JPH03258732A - 1―オクテン製造方法 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
クテン類の製造方法に関する。この方法は、分子量が比
較的小さい共役ジエンを■族の金属触媒の存在下でカル
ボン酸と反応させて2,7−アルカジェニルエステルを
生成する、二重化とエステル化とを組合わせた段階を包
含している。
カルボン酸でエステル化する段階は従来技術で知られて
いる。米国特許第3,407,224号及び米国特許第
3,526,314号は共に■族の触媒を使用しての2
,7−アルカジェニルエステル類の製造法を開示してい
る。これら2つの明細書で記載されている詳細は本方法
での二重化エステル化の段階にも適用し得る。
役ジエンを(低級アルキルで置換された)1−オクテン
類に変換し得ることが全判明した。
するためにポリエチレンの重合でコモノマーとして使用
するのに適している。
はC1〜C1−アルキルである)の1−アルケンの製造
方法に関する。該製造方法は、 a>(1)カルボキシル基に存在する以外の活性水素原
子を有さず且つ非芳香族性炭素−炭素不飽和部分(un
saturat 1on)を有しないカルボン酸を (2)パラジウム、白金及び/又はルテニウムの中から
選択した金属を含有する触媒の存在下で、式: %式% (式中、R,、R2,R3,R4は互いに独立に水素又
はC,〜C1−アルキルである)及びその混合物の中か
ら選択した共役ジエンと、カルホキb) シ基1モルに対して0,25モル〜10モルの割合で接
触させて、2,7−アルカジェニルエステルを生成する
こと、 段階a)の2.7−アルカジェニルエステル生成物を水
素及び水素化触媒と接触させて、対応するアルキルエス
テルを生成すること、C)段階b)のアルキルエステル
を350℃〜600℃の温度に加熱して、対応する一般
式■のアルケンを生成することを有してなる。
エンは4−炭素鎖の末端炭素原子上に水素基のみを有す
るα、ω−共役アルカジエンである。内部即ち非末端炭
素原子の置換基が過度にジエンの三量化の立体障害とな
らなければ、内部炭素原子上に水素でない置換基を有す
るジエンが適切に使用される。好ましいジエン反応体類
は0〜2個の内部炭素メチル置換基を有するブタジェン
を含んでいる。これらのジエン化合物はブタジェン、イ
ソプレン及び2,3−ジメチルブタジェンである。これ
らの中でブタジェンが特に好ましい。
ある。
ル(C3以下)、中でも特にメチルである。)本発明の
方法の第1段階の反応体として使用するカルボン酸は少
なくとも1個のカルボキシ基、即ち−CO2H基を含み
、複雑なものでもよいし、又は比較的単純な構造のもの
でもよい。比較的単純な構造のカルボン酸を使用すると
最良の結果が得られる。好ましい有機カルボン酸類は、
1〜4個のカルボキシ基、好ましくは1〜2個のカルボ
キシ基が分子構造内に存在し且つカルボキシ基の活性水
素以外の活性水素原子を有さない、20個までの炭素原
子を有するカルボン酸を含んでいる。有機カルボン酸反
応体は完全に脂肪族特性、若しくは完全に芳香族特性を
有すること、又は脂肪族部分と芳香族部分とを合わせ持
つことが適切である。
意の芳香族部分の炭素−炭素不飽和部分以外の炭素−炭
素不飽和部分を有さない。即ちカルボン酸反応体は非芳
香族性炭素−炭素不飽和部分を有さない。換言すれば、
カルボン酸反応体は芳香族性炭素−炭素不飽和部分のみ
を有する。即ち反応体分子内に存在する任意の炭素−炭
素不飽和部分は芳香族性炭素−炭素不飽和部分である。
に、炭素原子及び水素原子のみを含む炭化水素カルボン
酸であるか、又は炭素、水素及びカルボキシ酸素原子の
外に、ハロゲン原子、カルボキシ酸素原子以外の酸素原
子及び窒素原子を含む買換炭化水素カルボン酸である。
ボニルオキシ、ハロ、第37ミノ等の基で存在する。
素カルボン酸であるカルボン酸反応体は、他の官能基を
備えるカルボン酸より好ましい。本発明の方法は、モノ
カルボン酸、特に12個までの炭素原子を含む炭化水素
モノカルボン酸を使用するときに特に有効である。3個
までの炭素原子を含む低級炭化水素(中でもアルキル)
モノカルボン酸が特に好ましい。代表的な好ましい酸は
酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、酪酸及びバレ
リアン酸である。
水素脂肪族カルボン酸を含む完全に脂肪族のカルボン酸
、例えば蟻酸、酢酸、酪酸、2−エチルヘキサン酸、ド
デカン酸、グルタル酸、アジピン酸、ヘキサデカンニ酸
、2−メチルグルタル酸、蓚酸、シクロペンタンカルボ
ン酸、テトラヒドロナフタレン−1−カルボン酸、1.
4−ジカルボキシシクロヘキサン、1,2,4.5−テ
トラカルボキシシクロヘキサン、2−(カルボキシメチ
ル)グルタル酸及び1.4−ビス(カルボキシメチル)
シクロヘキサン、並びに非環状及び環状の置換炭化水素
脂肪族カルボン酸、例えばクロロ酢酸、トリフルオロ酢
酸、トリクロロ酢酸、3−アセトキシプロピオン酸、4
−ブロモシクロヘキサンカルボン酸、N−メチルピペリ
ジン−2−カルボン酸、2−エトキシエタン酸、2.2
−ジクロロプロピオン酸、6−シメチルアミノヘキサン
酸、4−クロロ−3−メトキシ酪酸、2.3−ジクロロ
ブタンニ13−タロロメチルシクロペンタンカルボン酸
、テトラヒドロビラン−2−カルボン酸、ビス(2−カ
ルボキシエチル)エーテル及び2−トリクロロメチル琥
珀酸である。
ル酸、フタル酸、ナフタレン−1−カルボン酸、ピロメ
リット酸、ナフタレン−1,4−ジカルボン酸等、並び
に完全に芳香族の置換炭化水素カルボン酸、例えばp−
クロロ安息香酸、ピリジン−2−カルボン酸、m−ブロ
モ安息香酸、4−クロロフタル酸、4,6−ジプロモナ
フタレンー2−カルボン酸、2−カルボキシキノリン及
びビス(4−カルボキシフェニル)エーテルの如き、炭
素環状及び複素環状の完全に芳香族特性のカルボン酸反
応体も適切である。
の方法で反応体として適切に使用される。
ル酢酸、p−第3ブチル安息香酸、m−トルイル酸、2
,2−ビス(4−カルボキシフェニル)プロパン、テト
ラヒドロナフタレン−2−カルボン酸、pオクチル安息
香酸、4−(p−)リル)−酪酸、4,4ジカルボキシ
−2,2゛−ジエチルフェニル−3,5−ジメチル安息
香酸及び5〜メチルイソフタル酸、並びに置換炭化水素
カルボン酸、例えばp−)リクロロメチル安息香酸、m
−ジメチルアミノ安息香酸、2−(p−クロロフェニル
)マレイン酸、3−フェノキシプロピオン酸、ビス(4
−カルボキシフェニルメチル)エーテル、p−(ベンゾ
イルオキシ)フェニル酢酸、m−ベルクロロエチル安息
香酸、2,3−ジブロモテレフタル酸等である。
カルボン酸反応体の官能価数、即ちカルボン酸反応体分
子中に存在するカルボキシ基の数及び所望される反応体
の転化率に一部左右される。
キシエチル数の比が1=4のように、ジエンの比率が低
いことが適切である。しかしながら、より高い転化率を
得るには、より高い比率のジエンが好ましい、1:1〜
10:1のジエンモル数対カルボキシ基モル数比がより
好ましく、2・1〜6:1のジエンモル数対カルボキシ
基モル数比を使用すると最良の結果が得られる。カルボ
ン酸反応体の各カルボキシ基又はカルボキシ基総数の一
部のみをエステル化することは本発明の意図した範囲内
にあると解釈するべきである。後者の場合、このような
限定的エステル化はジエン反応体が比較的低率な反応体
モル比により好まれる。
あり、この金属はパラジウム、白金、ルテニウム及びこ
れらの金属の混合物の中から選択する。特に好ましい金
属はパラジウムである。
て導入され、強酸若しくは弱酸の有機又は無機酸のパラ
ジウム塩、白金塩又はルテニウム塩が適切である。例と
してはハライド及び蓚酸塩が含まれる。アニオン中に金
属が存在する塩、例えばクロロパラジウム酸塩又はクロ
ロ白金酸塩の使用も適切である。金属錯体、例えば第3
窒素含有リガンドを含む錯体も適切に使用し得る。公知
のπ−アリル錯体も適切に使用される。
いが、本方法の第1段階における金属化合物の関与する
反応中の化学変化は全く複雑であり、恐らく金属部分と
ジエン反応体及び/又は推定されるジエンダイマー中間
体との間の錯体の生成と崩壊が含まれていると思われる
。反応媒体に溶ける金属化合物及び反応系で表面的には
不溶性の化合物が、(明らかに後者の場合溶けた金属化
合物部分を通じて)関与し得る。この金属化合物部分の
生成は恐らくジエン反応体及び/又はカルボン酸反応体
との相互作用、並びにその結果生ずる可溶化の影響を受
ける。最適な反応速度を得るには、金属化合物が反応混
合物に溶けるか又は可溶金属化合物の前駆体として機能
するのが好ましい。しかしながら、金属化合物の反応系
への導入に役立つ任意の形態で含金属触媒を使用し得る
ことは明白である。
させるだけで本発明の方法の第1段階を適切に実施し得
る。含金属触媒をもつと多量に使用しても本発明の方法
に有害とはならないが、反応体全体に対して約1モル%
を越える量は一般に必要ではない0反応体全体に対して
o、ootモル%未溝の量の金属化合物は、反応及び処
理中の避けられない物理的損失のために一般に不適切で
ある。
ル%の量の触媒で十分であり、好ましい。促進剤、例え
ば米国特許第3,407,224号に開示されているフ
ェノキシト促進剤も適切に使用され得る。
要に応じて触媒促進剤をオートクレーブ又は類似の反応
器に仕込み、反応が終了するまで反応混合物を反応温度
に維持することにより実施する。混合方法は重要ではな
い0反応体が実質的に液相に維持される限り、反応は広
範囲の反応温度及び反応圧力で適切に実施される。−2
0℃〜150℃の反応温度が適切である。但し、O℃〜
130℃の温度が好ましく、25℃〜125℃の温度を
使用すると最良の結果が得られる。典型的な反応圧力は
1気圧〜80気圧で変動する。反応圧力が自生的である
と、即ち密封された反応容器内で反応体を反応温度に維
持するときに発生する圧力でしばしば良好な結果が得ら
れる。このような圧力は1気圧〜20気圧である。
実施する。溶剤を使用する変形例において、最も適切な
溶剤は反応体、触媒及び触媒促進剤を溶解し得るもので
あり、該溶剤は反応体及び反応体から製造される生成物
に対しては不活性である。溶剤の例はジアルキルエーテ
ル類、例えばジエチルエーテル、ジブチルエーテル及び
メチルヘキシルエーテル;アルキルアリールエーテル類
、例えばアニソール及びフェニルブチルエーテル;環状
エーテル類例えばテトラヒドロフラン、ジオキサン及び
ジオキソラン;多価アルコール又はポリオキシアルキレ
ングリコール類の(全エーテル化)低級アルキルエーテ
ル類、例えばエチレングリコールジメチルエーテル、ジ
エチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレン
グリコールジメチルエーテル及びグリコールトリエチル
エーテルを含むエーテル類や、芳香族炭化水素、例えば
ベンゼン、トルエン及びキシレン、N、N−ジアルキル
アルカン酸アミド類、例えばジメチルホルムアミド及び
N、N−ジエチルアセトアミド;ハロゲン化炭化水素、
例えばクロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエチレ
ン、塩化メチレン及びブロモホルム;スルホキシド類、
例えばジメチルスルホキシド:並びにニトリル類、例え
ばアセトニトリル及びベンゾニトリルを含む。溶剤を使
用する場合溶剤は反応体全体の量に対してモル過剰で使
用する。一般に反応体全体中の1モルにつき、150モ
ルまでの溶剤が適切である。反応温度での系の物理特性
、特に系の融点が許容するときはいつでも添加溶剤の不
在下で反応を実施するのが、都合上一般に好ましい。例
を示せば、反応温度で通常液体の反応混合物を用いて本
発明の方法を実施する場合、この方法は通常溶剤の不在
下で行われる。
か若しくは通常固体の場合、反応体を液相に維持するた
めに溶剤を使用するのが好ましい。
来の手段、例えば選択的抽呂、分別蒸留及びクロマトグ
ラフィー技術により所望の1,7−アルカジェニルエス
テルを回収する。このエステルを本方法の第2段階で使
用する。代わりに第1段階で得られた反応混合物を直接
第2段階で使用してもよい。
ニルエステル類を採取する過程と、水素及び水素化触媒
と接触させて該エステル類を水素化して、対応するアル
キルエステル類を生成する過程とを含む。
、即ち不均質触媒でも均質触媒でもよい。
原子番号が26〜78、特に28〜78の金属を含む周
期表の第■族の金属を含んでいる。本方法の第2段階で
の水素化に適する他の公知の触媒は第■族、即ちCr、
No及び−の酸化物及び硫化物を含んでいる。本方法の
第1段階で使用するパラジウム、白金及びルテニウム触
媒も、水素化活性を提供する目的でこの第2段階で適切
に使用し得る。後者の場合、触媒は本方法の第1段階の
再循環流から得てもよい。
る。水素を純粋水素として反応混合物に提供してもよい
し、不活性ガスのような他の気体で希釈してもよい。又
水素は例えば水素を提供するために使用する合成ガス(
syngas)のようなプロセスガス中に存在するもの
であってもよい。
器に仕込んで、水素又は含水素ガスで加圧すると、触媒
は適温で反応してアルキルジェニルエステル類を水素化
し得る。連続法では、触媒を固形触媒、好ましくは担持
型金属触媒の充填床(ベツド)の形態で提供し、アルキ
ルジェニルエステル及び水素を同時に床内に通過させる
。このベツドを反応条件で維持する。
ましい溶剤は水素化条件に不活性のものである。溶剤の
例は本方法の第1段階で有効であるとして記載したもの
である。
の活性により大きく変動する。典型的水素化温度の範囲
は0℃〜200℃である。典型的水素化圧力の範囲は約
1バール(tx 10’N/+2)〜約IOバール<I
OX 105N/a2)又はそれ以上である。
離させて、従来の手段例えば選択的抽出、分別蒸留及び
クロマトグラフィーの技術により所望のアルえルエステ
ル生成物を回収する。高活性不均質水素化触媒及び精製
しな2.7−アルキルジェニルエステル類の供給原料を
使用すると、生成物のアルキルエステル類から未反応気
体材料の簡単な分離を含めて、回収技術は全く簡単にな
り得る6本方法の第3段階は、第2段階のアルキルエス
テル類を採取する過程と、該アルキルエステル類を高温
に加熱して、即ち熱分解して、■−アルケン及びカルボ
ン酸へのアルキルエステルの解離を生じさせる過程とを
含む。
加熱反応器内にアルキルエステル類を通過させることを
含んでいる。好ましい温度範囲は400℃〜550℃で
ある。熱分解反応器は当業界で知られている。本方法の
第3段階での使用に適する熱分解反応器の典型例は管状
反応器及び充填コラムを含んでいる。熱分解反応につい
ては特に圧力の制限はない。通常反応はほぼ大気圧で実
施する。反応後反応混合物を、所望の1−アルケン生成
物と、未反応アルキルエステル類と、再生カルボン酸と
に分離する。未反応アルキルエステル類を本方法の第3
段階の最初に再循環させ且つ再生カルボン酸を本方法の
第1段階に再循環させてもよい。熱分解の条件に応じて
出発時のカルボン酸の外に無水カルボン酸が生成するか
もしれない。無水物は加水分解により容易に再循環用酸
に転換する。
と信じる。しかしながら、同一の又は実質的に同一の結
果を得るために実質的に同一の機能をほぼ同様に果たす
他の範囲及び制限は本明細書及び特許請求の範囲で定義
した本発明の範囲内にあると考える。
酢酸パラジウム及び42g (0,7モル)の酢酸を3
00m1’のオートクレーブに加えた。次いで、反応器
に約80gの1.3−ブタジェンを仕込んだ。反応器を
約25時間約45〜55℃に加熱し、冷却して191の
ガス抜きを行った。オートクレーブの中身は104.5
gの無色液体生成物及び黒色沈澱物(使用した触媒)で
あった。100m1のn−ヘキサンを液状生成物に加え
、得られた混合物を100mfの水で抽出した。更に1
5I111の水を用いてこの抽出法を2度繰り返した。
ニルエステル生成物とを分離させた。
用して、段階1の1.7−オクタジェニル生成物を25
〜31”Cにおいて1.758Paの水素で水素化した
。
で5%が3−アセトキシオクタンであることを示してい
た。
シオクタンである段tli’2からの生成物30III
Nを60m1のn−へブタンで蒸留し、それを8m1/
時の速度で10m17分の速度の窒素と共にビコール(
Vicor)管内に注入した。約6インチの管を約50
0 ’Cに加熱した。生成物をコールドトラップ内で採
取した。
比(%)が得られた。C0及びC1炭化水素−3,3;
酢酸=22.2.1−オクテン−48,6,内部オクテ
ン類=4,6並びに残余アセトキシオクタン=21.3
゜夫11λ 300m1のオートクレーブ中で、20m1のベンゼン
中の1gの酢酸パラジウムを102gのトリフルオロ酢
酸及び0.96モルのブタジェンと室温で4日間反応さ
せて、1,7−オクタジニニルトリフルオロアセテート
を製造した。
1、7−オクタジニニルトリフルオロアセテートを周囲
温度で1.05MPaの水素で水素化して、トリフルオ
ロアセトキシオクタンを生成した。
50℃の温度でトリフルオロ酢酸と生成物1オクテンと
に脱カルボキシル化した。転化率(%)は約45〜90
%てあった。
Claims (8)
- (1)以下の一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、R_1、R_2、R_3、R_4は互いに独立
に水素又はC_1〜C_3−アルキルである)の1−ア
ルケンの製造方法であって、該製造方法は、 a)パラジウム、白金及び/又はルテニウムの中から選
択した金属を含有する触媒の存在下で、 (1)カルボキシル基に存在する以外の活性水素原子を
有さず且つ非芳香族性炭素−炭素不飽和部分を有しない
カルボン酸を - (2)式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_1、R_2,R_3、R_4は互いに独立
に水素又はC_1〜C_3−アルキルである)及びその
混合物の中から選択した共役ジエンと、カルボキ シ基1モルに対して0.25モル〜10モルの割合で接
触させて、2,7−アルカジエニルエステルを生成する
こと、 b)段階a)の2,7−アルカジエニルエステル生成物
を水素及び水素化触媒と接触させて、対 応するアルキルエステルを生成すること、 及び c)段階b)のアルキルエステルを350℃〜600℃
の温度に加熱して、対応する一般式 I のア ルケンを生成すること を有してなることを特徴とする製造方法。 (2)段階a)で均質触媒を使用することを特徴とする
請求項1に記載の方法。 - (3)段階a)を−20〜150℃の範囲の温度で実施
することを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - (4)段階a)を25〜125℃の範囲の温度で実施す
ることを特徴とする請求項3に記載の方法。 - (5)段階a)で使用するカルボン酸を炭化水素の環状
及び非環状カルボン酸、4個までのハロゲン原子を含む
ハロゲン化炭化水素の環状及び非環状カルボン酸、炭化
水素の芳香族カルボン酸及び4個までのハロゲン原子を
含むハロゲン化炭化水素の芳香族カルボン酸の中から選
択し、該カルボン酸は20個までの炭素原子と1〜4個
のカルボキシ基とを有することを特徴とする請求項1か
ら4のいずれか一項に記載の方法。 - (6)カルボン酸が酢酸又はトリフルオロ酢酸であるこ
とを特徴とする請求項5に記載の方法。 - (7)共役ジエンがブタジエンであることを特徴とする
請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。 - (8)段階c)を400〜550℃の範囲の温度で実施
することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に
記載の方法。
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