成
した。GC/MSにより、これらのアルデヒドの2−アルキル置換基がC2〜C
hn−アルキルの範囲内にあったことを示した。
実施例61〜63
110〜130℃の温度範囲におけるコバルトによるC+a軽油のヒドロホルミ
ル化
一連の3ヒドロホルミル化実験を、前に記載した軽油の減圧蒸留組合せC+a留
分で、実施例44および45に記載したように行なった。反応条件は実施例52
〜54と同様であったが、しかし用いたコバルト触媒の量は0.1%から0.3
%に増加した。結果は表XχXI%I中に示される。
データは110°C1実施例61の低温、で反応速度が最小であったが、しかし
生成物直鎖性が最大であったことを示す0反対に、130℃、実施例49の最高
温度、で反応速度が最大であったが、しかし生成物直鎖性は最小であった。反応
温度が全3例中で比較的低かったので、有意なアルデヒド二量体および二量体の
形成がなかった。アルコール水素化副生物の量もまた低く、アルデヒドの約3%
に保たれた。
生成物直鎖性は全酸素化生成物中のn−アルデヒド(およびn−アルコール)の
パーセントにより最もよく示される。ヒドロホルミル化の終りに、この値は11
0℃で45.2%、120℃で42.2%および130℃で40.8%であった
。1−n〜オレフィン由由来−アルデヒドのパーセントは、枝分れアルデヒドを
与える反応性の低い内部および枝分れオレフィンのヒドロホルミル化に逆に依存
した。。従って、n−アルデヒドパーセントは全オレフィン転化に反比例した。
2主アルデヒド生成物、n−ペンタデカナール対2−メチル−テトラデカナール
、のn/i比は、これらの生成物がともに反応性1−n−オレフィン成分、1−
n−テトラデセン、から誘導されることができるので、オレフィン転化に−N無
間係であった。
(2−メチル−テトラデカナールはまた2−テトラデセンから誘導されることが
できる)、このn / i比は主に温度に依存した。
それは表のデータにより示されるように反比例した。
これらおよび前の実施例のデータはヒドロホルミル化の好ましい方法が、1−n
−オレフィン成分を130℃またはそれ以下で実質的に転化させ、他のオレフィ
ンを主に130℃以上、170℃までの温度で反応させる可変温度で行なわれる
ことを示唆する。
そのような可変温度運転は異なる温度で運転される反応器を含む反応系で行なう
ことができる。
ヒドロホルミル化生成物混合物はすべて常法で水性酢酸プラス空気処理で脱コバ
ルトし、次いで減圧で分別的に蒸留した*CISアルデヒド生成′:yJはQ、
1mmで95〜111℃の間で沸騰する透明黄色液体留出物として得られた。
120〜140℃の比較的低温の浴を用いて比較的少ない、約5%の、アルデヒ
ドが蒸留の間に二量体および3量体に転化された。
薄留したC+sアルデヒドの分析はそれが炭化水素不′に物を実質的に含まなか
ったことを示した。コンバインドGC/MS研究は約47%のペンタデカナール
、15.5%の2−メチルテトラデカナールおよび16%の2−(C2〜C,ア
ルキル)置換アルデヒドの存在を示した。明らかなジ枝分れC1,アルデヒドも
また混合物中に約7.9%濃度で認められた。少1t(0,5%)のn−ペンタ
デカナールもまた存在した。
実施例64
3000psi圧下、可変温度におけるHx /Coとコバルトによる軽質軽油
のC8留分のヒドロホルミル化およびCISアルデヒド生成物の水素化
このヒドロホルミル化に対するC1□オレフインフイードはダブル15/10型
蒸留により軽質フィードコーカー軽油から分離した。それを0.2%または0.
1%の存在下にヒドロホルミル化した。
触媒前駆物質としてCot(Co)sを用いた。それを120℃で異性体キシレ
ン中の約6%溶液として導入した。温度は反応の過程量器こ120℃から150
℃に上げ、種々の型のオレフィンをそれらの最低反応温度で転化させた。
それぞれ0.2%および0.1%コバルトを用いた両ヒドロホルミル化実験の結
果は表XχXVにより示される。良好なオレフィン転化が両触媒濃度で達成され
た0反応混合物の最大アルデヒド含量は約30%であった。しかし、n−アルデ
ヒド選択性は0.1%C。
で多少高いと思われた。
示された反応時間による圧力低下の減少および充填GCによる反応混合物の組成
は反応が4時間中に実質的に終ったことを示した。予想どおり、反応は高触媒イ
;度で速かった。最終反応混合物はなお車に最少量の副生物、2〜3%の範囲内
の二量体、を含をした。
毛管GCはn−ペンタデカナールが形成された最も優勢なCISアルデヒドであ
ったことを示した。もちろん、それは主要な最も反応性のオレフィン成分のフィ
ードの]−n−テトラデセン力)ら主に誘導された。従って、そのパーセント、
56.0〜48.9%、は反応の初期段階中で最も高かった。反応の終りに、n
−ペンタンデカナール濃度は異性体ペンタデカナールの33.1〜36.1%で
あった。
モノ枝分れペンタデカナールが枝分れ異性体から誘導されその最大群であった。
最大枝分れCISアルデヒド異性体2−メチル−テトラデカナールのパーセント
は12.0〜13.5の範囲内にあった。第2の最大異性体、2−エチルトリデ
カナールは5.7〜5.8%の範囲内の濃度で存在した#n−ペンタデセンから
誘導された他のモノ枝分れCI5アルデヒドもまた1、8〜3.8%の範囲内の
濃度で存在した。予想どおり、これらの少量アルデヒド異性体はn−プロピル、
n−ブチル、n−ペンチルおよびn−ヘキシル分枝を2−位に有した。これらの
少量の最大、2−プロピル−トリデカナールは2.1〜3.9%淵度範囲で存在
した。低フィード転化で、表中のこれらの少量異性体の記録された1@変は、測
定のGC法の限界のために低い。
1−ペンタデセン成分のヒドロホルミル化の選択性はn−ペンタデカナールと2
−メチルテトラデカナールとの比(n / M e )により確認される。この
比は約3.4の最高値から反応温度およびオレフィン転化の増大で2.7に低下
した。全cpsアルデヒドの直鎖性はノルマル異性体と全イソすなわち枝分れア
ルデヒドの合計との比により記載される。この比もまた1、27から0.49に
低下する。
毛管GCはまた有意量の異性体cpsアルコールおよびcpsホルマートの反応
混合物中の存在を示した。それらのGCピークは一部重なったが、しかしn−ペ
ンタデカナールおよびn−ペンタデシルホルマートは区別できた。最終反応混合
物中のアルコールおよびホルマートの合計量は全酸素化生成物の14.5〜17
.0%の範囲内6二あった。n−アルコールとn−アルキルホルマートとの比は
2.4〜3.5であった。
反応混合物の硫黄CCは硫黄化合物成分の大部分がC,4炭化水素フイードの保
持時間領域中にあることを示した。相対的に非常に少ない量の硫黄がアルデヒド
領域中に認められた。
ヒドロホルミル化反応混合物は例のように通気水性酢酸で脱コバルトじた。次い
でそれらを10%のCoS/MoS %触媒および5%の水の存在下に3000
psi (306atm)で、I D O〜170℃温度範囲中で水素化した。
アルデヒドの還元は20時間中に終った。硫黄GCはフィード領域中の硫黄化合
物の大部分が水素化の間不変で保たれたことを示した。
反応混合物のアルデヒド成分の水素化を多少詳細に研究した。
水素化を、上記反応ン昆合物で11かくはんオートクレーブ中、3000psi
圧下に150.155および160℃の比較条件下に行なった。2.5および2
0時間後にとった試料を毛管GOによりアルデヒドおよびアルコール含量につい
て分析した。結果は表XXXVIにより示される。
表のデータは水素化が3温度のすべてで中位速度で起ったことを示す。n−ペン
タデカナールのn−ペンタデカナールへの転化は96%またはそれ以上であった
。全異性体アルデヒドの転化は最低約85〜90%である。(全転化は、GCピ
ークのアルデヒドとアルコールとの間の重なりのために正確に決定できなかった
。
少アルコール成分のこの重なりを無視して、n−ペンタデカナールより短い保持
時間を有する成分すべてをアルデヒドとして計算した。)
表XχXν1のデータは温度の上昇とともに多少低いアルデヒドのアルコールへ
の転化を示すことが注意される。これは明らかに温度上昇の3実験中の触媒活性
の多少の低下の1こめである。n−ペンタデカノールから誘導されたn−ペンタ
デカン二次生成物の量が温度とともに検出以下の濃度からn−ペンタデカノール
のそれの1.3%に等しい量に増加したことを認めることは興味深い。n−アル
コールのn−パラフィンへの転化はn−アルデヒドのn−アルコール転化よりも
温度依存性であると思われる。
表XXXν1
ビリングズからのCI4フルードコーカーナフサから誘導されたヒドロホノベル
化反2湯合物のCISアルデヒド成分の水素化1〉
(E−7630) (E−7633) (E−7636)a) 3000psi
圧下、5%の水の存在下にアルミナ担体上0CO3,/!10sj11a6重量
%で水素化。
b)混合物が反応温度に達したときから。
c) n−ペンタデカノールに転化したn−ペンタデカナールのパーセント。
d) n−ペンタデカナールまでおよびそれを含む酸素化化合物を基にしたC
I Sアルコールに転化したcpsアルデヒドのパーセント。
CI4フルードコーカー軽質軽油留分のヒドロホルミル化から水素化した反応混
合物を合せて異性体CI5アルコール生成物を分離するために処理した8次いで
合せた混合物を10%水酸化ナトリウム水溶液50容積パーセントで洗浄してH
,Sおよびカルボン酸副生物を除去した。この洗浄は乳濁液の形成を生した。乳
濁液相はキシレンの添加により大部分破壊された。次いで有機相を水で洗浄し、
無水MgSO4上で乾燥した。次いでキシレン溶媒を減圧フィルム蒸発により大
部分除去し、残留液体を減圧で分別的に蒸留した。
分留は未反応C,,炭化水素を約0.1 mで61〜72℃の間の透明無色液体
として回収した。オキソ生成物残留物は約1kgであった。その後の蒸留でcp
sアルコール生成物が0.1nで112〜129℃の間に蒸留された。オキソ生
成物の約70%がC+Sアルコール留出物、無色透明液体、として得られた。他
の17%が129〜245℃の間に黄色液体留出物混合物として得られた。
この混合物はcpsアルコールおよび二量体を1対2の割合で含有した。残留物
は約12%であった。
cpsアルコールの蒸留の間にn−ペンタデカノールは冷却すると高沸直鎖留分
から結晶化したことが認められた。直鎖洗剤アルコールは明らかにこのアルコー
ル混合物から結晶化により分離することができる。
実施例65
140℃における0、1%コバルトによるCIS軽油のヒドロホルミル化
前に記載した軽油の減圧蒸留組合せcps留分を実施例41〜45に記載したよ
うに140℃で、実施例49〜52の条件下に水素化した。結果は表XXXVI
I中に要約される。
表××χV11
3000ps i にδける1/l H2/CoによるCO2(Co) mから
誘導された0、1%コバルト触媒の存在下のフルードコーカー軽油のCISオレ
フィン性留分留分ドロホルミル化応−人物・ゝ、%
60 97 3 3.14
180 89 11 2.87
360 71 29 2.76
a、充填カラムGCで決定
b、主にアルデヒド
c、n−ヘキサデカナール対2−メチルペンタデカナール
表のデータは用いた低温度の触媒で長い誘導期があったことを示す。1時間の反
応時間後、3%以下のアルデヒドが形成された。
3時間中、生成物留分はなお最少であった。合成ガス消費の速度により示された
ヒドロホルミル化の最大速度は4時間後に到達された。1−n−ペンタデセンフ
ィード成分の完全な転化は5時間中に得られた。6時間後、反応混合物中の生成
物の量は29%であり、ガス消費は低かった。従って反応を中止した。
反応生成物の分析はアルデヒドの高い選択性を示した。アルコールおよび二量体
の量は最終反応混合物中で約1%であった。主反応生成物は2.76のn /
i比におけるn−ヘキサデカナールおよび2−メチルペンタデカナールであった
。これら2生成物は全04アルデヒド生成物の73.5%になった。残りの大部
分は2−アルキル置換C3,アルデヒドであった。
最終反応混合物を例のように脱コバルトし、0.1 mmで分別的に蒸留し、C
4アルデヒド生成物を分離した。アルデヒドは150〜160℃の加熱浴を用い
て0.1nで115〜125℃の間に沸騰する透明黄色液体留出物として得られ
た。分別蒸留の間に有意なアルデヒド二量体および二量体の形成が生じた6反応
混合物中に存在するC1アルデヒドの草に70%が蒸留により回収された。
実施例66〜70
コーカー留出物から誘導されたC I I ” CI Sアルデヒドの相当する
アルコールを生成する水素化
組合せ蒸留CI+””’CISC1アルデヒドを、前に実験操作中に記載したよ
うに硫黄不悪性コバルト/モリブデン基水素化触媒の存在下に水素化した。30
0psi圧下、232 ’Cにおける約24時間の水素化後、反応混合物をGC
/MSによlr)アルデヒド転化について分析した−(C+sアルデヒドの場合
に反応時間は48時間であった。)アルデヒドが完全に転化したことが認められ
た。
生成物:=主に相当するアルコールであった。しかし、おそらく王アルコール生
成物を経由するパラフィンへの若干の転化もまた生実施例で得られた生成物分布
は次に挙げられる:G C7M Sによるパラフィン生成物の異性体分布の試験
は親アルデヒドのn / iより高いノルマル対インパラフィン比を示した。
これはn−アルデヒドおよびn−アルコールがパラフィンに優先的に水素化され
たことを示した。従ってn−アルコールのパーセント、およびn−アルコール対
2−メチル置換アルコールのn/】比がフィードのn−アルデヒドフィーセント
およびアルデヒドフィードより若干低かった。パラフィンへの水素化が小副反応
であったので、アルコール型(ノルマル、2−メチル置換、2−エチルおよびよ
り高級のアルキル置換アルコール)の減少する濃度の順序はアルデヒドフィード
のそれと同様ムこ保たれた。
水素化の反応混合物を分別的に蒸留してアルコール生成物をパラフィン副生物か
ら分離した。ともに次の近(以沸騰範囲の無色液体留出物として得られた。
GC/MS研究はアルコールが定性的に親アルデヒドと同様の異性体分布を有し
たことを示した。n−アルコールおよび2−メチル枝分れアルコールが主成分で
あつた。GC/λ43はパラフィンがアルデヒドフィードから構造の異性化なく
誘導されたことを示した。パラフィン形成副反応は、n−パラフィンの優勢な形
成により示されるように、フィードの直鎖アルデヒド成分の場合に最高速度で住
した。
半直鎖性ジアルキルフタラード可塑剤
本発明のC3〜C+S半直鎖性アルコールは公知方法ムこより相当するジアルキ
ルフタラードエステルに転化されることができる。
アルコールは、好ましくは非酸化性触媒例えばp−)−ルユンスルホン酸または
チタン酸アルキルの存在下に無水フクル酸と反応させる。生ずるフタラードエス
テルは以下の実施例により示されるように可塑剤性質の特有の組合せを有する。
実施例71
半直鎖性ジウンデシルフタラート可塑剤半直鎖性ウンデシルフタラード、DLJ
P−F、および直鎖ウンデシルフタラード、ジエイフレックス(Jayfleχ
)DtJP、をジオン(Geon) 30ポリ塩化ビニルおよび添加剤と次の割
合で配合した二部毎PVC100重量部、ジオン30.100;フタラード可塑
剤、50;か焼粘土、10;ダイタル(Dythal) X L、7;ステアリ
ン酸、0.2゜次いで生じた可塑化組成物の物理的性質を試験した。得られたデ
ータは次のとおりである:100%モジュラス、psi 1890 2190引
張強さ、psi 3040 3110伸び、% 325 302
DIJP−F組成物の高い硬さおよびモジュラスが低い可塑剤有効性を示す、類
似の物理的性質を得るために、より多量のDUP−Fを使用すべきである。可塑
剤がPvcより低いコスト/容積を有するので低可塑側存効性は可塑化P〜′C
のコストを低下する。
DUP−FおよびジェイフレノクスDUPはまたプラスチゾル試験で、次の配合
で比較した:ゼオン121.100;可塑剤、70;マーク(!1ark) 7
] 01.2.プラスチゾルを100”F(38℃)でエージングした後比較
ブルックフィールド粘度データは次のとおりであった:
DUP−F J−DUP
2時間’jjltcps、3rpm 4870 197030rpm 3685
0 15750
24時間9cps、3rpva 6120 206030rpm 41800
17250
加工性を決定するために、熱板ゲル化試験および動的機械的分析(10℃/分、
1 rad/分、1%ひずみ)を行なった。比較結果は次のとおりであった:
DtJP−F J−DUP
ゲル化点、’C247264
ゲルオンセント、’C7381
ゲル完全、℃ 144 144
融解完全、’C19619に
れらのデータはフレキシコーカーアルコール基、DひP−F可塑剤に対する一層
滑らかな加工を示す。
350”F(177℃)における加熱に対する色安定性は[1IjP−Fおよび
J−DUP組成物に対して同様であった。半直鎖性DUP−Fの低温特性が直t
iliJ−DtJPのそれより劣っただけであった。この点で、半直鎖性DUP
−Fの性質は相当する枝分れおよび直鎖エステル組成物のものの間にある。
実施例72
半直鎖性ジドデシルフタラート可塑剤
半直鎖性ドデシルフタラード、DDP−F、を可塑剤として枝分れジトリデシル
フタラード、J−DTDPおよび枝分れウンデシルフタラード、J−UDPと比
較した。可塑化PVC組成物を次のように配合したニジオン30.100;可塑
剤、62;トリベース(Tribase) E X L (鉛シリケートサルフ
ェート安定剤);CaC0,,15;ステアリン酸、0.25;BPAfi化防
止剤、1゜35D”F (177℃)で混練り、360°F(182°)で成形
した後火の性質が認められた:
ショアD硬さ、7日 35.5 38 37原物理的性質0.040″
引張強さ、psi 2483 2555 2584100%モジュラス、psi
1749 1856 1868伸び、% 307 293 280
残留100%モジュラス、% 139 146 過度に脆い残留伸び、% 64
56 過度に脆い
重量域、% 4.8 9,7 14.6クランシバーグ、Tf、0.070’、
’C−31−23,3−27ベル詭性、Tb、0.070’、’C−28−21
,9−22これらの結果は半直鎖性ジドデシルフタラートが精密可塑剤であるこ
とを示す。その重量域並びに低いクラソシバーグおよびベル脆性温度は関連枝分
れフタラードエステルより優れた揮発性および低温特性を示す。
実施例73
半直鎖性ジトリデンルフタラート可塑剤半直鎖性ジトリデンルフタラート可望剤
、DTP−F、および市販枝分れジトリデシルフタラート可望剤、DTDP、を
前の実施例中に記載したPVC配合物中で、次の結果で比較した:DTP−F
DTDP
原物理的性質
ショアA硬さ 92 91
100%モジュラス、psi 1’、40 1770引張強さ、psi 242
0 2500伸び、% 285 304
熟成吻理的性質、7日/136℃
残留引張 % 102 105
残留伸び % 77 56
重重量域% 2.8 9.6
ベル脆性、Tb、’c −25−22
データはDTP−FがDTDPより優れた伸びの残率および高温における耐久性
並びに良好な低温特性を有する精密可塑剤であることを示す。
半直鎖性界面活性剤
本発明の半直鎖性アルコールは公知方法により新規界面活性剤に転化される。こ
れらの方法はシンクほか(M、J、5chick and F、M。
Fowkes)により編集され、マーセル・デンカ−社(?Iarcel De
kker。
Inc、 、λewYork)により発行された界面活性剤科学双書の適当な巻
およびその中の参照文献中に記載され、リンフイールド(W、M。
Linfield)による1976年の7巻、バート1は「アニオン界面活性剤
」を論議し、「カチオン界面活性剤」はユンガーマン(E。
Jungermann)による1970年の4巻中に論議される。シンクけ、J
、5chick)による「非イオン界面活性剤」は1966年の1巻中にある。
これらの巻の関連買料が参照される。
実施例74
ヘプタエトキモル化生直鎖性アルコール界面活性剤本発明の半直鎖性CI3およ
びCHaアルコールを、塩基触媒として水酸化ナトリウムの存在下にエトキシル
化し、平均9工トキシ基毎分子を育する非イオン界面活性剤を得た。
C+5tht(QC)ltcHz)JHおよび C+ 3Lff (OCHzC
Hz) 、0)IC+1− FO7C+−−FO7
枝分れアルドールアルコールの緩慢で不完全なエトキシル化とは対照的にこれら
のエトキシル化は容易に完全に進行した。
次いでこれらの界面活性剤を、同様にエトキシル化した直鎖C+ * 〜C1@
アルコール、ネオドール(Neodol) 25−7と比較した。
これらの界面活性剤の水溶液のASTM D−1331試験法による表面張力、
78°F(25℃)におけるダイン毎chi、は次0.0001% 0.001
% 1工りにこれらのデータは実用ン農度における類似の表面張力低下を示す
。
これらの半直鎖性δよび直鎖界面活性剤のA S TM −D −2024によ
る1%水7g液の曇り点もまた類(以した。
半直鎖性界面活性剤の0.1%水溶液の室温湿潤時間はドラベス(Draves
)試験(ASTM−D2281)により直鎖界面活性剤のそれより優れていた:
C+1−FO78,57,410,0
C,、−FO76,711,812,3ネオドール25−7 14.0 11.
0 13.5半直鎖性界面活性剤の水溶液はロスマイルス(Ross−Mile
s)試験により明確に低い泡安定性ををした:
C,3−FO79ゴ 2
これは多くの無発泡用途に有利である。
実施例75
ノナエトキンル化半直鎖性アルドール界面活性剤半直鎖性CI3およびCI4ア
ルコールをエトキシル化して平均9ニドキシ基を有する高親水特性の界面活性剤
を得た。これらの界面活性?IC+、−FO9およびC,、−FQ9を類似のエ
トキンル化直鎮アルコール、2オドル25−9、と前の実施例の試験で比較した
。結果は次表により示される:
C1h−FO9524033
C,、−FO9573633
ネオドール25−9 56 34 32C,+−FO978173
c、a〜FO974i 6s
ネオドール25−9 74 165
名才トール25−719 − −
試験結果から、新規半直鎖性アルコールの界面活性剤の性質がそhろの炭素数お
よびエトキシル化の程文により有利に変更できることが明らかである。この半直
鎖性アルコールが一様および一様でない選択炭素数で容易に製造できるので、°
それらはしばじば追加コストなく最適特性の界面活性剤を与えることができる。
半直鎖性アルコールおよびそのエトキシル化誘導はともに容易Cg酸塩化および
スルホンな塩化され、同様に魅力的な界面活性剤性質のアニオン界面剤を与えた
。
本発明は特定の態様および実施例により説明および例示されたが、しかし多くの
変形および改変が特許請求したその精神およびii2囲から逸脱することなく本
発明内でなし得ることを理解すべきである。
浄書(内容に変更なし)
保持時間、分
手続補正書く方式)
平成 年 月 日
特許庁長官 吉 1)文 毅 殿
1、事件の表示 PCT/TJS 871025383、補正をする者
事件との関係 出願人
5、補正命令の日付 平成1年11月7日国際調を報告
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.高温熱分解により石油残油から生成され、1−n−オレフィンを主要型のオ レフィン成分としておよび有機硫黄化合物を0.1%硫黄以上の濃度で含むオレ フィン性石油留出物フィードを一酸化炭素および水素と、 約50〜250℃の温度および50〜6000psi(3.4〜408atm) の範囲内の圧力で、 第VIII族遷移金属カルボニル錯体触媒の有効量の存在下に、反応させて分子 当り平均1個未満のアルキル分枝を有する半直鎖性特性のアルデヒドおよび(ま たは)アルコールを生成させることを含むドロホルミル化法。 2.フィードが減圧残油から生成される、請求項1記載の方法。 3.減圧残油をフルードコーカーまたはフレキシコーカー装置中で分解してヒド ロホルミル化用留出物フィードを生成させる、請求項2記載の方法。 4.フィードが狭範囲沸騰留出物留分であり、生成物アルデヒドおよび(または )アルコールが未反応フィード成分から分留により分離される、請求項1記載の 方法。 5.フィードの直鎖オレフィン成分を選択的に反応させる、請求項1記載の方法 。 6.触媒が均質第VIII族遷移金属カルボニル錯体である、請求項1記載の方 法。 7.錯体触媒が三価リン配位子により変性される、請求項1記載の方法。 8.触媒がロジウムの錯体である、請求項7記載の方法。 9.触媒がコバルトの錯体である、請求項7記載の方法。 10.触媒がトリアルキルホスフィンにより変性されたコバルト錯体である、請 求項7記載の方法。 11.さらに、アルデヒド生成物をアルドール化する段階を含む、請求項1記載 の方法。 12.有機硫黄化合物を0.1%硫黄を越える濃度で含むオレフィン性分解石油 留出物フィードを一酸化炭素および水素と、約50〜250℃の温度および50 〜4500psi(3.4〜306atm)の範囲内の圧力で、 三価リン配位子により変性された第VII族遷移金属カルボニル錯体の有効量の 存在下に、 反応させてアルデヒドおよび(または)アルコールを生成させることを含むヒド ロホルミル化法。 13.オレフィン性フィードが高温熱分解により生成され、1−n−オレフィン を主要型のオレフィン成分として含み、アルデヒドおよび(または)アルコール 生成物が分子当り平均1個未満のアルキル分枝を有する、請求項12記載の方法 。 14.留出物が軽油範囲内にある、請求項12記載の方法。 15.変性錯体触媒が第VII族金属錯体である、請求項12記載の方法。 16.変性された触媒がロジウム錯体である、請求項12記載の方法。 17.変性された触媒がコバルト錯体である、請求項12記載の方法。 18.リン配位子変性剤がトリオルガノホスフィンである、請求項13記載の方 法。 19.1−n−オレフィン成分を選択的に反応させる、請求項14記載の方法。 20.触媒がトリアルキルホスフィン、アルキルジアリールホスフィン、ジアル キルアリールホスフィンおよびトリアルキルホスフィンの群から選ばれるホスフ ィンロジウムカルボニル錯体である、請求項15記載の方法。 21.触媒がトリアルキルホスフィンコバルトカルボニル錯体である、請求項1 6記載の方法。 22.高温熱分解により減圧残油から生成され、1−n−オレフィンを主要型の オレフィン成分として、および有機硫黄化合物を0.1%硫黄を越える濃度で含 有するオレフィン性分解石油留出物を一酸化炭素および水素と、 約100〜180℃の温度および2500〜6000psi(170〜408a tm)の圧力で、 コバルトカルボニル錯体触媒の有効量の存在下に、反応させて、分子当り平均1 個未満のアルキルキル分枝を有する半直鎖性特性のアルデヒドおよび(または) アルコールを生成させることを含むヒドロホルミル化法。 23.減圧残油をフルードコーカーまたはフレキシコーカー装置中で分解してヒ ドロホルミル化に対する留出物フィードを生成させる、請求項22記載の方法。 24.フィードが20%以上のオレフィンを含む、請求項22記載の方法。 25.フィード中の全オレフィンの30%以上がI型オレフィンである、請求項 22記載の方法。 26.フィードのオレフィン成分が分子当り8〜35個の炭素を有する、請求項 22記載の方法。 27.反応が120〜145℃で行なわれ、主生成物がアルデヒドである、請求 項22記載の方法。 28.主生成物がn−アルデヒド、2−メチル枝分れアルデヒド並びに2−エチ ルおよびより高級のアルキル枝分れアルデヒドである、請求項27記載の方法。 29.アルデヒド生成物が硫黄不感性触媒の存在下に相当するアルコールに選択 的に水素化される、請求項22記載の方法。 30.アルデヒド生成物を添加アルコールと反応させて相当するジアルキルアセ タールを生成させる、請求項22記載の方法。 31.減圧残油からフルードコーカーまたはフレキシコーカー装置中の高温熱分 解により生成され、C8〜C20範囲中に20%以上のオレフィンを含み、前記 オレフィンの30%以上がI型であり、さらに有機硫黄化合物を0.1%硫黄以 上の濃度で含む軽油範囲中のオレフィン性分解石油留出物フィードを一酸化炭素 および水素と、 100〜180℃の温度および2500〜6000psi(170〜408at m)の圧力で、 コバルトカルボニル錯体の有効量の存在下に、反応させて分子当り1個未満の分 枝を有し、モノ枝分れ生成物の主要成分が2−メチル枝分れであり、残りの大部 分が2−エチルまたはより高級のn−アルキル枝分れである半直鎖性特性のアル デヒドおよび(または)アルコールを生成させることを含むヒドロホルミル化法 。 32.石油残油から高温熱分解により生成され、留出物が分留の結果、 主に同炭素数の、オレフィンの30%以上がI型であるオレフィン、および実質 的に低下されたチオフェン硫黄濃度を含む狭範囲留分である、ナフサ範囲内のオ レフィン性分解石油留出物フィードを一酸化炭素および水素と、約50〜250 ℃の温度および50〜6000psi(3.4〜408atm)の範囲内の圧力 で、 第VIII族遷移金属カルボニル錯体触媒の有効量の存在下に、反応させて分子 当り平均1個未満のアルキル分枝を有する半直鎖性特性のアルデヒドおよび(ま たは)アルコールを生成させることを含むヒドロホルミル化法。 33.留出物フィードがオレフィン性C6、C7、C8およびC9留分からなる 群から選ばれる、請求項32記載の方法。 34.反応が約100〜180℃の温度および2500〜6000psiの圧力 で、コバルトカルボニル錯体触媒の存在下に行なわれる、請求項32記載の方法 。 35.石油残油から高温熱分解により生成され、1−n−オレフィンを主要型の オレフィン成分として、および0.1%硫黄以上の濃度で有機硫黄化合物を含む オレフィン性分解石油留出物フィードを、 (1)初めに一酸化炭素および水素と約50〜250℃の温度および50〜60 00psi(3.4〜408atm)の範囲内の圧力で、第VIII族遷移金属 錯体触媒の有効量の存在下に、反応させて分子当り平均1個未満のアルキル分枝 を有する半直鎖性特性のアルデヒドを生成させ、 (2)次いでC1〜C6アルコールと、15〜250℃の温度および0〜500 0psi(0〜340atm)の圧力で前記ヒドロホルミル化の間またはその後 に反応させてアルデヒドから、分子当り平均1個未満のアルキル分枝を有する半 直鎖性特性の相当するアセタールを生成させる、ことを含むヒドロホルミル化一 アセタール化法。 36.石油残油から高温熱分解により生成され、1−n−オレフィンを主要型の オレフィン成分として、および0.1%硫黄以上の濃度で有機硫黄化合物を含む オレフィン性分解石油留出物フィードを、 (1)初めに一酸化炭素および水素と約50〜250℃の温度および50〜60 00psiの範囲内の圧力で、第VII族遷移金属カルボニル錯体触媒の有効量 の存在下に、反応させて分子当り平均1個未満のアルキル分枝を有する半直鎖性 特性のアルデヒドを生成させ、 (2)次いで分子水素と、 100〜250℃の温度および200〜5000psi(13.6〜340at m)の圧力で、 金属または金属硫化物触媒の有効量の存在下に、反応させて分子当り平均1個未 満のアルキル分枝を有する半直鎖性特性の相当するアルコールを生成させる、こ とを含むヒドロホルミル化一水素化法。 37.ノルマルアルデヒド15〜50重量%、3−メチル枝分れアルデヒド3〜 20%、2−メチル枝分れアルデヒド3〜20%、並びに2−エチルおよびより 高級の2−n−アルキル枝分れアルデヒド3〜20%を含む、分子当り1個未満 の分枝を有する半直鎖性、異性体C5〜C21アルデヒド混合物。 38.ノルマルアルデヒドおよび3−メチルプラス2−メチル枝分れアルデヒド が混合物の40%以上を構成する、請求項37記載の混合物。 39.半直鎖性アルデヒド混合物が分子当り5〜15個の炭素原子を含み、混合 物を有利な低温特性を有するエステル可塑剤の製造に適する中間体にするアルキ ル部分を有する、請求項37記載の組成物。 40.ノルマルアルデヒド15〜50%、3−メチル枝分れアルデヒド3〜20 %、2−メチル枝分れアルデヒド3〜20%、並びに2−エチルおよびより高級 のn−アルキル枝分れアルデヒド3〜20%を含む、分子当り1個未満の分枝を 有する半直鎖性、異性体C7〜C21アルデヒド混合物。 41.半直鎖性アルデヒド混合物が分子当り10〜21個の炭素原子を含み、混 合物を、適当な生分解性を有する界面活性剤に適する中間体にするアルキル部分 を有する、請求項39記載の組成物。 42.分子当り1個未満の分枝を有し、ノルマルウンデカナール15〜50%、 3−メチルデカナール3〜20%および2−メチルデカナール3〜20%を含み 、前記C11アルデヒドが合せて全体の40%以上を構成する半直鎖性、異性体 C11アルデヒド混合物。 43.分子当り1個未満の分子を有し、ノルマルトリデカナール15〜50%、 3−メチルドデカナール3〜20%および2−メチルデカナール3〜20%を含 み、前記C13アルデヒドが合せて全体の40%以上を構成する半直鎖性、異性 体C13アルデヒド混合物。 44.分子当り1個未満の分枝を有し、ノルマルアルコール15〜50%、3− メチル枝分れアルコール3〜20%および2−メチル枝分れアルコール3〜20 %を含む半直鎖性、異性体C5〜C21第一級アルコール混合物。 45.ノルマルアルコールおよび3−メチルプラス2−メチル枝分れアルコール が混合物の40%以上を構成する、請求項44記載の組成物。 46.半直鎖性アルコール混合物が5〜15梱の炭素原子を含み、混合物を、有 利な低温特性を有するエステル可塑剤の製造に適する反応物にするアルキル部分 を有する、請求項44記載の組成物。 47.分子当り1個未満の分枝を有し、n−アルコール15〜50%、3−メチ ル枝分れアルコール3〜20%、2−メチル枝分れアルコール3〜20%、並び に2−エチルおよびより高級のn−アルキル枝分れアルコール3〜20%を含む 、半直鎖性、異性体C7〜C21アルコール混合物。 48.半直鎖性アルコール混合物が分子当り10〜21個の炭素原子を含み、混 合物を、適当な生分解性を有する界面活性剤に適する中間体にするアルキル部分 を有する、請求項47記載の組成物。 49.分子当り1個未満の分枝を有し、ノルマルノナノール15〜50%、3− メチルオクタノール3〜20%および2−メチルオクタノール3〜20%を含み 、前記C9アルコールが合せて全体の40%以上を構成する半直鎖性、異性体第 一級C9アルコール混合物。 50.分子当り1個未満の分枝を有し、ノルマルヘプタノール15〜50%、3 −メチルヘキサノール3〜20%および2−メチルヘキサノール3〜20%を含 み、前記C9アルコールが合せて全体の40%以上を構成する半直鎖性、異性体 第一級C7アルコール混合物。 51.一塩基、二塩基および三塩基カルボン酸およびリン酸類の中性アルキルエ ステルからなり、前記アルキル基がそれぞれ1個未満のアルキル分枝を有し、ノ ルマルアルキル15〜50%、3−メチル枝分れアルキル3〜20%および2− メチル枝分れアルキル基3〜20%を含み、それらが合せて全体の40%以上を 示す可塑剤エステル。 52.平均で1個未満のアルキル分枝を有し、ノルマルアルキル15〜50%、 3−メチル枝分れアルキル3〜20%、2−メチル枝分れアルキル3〜20%を 含み、前記アルキル基が合せて全体の40%以上を示すC5〜C15アルキル基 を有する、可塑化熱可塑性樹脂に用いたときに有利な低温特性のジアルキルフタ ラート可塑剤エステル。 53.平均で1個未満のアルキル分枝を有し、ノルマルトリデシル15〜50% 、3−メチルドデシル3〜20%および2−メチルドデシル3〜20%を含み、 前記トリデシル基が合せて全体の40%以上を示すトリデシル基を有する、有利 な低温特性のジトリデシルフタラート。 54.平均で1個未満のアルキル分枝を有し、ノルマルアルキル15〜50%、 3−メチル枝分れアルキル3〜20%および2−メチル枝分れアルキル基3〜2 0%を含み、前記アルキル基が合せて全体の40%以上を示すアルキル基を有す る半直鎖性異性体C6〜C12アルキルアセタートエステル。 55.エトキシル化および(または)プロボキシル化アルコールの非イオン界面 活性剤群、アルキルスルファート、エトキシル化および(または)プロボキシル 化アルキルスルファートまたはアルカンスルホナートのアニオン界面活性剤群; アルキルアミン、エトキシル化および(または)プロボキシル化アルキルアミン 、アルキルオキシプロピルアミン、エトキシル化および(または)プロボキシル 化アルキルオキシプロピルアミン並びに前記アミンの第四級アンモニウム塩のカ オチン界面活性剤群からなり、 前記界面活性剤の異性体C8〜C21アルキル基がそれぞれ平均で1個未満の分 枝を有し、ノルマルアルキル15〜50%、3−メチル枝分れアルキル3〜20 %、2−メチル枝分れアルキル3〜20%並びに2−エチルおよびより高級のn −アルキル基3〜20%を含み、前記アルキル基が合せて全体の50%以上を示 す半直鎖性界面活性剤。 56.アルキル基が分子当り平均1個未満の分枝を有し、ノルマルアルキル15 〜50%、3−メチル枝分れアルキル3〜20%、2−メチル枝分れアルキル3 〜20%並びに2−エチルおよびより高級のn−アルキル基3〜20%を含み前 記アルキル基が合せて全体の50%以上を示す、1〜30エトキシ単位を含む生 分解性、半直鎖性異性体エトキシル化C8〜C21高級アルコール界面活性剤。 57.トリデシル基が分子当り平均1個未満の分枝を有し、ノルマルトリデシル 15〜50%、3−メチルドデシル3〜20%、2−メチルドデシル3〜20% 並びに2−エチルおよびより高級のn−アルキル枝分れトリデシル基を含み、前 記異性体トリデシル基が合せて全体の50%以上を示す、1〜30個のエトキシ 単位を含む半直鎖性異性体エトキシル化トリデシルアルコール。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/914,802 US4711968A (en) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | Process for the hydrofomylation of sulfur-containing thermally cracked petroleum residua |
US914,802 | 1986-10-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02500516A true JPH02500516A (ja) | 1990-02-22 |
JP2583546B2 JP2583546B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=25434786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62506230A Expired - Lifetime JP2583546B2 (ja) | 1986-10-03 | 1987-10-02 | 硫黄含有熱分解石油残油のヒドロホルミル化法およびその新規生成物 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4711968A (ja) |
EP (1) | EP0329670B1 (ja) |
JP (1) | JP2583546B2 (ja) |
BR (1) | BR8707835A (ja) |
CA (1) | CA1292753C (ja) |
DE (1) | DE3788962T2 (ja) |
WO (1) | WO1988002360A1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004501880A (ja) * | 2000-06-26 | 2004-01-22 | ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト | 13および15個の炭素原子を有するアルコール混合物および表面活性物質を製造するためのその使用 |
JP2004502660A (ja) * | 2000-06-28 | 2004-01-29 | ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト | 2〜8個の炭素原子を有するオレフィンのヒドロホルミル化生成物の製造方法 |
JP2007186514A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Oxeno Olefinchemie Gmbh | テレフタル酸ジアルキルエステル及びその使用 |
JP2017082108A (ja) * | 2015-10-29 | 2017-05-18 | 新日本理化株式会社 | 4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジエステルを含有する塩化ビニル系樹脂用可塑剤 |
JP2017082135A (ja) * | 2015-10-29 | 2017-05-18 | 新日本理化株式会社 | 1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジエステルを含有する塩化ビニル系樹脂用可塑剤 |
Families Citing this family (56)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4922028A (en) * | 1986-10-03 | 1990-05-01 | Exxon Research & Engineering Company | Process for the hydroformylation of sulfur-containing thermally cracked petroleum residue and novel products thereof |
US5189105A (en) * | 1987-02-09 | 1993-02-23 | Mitsubishi Chemical Industries Limited | Alcohol mixture for plasticizer |
US5017279A (en) * | 1988-12-29 | 1991-05-21 | Exxon Research And Engineering Company | Multistep process for the manufacture of novel polyolefin lubricants from sulfur containing thermally cracked petroleum residua |
DE3924720A1 (de) * | 1989-07-26 | 1991-01-31 | Basf Ag | Hydroformylierungsverfahren |
US5516965A (en) * | 1995-01-18 | 1996-05-14 | Exxon Research And Engineering Company | Unsaturates recovery and recycle process |
PL321368A1 (en) * | 1995-01-18 | 1997-12-08 | Exxon Chemical Ltd | Hydroformylation process |
US5520722A (en) * | 1995-01-18 | 1996-05-28 | Exxon Research And Engineering Company | Multiunsaturates removal process |
US5675041A (en) * | 1995-01-18 | 1997-10-07 | Exxon Research & Engineering Company | Direct hydroformylation of a multi-component synthesis gas containing carbon monoxide, hydrogen, ethylene, and acetylene |
EG22088A (en) † | 1996-04-16 | 2002-07-31 | Procter & Gamble | Alkoxylated sulfates |
US5780694A (en) | 1996-11-26 | 1998-07-14 | Shell Oil Company | Dimerized alcohol compositions and biodegradible surfactants made therefrom having cold water detergency |
US6150322A (en) | 1998-08-12 | 2000-11-21 | Shell Oil Company | Highly branched primary alcohol compositions and biodegradable detergents made therefrom |
US5849960A (en) * | 1996-11-26 | 1998-12-15 | Shell Oil Company | Highly branched primary alcohol compositions, and biodegradable detergents made therefrom |
WO2009064569A1 (en) | 2007-11-12 | 2009-05-22 | Exxonmobil Upstream Research Company | Methods of generating and utilizing utility gas |
CA2721724C (en) * | 2008-04-30 | 2016-06-28 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method and apparatus for removal of oil from utility gas stream |
US20100116711A1 (en) * | 2008-11-12 | 2010-05-13 | Kellogg Brown & Root Llc | Systems and Methods for Producing N-Paraffins From Low Value Feedstocks |
CN102917767B (zh) | 2010-05-28 | 2015-11-25 | 埃克森美孚上游研究公司 | 整合吸附器头以及与其相关的阀设计和变化吸附法 |
TWI495501B (zh) | 2010-11-15 | 2015-08-11 | Exxonmobil Upstream Res Co | 動力分餾器及用於氣體混合物之分餾的循環法 |
US10684239B2 (en) * | 2011-02-22 | 2020-06-16 | Saudi Arabian Oil Company | Characterization of crude oil by NMR spectroscopy |
MY173802A (en) | 2011-03-01 | 2020-02-24 | Exxonmobil Upstream Res Co | Apparatus and systems having an encased adsorbent contractor and swing adsorption processes related thereto |
US9352269B2 (en) | 2011-03-01 | 2016-05-31 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and systems having a rotary valve assembly and swing adsorption processes related thereto |
EA201391255A1 (ru) | 2011-03-01 | 2014-02-28 | Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани | Устройства и системы, имеющие компактную конфигурацию многочисленных слоев для цикловой адсорбции, и связанные с этим способы |
BR112013018276A2 (pt) | 2011-03-01 | 2019-09-24 | Exxonmobil Upstream Res Co | métodos de remover contaminantes de uma corrente de hidrocarbonetos por adsorção oscilante e aparelhos e sistemas relacionados |
WO2012118757A1 (en) | 2011-03-01 | 2012-09-07 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and systems having a reciprocating valve head assembly and swing adsorption processes related thereto |
BR112013018599A2 (pt) | 2011-03-01 | 2019-09-24 | Exxonmobil Upstream Res Co | métodos de remover contaminantes de uma corrente de hidrocarbonetos por adsorção oscilante e aparelho e sistemas relacionados |
BR112013017622A2 (pt) | 2011-03-01 | 2016-10-11 | Exxonmobil Upstream Res Co | aparelho e sistema que tem uma montagem de válvula giratória e processos de absorção de oscilação relacionados à mesma |
US9034078B2 (en) | 2012-09-05 | 2015-05-19 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and systems having an adsorbent contactor and swing adsorption processes related thereto |
WO2016014232A1 (en) | 2014-07-25 | 2016-01-28 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system having a valve assembly and swing adsorption processes related thereto |
RU2699551C2 (ru) | 2014-11-11 | 2019-09-06 | Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани | Высокоемкие структуры и монолиты посредством печати пасты |
WO2016094034A1 (en) | 2014-12-10 | 2016-06-16 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Adsorbent-incorporated polymer fibers in packed bed and fabric contactors, and methods and devices using same |
CA2970307C (en) | 2014-12-23 | 2019-10-22 | Exxonmobil Upstream Research Company | Structured adsorbent beds, methods of producing the same and uses thereof |
CA2979869C (en) | 2015-05-15 | 2019-12-03 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto comprising mid-bed purge systems |
EA034705B1 (ru) | 2015-05-15 | 2020-03-10 | Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани | Аппарат и система для процессов короткоцикловой адсорбции, связанные с ней |
US10124286B2 (en) | 2015-09-02 | 2018-11-13 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
EP3344371B1 (en) | 2015-09-02 | 2021-09-15 | ExxonMobil Upstream Research Company | Process and system for swing adsorption using an overhead stream of a demethanizer as purge gas |
KR102119378B1 (ko) | 2015-10-27 | 2020-06-08 | 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 | 능동 제어식 공급물 포핏 밸브 및 수동 제어식 생성물 밸브를 갖는 관련 스윙 흡착 공정용 장치 및 시스템 |
KR102123224B1 (ko) | 2015-10-27 | 2020-06-16 | 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 | 복수의 밸브들을 갖는 관련 스윙 흡착 공정을 위한 장치 및 시스템 |
KR102118860B1 (ko) | 2015-10-27 | 2020-06-04 | 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 | 복수의 밸브들을 갖는 관련 스윙 흡착 공정을 위한 장치 및 시스템 |
US10744449B2 (en) | 2015-11-16 | 2020-08-18 | Exxonmobil Upstream Research Company | Adsorbent materials and methods of adsorbing carbon dioxide |
CN108698962B (zh) * | 2016-02-11 | 2022-02-25 | 陶氏技术投资有限责任公司 | 将烯烃转化成醇、醚或其组合的方法 |
AU2017234450B2 (en) | 2016-03-18 | 2020-02-06 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
CN109195685A (zh) | 2016-05-31 | 2019-01-11 | 埃克森美孚上游研究公司 | 用于变吸附方法的装置和系统 |
CA3025615A1 (en) | 2016-05-31 | 2017-12-07 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes |
US10434458B2 (en) | 2016-08-31 | 2019-10-08 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
CA3033235C (en) | 2016-09-01 | 2022-04-19 | Exxonmobil Upstream Research Company | Swing adsorption processes for removing water using 3a zeolite structures |
US10328382B2 (en) | 2016-09-29 | 2019-06-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for testing swing adsorption processes |
US10710053B2 (en) | 2016-12-21 | 2020-07-14 | Exxonmobil Upstream Research Company | Self-supporting structures having active materials |
US10549230B2 (en) | 2016-12-21 | 2020-02-04 | Exxonmobil Upstream Research Company | Self-supporting structures having active materials |
US11331620B2 (en) | 2018-01-24 | 2022-05-17 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes |
US11413567B2 (en) | 2018-02-28 | 2022-08-16 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes |
CN109172362B (zh) * | 2018-07-09 | 2021-01-26 | 杨洪伟 | 一种医护用碘酊容器 |
WO2020131496A1 (en) | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Flow modulation systems, apparatus, and methods for cyclical swing adsorption |
WO2020222932A1 (en) | 2019-04-30 | 2020-11-05 | Exxonmobil Upstream Research Company | Rapid cycle adsorbent bed |
CN110204411B (zh) * | 2019-07-19 | 2021-04-06 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种用于烯(醚)醛气相法合成异戊二烯的抗积碳与废水、废热综合利用的生产系统及方法 |
US11655910B2 (en) | 2019-10-07 | 2023-05-23 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Adsorption processes and systems utilizing step lift control of hydraulically actuated poppet valves |
US11433346B2 (en) | 2019-10-16 | 2022-09-06 | Exxonmobil Upstream Research Company | Dehydration processes utilizing cationic zeolite RHO |
WO2022025562A1 (ko) * | 2020-07-30 | 2022-02-03 | 주식회사 엘지화학 | 하이드로포밀화 방법 |
Family Cites Families (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE871750C (de) * | 1942-08-12 | 1953-03-26 | Chemische Verwertungsgesellsch | Verfahren zur Herstellung von sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen |
BE484154A (ja) * | 1947-07-03 | 1900-01-01 | ||
GB690921A (en) * | 1948-04-08 | 1953-04-29 | Goodrich Co B F | Improvements in or relating to the preparation of polyesters of 3,5,5-trimethyl hexanol |
GB704449A (en) * | 1950-07-04 | 1954-02-24 | Anglo Iranian Oil Co Ltd | Improvements in or relating to the production of oxygenated organic compounds from hydrocarbon containing feedstocks and recovery of toluene therefrom |
US2793236A (en) * | 1951-07-25 | 1957-05-21 | British Petroleum Co | Hydrogenation of oxo aldehyde bottoms |
US2813916A (en) * | 1953-11-20 | 1957-11-19 | Exxon Research Engineering Co | Production of hydrocarbons from heavy hydrocarbonaceous residues by two stage processwith the use of inert solids |
US2781396A (en) * | 1954-02-24 | 1957-02-12 | Exxon Research Engineering Co | Preparation of oxo octyl alcohols and plasticizer esters |
US2905733A (en) * | 1954-12-24 | 1959-09-22 | Exxon Research Engineering Co | Combination process for producing olefins from heavy oils |
US2905629A (en) * | 1955-04-13 | 1959-09-22 | Exxon Research Engineering Co | High temperature conversion of heavy oils |
US3519691A (en) * | 1964-07-24 | 1970-07-07 | Huels Chemische Werke Ag | O-hemiacetals of formaldehyde and catalytic process of manufacture |
US4487972A (en) * | 1967-10-02 | 1984-12-11 | Mobil Oil Corporation | Production of oxygenated compounds |
US4052467A (en) * | 1967-11-08 | 1977-10-04 | Phillips Petroleum Company | Catalytic reduction of aldehydes to alcohols |
US3661543A (en) * | 1969-11-26 | 1972-05-09 | Exxon Research Engineering Co | Fluid coking process incorporating gasification of product ore |
US3816084A (en) * | 1970-04-16 | 1974-06-11 | Exxon Research Engineering Co | Cokeless coker with recycle of coke from gasifier to heater |
US4098727A (en) * | 1970-07-23 | 1978-07-04 | Mobil Oil Corporation | Insoluble polymers having functional groups containing chemically bonded Group VIII metal |
US4011389A (en) * | 1975-03-21 | 1977-03-08 | Basf Wyandotte Corporation | Glycoside polyethers |
US4184993A (en) * | 1975-09-18 | 1980-01-22 | Rohm And Haas Company | Plasticizer, plasticized resin composition and process for preparation thereof |
US4055484A (en) * | 1976-05-14 | 1977-10-25 | Exxon Research & Engineering Co. | Elutriation in a fluid coking process |
US4275244A (en) * | 1978-05-11 | 1981-06-23 | Basf Wyandotte Corporation | Linear polyalkylene ether glycols of high molecular weight |
US4254280A (en) * | 1978-07-19 | 1981-03-03 | Shell Oil Company | Cyclopropane derivative |
US4263443A (en) * | 1978-11-22 | 1981-04-21 | Halcon Research And Development Corp. | Conversion of aldehydes |
US4592870A (en) * | 1978-12-21 | 1986-06-03 | Union Carbide Corporation | Production of methyl esters and ethylene glycol esters from reaction of carbon monoxide and hydrogen in presence of ruthenium catalyst |
US4450299A (en) * | 1980-10-01 | 1984-05-22 | Exxon Research And Engineering Co. | Homogeneous hydroformylation catalysis with silyl substituted alkyl diaryl phosphine metal complexes |
JPS55151521A (en) * | 1979-05-15 | 1980-11-26 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | Preparation of alcohol |
US4288374A (en) * | 1979-09-10 | 1981-09-08 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Synthesis of 3-buten-1-ol, 3,4-dichlorobutan-1-ol and 3-chlorotetrahydrofuran |
US4299994A (en) * | 1980-02-06 | 1981-11-10 | Sandoz, Inc. | Polyoxyalkylene condensation products |
US4426542A (en) * | 1981-04-22 | 1984-01-17 | Monsanto Company | Synthesis of plasticizer and detergent alcohols |
US4598162A (en) * | 1981-06-11 | 1986-07-01 | Monsanto Company | Detergent range aldehyde and alcohol mixtures and derivatives, and process therefor |
US4510320A (en) * | 1981-12-24 | 1985-04-09 | The Standard Oil Co. (Ohio) | Preparation of aliphatic carboxylic acid esters |
US4453019A (en) * | 1982-09-02 | 1984-06-05 | Ashland Oil, Inc. | Use of mixed metal catalysts in the hydroformylation of olefins to produce linear aldehydes and alcohols |
US4417973A (en) * | 1982-09-07 | 1983-11-29 | Mobil Oil Corporation | Upgrading olefinic stocks via sequential hydroformylation/hydrogenation |
US4497705A (en) * | 1983-08-17 | 1985-02-05 | Exxon Research & Engineering Co. | Fluid coking with solvent separation of recycle oil |
GB8430223D0 (en) * | 1984-11-30 | 1985-01-09 | Exxon Research Engineering Co | Hydroformylation of olefins |
US4709115A (en) * | 1986-05-15 | 1987-11-24 | The Dow Chemical Company | Disproportionation of alkenes |
-
1986
- 1986-10-03 US US06/914,802 patent/US4711968A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-10-02 DE DE3788962T patent/DE3788962T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-02 CA CA000548508A patent/CA1292753C/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-02 EP EP87906897A patent/EP0329670B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-02 JP JP62506230A patent/JP2583546B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-02 BR BR8707835A patent/BR8707835A/pt not_active IP Right Cessation
- 1987-10-02 WO PCT/US1987/002538 patent/WO1988002360A1/en active IP Right Grant
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004501880A (ja) * | 2000-06-26 | 2004-01-22 | ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト | 13および15個の炭素原子を有するアルコール混合物および表面活性物質を製造するためのその使用 |
JP2004502660A (ja) * | 2000-06-28 | 2004-01-29 | ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト | 2〜8個の炭素原子を有するオレフィンのヒドロホルミル化生成物の製造方法 |
JP4669199B2 (ja) * | 2000-06-28 | 2011-04-13 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 2〜8個の炭素原子を有するオレフィンのヒドロホルミル化生成物の製造方法 |
JP2007186514A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Oxeno Olefinchemie Gmbh | テレフタル酸ジアルキルエステル及びその使用 |
JP2017082108A (ja) * | 2015-10-29 | 2017-05-18 | 新日本理化株式会社 | 4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジエステルを含有する塩化ビニル系樹脂用可塑剤 |
JP2017082135A (ja) * | 2015-10-29 | 2017-05-18 | 新日本理化株式会社 | 1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジエステルを含有する塩化ビニル系樹脂用可塑剤 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0329670A4 (en) | 1989-08-16 |
CA1292753C (en) | 1991-12-03 |
EP0329670A1 (en) | 1989-08-30 |
BR8707835A (pt) | 1989-10-31 |
EP0329670B1 (en) | 1994-01-26 |
DE3788962D1 (de) | 1994-03-10 |
JP2583546B2 (ja) | 1997-02-19 |
DE3788962T2 (de) | 1994-06-23 |
US4711968A (en) | 1987-12-08 |
WO1988002360A1 (en) | 1988-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH02500516A (ja) | 硫黄含有熱分解石油残油のヒドロホルミル化法およびその新規生成物 | |
US5072057A (en) | Process for the hydroformylation of sulfur-containing thermally cracked petroleum residue and novel products thereof | |
KR100435830B1 (ko) | 유기화합물및그의제조방법 | |
US5463147A (en) | Decyl alcohol mixtures, phthalic esters obtainable therefrom and their use as plasticizers | |
KR830001167B1 (ko) | n-발레르 알데히드를 제조하기 위한 하이드로 포르밀레이션 방법 | |
US4426542A (en) | Synthesis of plasticizer and detergent alcohols | |
US3420898A (en) | Single stage hydroformylation of olefins to alcohols | |
CA1273367A (en) | Hydroformylation of olefins | |
AU658273B2 (en) | Decyl alcohol mixtures, phthalic esters obtainable therefrom and their use as plasticizers | |
EP0804398B1 (en) | Hydroformylation process | |
AU671763B2 (en) | Process for the hydroformylation of 1,3-butadiene | |
KR19980701462A (ko) | 다성분 공급 스트림의 하이드로포밀화 방법(hydroformylation of a multi-component feed stream) | |
EP0077815A4 (en) | HYDROFORMYLATION PROCESS. | |
US4598162A (en) | Detergent range aldehyde and alcohol mixtures and derivatives, and process therefor | |
US4922028A (en) | Process for the hydroformylation of sulfur-containing thermally cracked petroleum residue and novel products thereof | |
US3234283A (en) | Preparation of tertiary amines | |
EP0080449B1 (en) | Synthesis of isoprene from linear butenes | |
EP0185477B1 (en) | Production of ether/ether-alcohol compositions | |
AU674620B2 (en) | Process for preparing aldehydes substituted in the alpha position by an alkyl radical | |
US3544635A (en) | Process for preparing alcohols and aldehydes | |
US2697731A (en) | Alcohol synthesis process | |
US3590087A (en) | Trans-annular sec-phosphine in complex combination with cobalt and carbon monoxide as a catalyst in the oxo alcohol process | |
CA1294973C (en) | Process for the hydroformylation of sulfur-containing thermally cracked petroleum residua and novel products thereof | |
US2908721A (en) | Modified carbonylation reaction | |
EP1836148B1 (en) | Process for preparing aldol derivates from alkenes using catalyst |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |