JPH03261776A - ジヒドロフラン系化合物の製造方法 - Google Patents
ジヒドロフラン系化合物の製造方法Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Furan Compounds (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は2,3−ジヒドロフラン系化合物を工業的に有
利に製造する方法に関する。
利に製造する方法に関する。
本発明にようJ1造されるえ3−ジヒドロフラン系化合
物は、そのもの自身、医薬、農薬等の原料化合物として
有用であるだけでなく、水素化反応により溶剤、高分子
化合物の原料等として有用なナト2ヒドロフラン系化合
物を与え、またカチオン重合により各種の工業用途に利
用可能であるテトラヒドロフラン骨格を有する高分子化
合物を与える。
物は、そのもの自身、医薬、農薬等の原料化合物として
有用であるだけでなく、水素化反応により溶剤、高分子
化合物の原料等として有用なナト2ヒドロフラン系化合
物を与え、またカチオン重合により各種の工業用途に利
用可能であるテトラヒドロフラン骨格を有する高分子化
合物を与える。
龜3−ジヒドロフラン系化合物の製造方法としては、対
応するα、δ−ジヒドロキジル化合化合物本脱水素水に
よる方法が知られている。例えば、2.3−ジヒドロフ
ランはシリカゲルに担持した鋼触媒筐たは銅クロム触媒
を用いて1.4−ブタンジオールより製造される方法が
提案されている(米国特許第3766179号明細書お
よび西ドイツ特許公開$2346943号公報参照)。
応するα、δ−ジヒドロキジル化合化合物本脱水素水に
よる方法が知られている。例えば、2.3−ジヒドロフ
ランはシリカゲルに担持した鋼触媒筐たは銅クロム触媒
を用いて1.4−ブタンジオールより製造される方法が
提案されている(米国特許第3766179号明細書お
よび西ドイツ特許公開$2346943号公報参照)。
また、アリルアルコールをロジウム錯化合物触媒の存在
下、ヒドロホルミル化反応に付することによう得られる
4−ヒドロキシブチルアルデヒドの分子内アセタール化
物である2−ヒドロキシテトラヒドロフランを、適当な
触媒の存在下に脱水反応に付することにより製造される
方法も提案されている(米国特許第4129579号明
細書参照)。さらに、フラン類のトリフルオロ酢酸存在
下での水素添加および熱分解による方法も提案されてい
る(%開閉59−51274号公報参照)。
下、ヒドロホルミル化反応に付することによう得られる
4−ヒドロキシブチルアルデヒドの分子内アセタール化
物である2−ヒドロキシテトラヒドロフランを、適当な
触媒の存在下に脱水反応に付することにより製造される
方法も提案されている(米国特許第4129579号明
細書参照)。さらに、フラン類のトリフルオロ酢酸存在
下での水素添加および熱分解による方法も提案されてい
る(%開閉59−51274号公報参照)。
従来提案されている上記の2,3−ジヒドロフラン系化
合物の製造方法には解決すべき幾つかの問題点がある。
合物の製造方法には解決すべき幾つかの問題点がある。
すなわち、1,4−ブタンジオールを出発原料とする方
法は、収率が必ずしも良好ではなく、また幾つかの工程
を経て製造されたそれ自体有用な化合物である1、4−
ブタンジオールを再び脱水素、脱水反応に付することは
工業的に有利な方法とは言えない。2−ヒドロキシテト
ラヒドロフランの脱水による方法は合理的ではあるが、
2−ヒドロキシテトラヒドロフランを工業的に有利に製
造する方法が確立していない。前述した米国特許第41
29579号明細書に記載されているロジウム錯化合物
触媒を用いるアリルアルコールのヒドロホルミル化反応
による2−ヒドロキシテトラヒドロフランの製造方法を
工業的に実施するのは極めて困難である。すなわち、2
−ヒドロキシテトラヒドロ7ランをヒドロホルミル化反
応後、反応混合液から蒸留分離する方法については、ア
リルアルコールのヒドロホルミル化反応混合液ヲ触媒共
存下で加熱操作を行う場合には、生成物が分解し易いこ
とから、アリルアルコールのヒドロホルミル化反応混合
液から直接蒸留操作により2−ヒドロキシテトラヒドロ
フランを単離しようとした場合には単離収車が大幅に低
下する(特開昭51−29412号公報参照)。會た、
本発明者の検討によれば、蒸留操作に付されたのちには
、ロジウム触媒の活性が著しく低下し、触媒を循環再使
用することが不可能であることが判明した。このことは
ロジウム触媒が極めて高価であることから上記の2−ヒ
ドロキシテトラヒドロフランの製造方法は工業的でない
ことを意味する。そのためアリルアルコールのヒドロホ
ルミル化反応生成物を反応混合液よう水性媒体により抽
出分離する方法が提案されている(%関昭54−106
407号公報参照)。しかしながら、2−ヒドロキシテ
トラヒ)’CIフランおよび副生成物である3−ヒドロ
キシ−2−メチルプロピオンアルデヒドは熱的に不安定
なことから、これらの化合物を水素化反応に付し、それ
ぞれ対応するジヒドロキジル化合物である1、4−ブタ
ンジオールおよび2−メチル−1゜3−プロパンジオー
ルに変換したのちに蒸留分離されており、2−ヒドロキ
シテトラヒドロフランを抽出液から直接蒸留分離するこ
とはできないとされている。
法は、収率が必ずしも良好ではなく、また幾つかの工程
を経て製造されたそれ自体有用な化合物である1、4−
ブタンジオールを再び脱水素、脱水反応に付することは
工業的に有利な方法とは言えない。2−ヒドロキシテト
ラヒドロフランの脱水による方法は合理的ではあるが、
2−ヒドロキシテトラヒドロフランを工業的に有利に製
造する方法が確立していない。前述した米国特許第41
29579号明細書に記載されているロジウム錯化合物
触媒を用いるアリルアルコールのヒドロホルミル化反応
による2−ヒドロキシテトラヒドロフランの製造方法を
工業的に実施するのは極めて困難である。すなわち、2
−ヒドロキシテトラヒドロ7ランをヒドロホルミル化反
応後、反応混合液から蒸留分離する方法については、ア
リルアルコールのヒドロホルミル化反応混合液ヲ触媒共
存下で加熱操作を行う場合には、生成物が分解し易いこ
とから、アリルアルコールのヒドロホルミル化反応混合
液から直接蒸留操作により2−ヒドロキシテトラヒドロ
フランを単離しようとした場合には単離収車が大幅に低
下する(特開昭51−29412号公報参照)。會た、
本発明者の検討によれば、蒸留操作に付されたのちには
、ロジウム触媒の活性が著しく低下し、触媒を循環再使
用することが不可能であることが判明した。このことは
ロジウム触媒が極めて高価であることから上記の2−ヒ
ドロキシテトラヒドロフランの製造方法は工業的でない
ことを意味する。そのためアリルアルコールのヒドロホ
ルミル化反応生成物を反応混合液よう水性媒体により抽
出分離する方法が提案されている(%関昭54−106
407号公報参照)。しかしながら、2−ヒドロキシテ
トラヒ)’CIフランおよび副生成物である3−ヒドロ
キシ−2−メチルプロピオンアルデヒドは熱的に不安定
なことから、これらの化合物を水素化反応に付し、それ
ぞれ対応するジヒドロキジル化合物である1、4−ブタ
ンジオールおよび2−メチル−1゜3−プロパンジオー
ルに変換したのちに蒸留分離されており、2−ヒドロキ
シテトラヒドロフランを抽出液から直接蒸留分離するこ
とはできないとされている。
フラン類の水素添加および熱分解による方法には、原料
のフラン類の入手が困難であるばかうでなく、反応の選
択率が低いという問題点が存在する。
のフラン類の入手が困難であるばかうでなく、反応の選
択率が低いという問題点が存在する。
このように、現在までに提案されている2、3−ジヒド
ロフランの製造方法はいずれも工業的に実施することは
困難である。
ロフランの製造方法はいずれも工業的に実施することは
困難である。
しかして、本発明の目的は、2,3−ジヒドロフラン系
化合物を工業的に有利に製造する方法を提供することに
ある。
化合物を工業的に有利に製造する方法を提供することに
ある。
本発明によれば、上記の目的は、有機溶媒中で(式中、
FLFi水素原子またはメチル基を表す)で示される2
−ヒドロキシテトラヒドロフラン系化合物を分離し、該
2−ヒドロキシテトラヒドロ72ン系化合物を酸触媒の
存在T1たは不存在下に脱水反応に付することを特徴と
する下記−紋穴%式%(1) (式中、Rは水素原子筐たはメチル基を表す)で示され
るアリルアルコール系化合物を水素と一酸化炭素による
ヒドロホルミル化反応に付し、ヒドロホルミル化反応混
合液よう水性媒体にて反応生成物および未反応原料を抽
出分離し、触媒成分を含む抽残液をヒドロホルミル化反
応工程に循環供給し、反応生成物および未反応原料を含
む抽出液より下記−紋穴(II) (式中、Rt:i水素原子筐たはメチル基を表す)で示
される2、3−ジヒドロフラン系化合物の製造方法を提
供することによJ)jlttされる。
FLFi水素原子またはメチル基を表す)で示される2
−ヒドロキシテトラヒドロフラン系化合物を分離し、該
2−ヒドロキシテトラヒドロ72ン系化合物を酸触媒の
存在T1たは不存在下に脱水反応に付することを特徴と
する下記−紋穴%式%(1) (式中、Rは水素原子筐たはメチル基を表す)で示され
るアリルアルコール系化合物を水素と一酸化炭素による
ヒドロホルミル化反応に付し、ヒドロホルミル化反応混
合液よう水性媒体にて反応生成物および未反応原料を抽
出分離し、触媒成分を含む抽残液をヒドロホルミル化反
応工程に循環供給し、反応生成物および未反応原料を含
む抽出液より下記−紋穴(II) (式中、Rt:i水素原子筐たはメチル基を表す)で示
される2、3−ジヒドロフラン系化合物の製造方法を提
供することによJ)jlttされる。
本発明の方法において用いられるロジウム錯化合物とし
ては、ヒドロホルミル化触媒能を有し、かつ水に対して
不溶筐たは離溶であるロジウム錯ル基!たはアリール基
な表す)で示されるロジウム錯化合物が触媒活性、触媒
の溶解性および取シ扱いの容易さ等の観点から特に好會
しい。代表的なロジウム錯化合物としては、HRh(C
O)(P(Cgs)s)s、HR,h(CO)CP(C
6H4CH3)り1m e E ヲ挙ff ルe トカ
−1−tkる。ロジウム錯化合物は通常ヒドロホルミル
化反応液11あた)0.1〜10ミリモルの濃度で用い
られる。本発明の方法では、2−ヒドロキシテトラヒド
ロフラン系化合物への選択性、抽出水中へのロジウム錯
化合物の溶出ロスの極小化、触媒活性の安定化などの観
点からロジウム錯化合物に対して過剰量の三置換ホスフ
ィンを反応系に共存させることが好ましい。通常、三置
換ホスフィンはロジウム錯化合物1モルに対して10〜
300ミリモルの範囲内の割合となるように添加される
ことが好!しい。三置換ホスフィンとしては一般弐PB
B’B“ (式中、B、B’およびB′はいずれも炭化
水素基を表す)で表される三置換ホスフィンが好’!L
(、トリフェニルホヌフィン、トリナフチルホスフィン
およびトリトリルホスフィンが2−ヒドロキシテトラヒ
ドロフラン系化合物への選択性、入手のし易さ、水への
低溶解性、触媒活性等の観点からよりIE筐しい。
ては、ヒドロホルミル化触媒能を有し、かつ水に対して
不溶筐たは離溶であるロジウム錯ル基!たはアリール基
な表す)で示されるロジウム錯化合物が触媒活性、触媒
の溶解性および取シ扱いの容易さ等の観点から特に好會
しい。代表的なロジウム錯化合物としては、HRh(C
O)(P(Cgs)s)s、HR,h(CO)CP(C
6H4CH3)り1m e E ヲ挙ff ルe トカ
−1−tkる。ロジウム錯化合物は通常ヒドロホルミル
化反応液11あた)0.1〜10ミリモルの濃度で用い
られる。本発明の方法では、2−ヒドロキシテトラヒド
ロフラン系化合物への選択性、抽出水中へのロジウム錯
化合物の溶出ロスの極小化、触媒活性の安定化などの観
点からロジウム錯化合物に対して過剰量の三置換ホスフ
ィンを反応系に共存させることが好ましい。通常、三置
換ホスフィンはロジウム錯化合物1モルに対して10〜
300ミリモルの範囲内の割合となるように添加される
ことが好!しい。三置換ホスフィンとしては一般弐PB
B’B“ (式中、B、B’およびB′はいずれも炭化
水素基を表す)で表される三置換ホスフィンが好’!L
(、トリフェニルホヌフィン、トリナフチルホスフィン
およびトリトリルホスフィンが2−ヒドロキシテトラヒ
ドロフラン系化合物への選択性、入手のし易さ、水への
低溶解性、触媒活性等の観点からよりIE筐しい。
本発明の方法においては、上記の三置換ホスフィンに加
えて、下記−紋穴(It/) (式中、FLlおよびR8はそれぞれアリール基を表し
、QlおよびQ2はそれぞれアリール基!たは炭素数4
以上の飽和炭化水素基を表し、2はメチル基で置換され
ていてもよい直鎖部分の炭素数が2〜5であるアルキレ
ン基な表す) で示されるジホスフィノアルカンをロジウム錯化合物1
モルあたbO92〜2.0モルの範囲の割合、好!シ<
は0.25〜1.5モルの範囲の割合で存在させておく
ことがロジクム錯f?:合物の触媒活性寿命が着しく延
長されることから経管しい。好筐しいジホスフィノアル
カンとしては以下の化合物を例示することができる。
えて、下記−紋穴(It/) (式中、FLlおよびR8はそれぞれアリール基を表し
、QlおよびQ2はそれぞれアリール基!たは炭素数4
以上の飽和炭化水素基を表し、2はメチル基で置換され
ていてもよい直鎖部分の炭素数が2〜5であるアルキレ
ン基な表す) で示されるジホスフィノアルカンをロジウム錯化合物1
モルあたbO92〜2.0モルの範囲の割合、好!シ<
は0.25〜1.5モルの範囲の割合で存在させておく
ことがロジクム錯f?:合物の触媒活性寿命が着しく延
長されることから経管しい。好筐しいジホスフィノアル
カンとしては以下の化合物を例示することができる。
(C@Hi )1PGhCHzP(CsHs )2、H
s (CH3Cl1H4)2P CHzCHCHzP(C1
1H4CH3) z、(C5Hs ) !PCH2CH
2cH2CH2P (C5Hs ) 2、(CaHs
)2 PCH2CH2CH2CH2CH2P(CaHs
)、、Hs (CgHs )2 PC)hcH2cHcH2cE1*
P(CgHs ) 2ヒドロホルミル化反応に使用する
有機溶媒としてはロジウム錯化合物および三置換ホスフ
ィンを溶解し、かつ水と温和しにくい有機溶媒を用いる
コトカ好筐シく、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳
香族炭化水素およびシクロヘキサン等の脂環式炭化水素
が好適である。
s (CH3Cl1H4)2P CHzCHCHzP(C1
1H4CH3) z、(C5Hs ) !PCH2CH
2cH2CH2P (C5Hs ) 2、(CaHs
)2 PCH2CH2CH2CH2CH2P(CaHs
)、、Hs (CgHs )2 PC)hcH2cHcH2cE1*
P(CgHs ) 2ヒドロホルミル化反応に使用する
有機溶媒としてはロジウム錯化合物および三置換ホスフ
ィンを溶解し、かつ水と温和しにくい有機溶媒を用いる
コトカ好筐シく、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳
香族炭化水素およびシクロヘキサン等の脂環式炭化水素
が好適である。
本発明におけるヒドロホルミル化反応は、ロジウム錯化
合物、三置換ホスフィンの存在下、好ましくはジホスフ
イノアルカンの共存下に一般式(1)で示されるアリル
アルコール系化合物を含む有機溶媒中に一酸化炭素およ
び水素ガスを供給することにより行われる。反応温度は
室温〜120℃の範囲内、特に40〜80℃の範囲内が
好ましい。
合物、三置換ホスフィンの存在下、好ましくはジホスフ
イノアルカンの共存下に一般式(1)で示されるアリル
アルコール系化合物を含む有機溶媒中に一酸化炭素およ
び水素ガスを供給することにより行われる。反応温度は
室温〜120℃の範囲内、特に40〜80℃の範囲内が
好ましい。
水素と一酸化炭素の分圧比は反応器への入bガス比で1
対2〜5対lの範囲内が好ましい。反応圧力としては0
.5〜20気圧の範囲が好適である。
対2〜5対lの範囲内が好ましい。反応圧力としては0
.5〜20気圧の範囲が好適である。
反応系中に窒素、ヘリウム、アルゴン、メタン等のヒド
ロホルミル化反応に対して不活性なガスが共存していて
も差し支えない。
ロホルミル化反応に対して不活性なガスが共存していて
も差し支えない。
ヒドロホルミル化反応は工業的には攪拌式反応槽中、ま
たは塔式反応槽中で連続法にて行われることが経管しい
。この際反応混合液中の生成物の濃度が0.5〜5モル
/ぶの範囲となるように一般式CI)で表されるアリル
アルコール系化合物の供給速度および滞留時間を設定す
ることが好ましい。
たは塔式反応槽中で連続法にて行われることが経管しい
。この際反応混合液中の生成物の濃度が0.5〜5モル
/ぶの範囲となるように一般式CI)で表されるアリル
アルコール系化合物の供給速度および滞留時間を設定す
ることが好ましい。
ヒドロホルミル化反応後、反応混合液から反応生成物を
水性媒体、好筐しくは水で抽出分離し、触媒成分を含む
抽残層(有機層)をヒドロホルミル化工程に循環供給す
る。ここで、水性媒体とは水管たは水と有機溶媒、例え
ばメタノール、エタノール、ブタンジオール等との均一
混合物を意味する。抽出操作に用いる水性媒体の量はヒ
ドロホルミル化反応混合液に対する容量比で0.5〜2
.0の範囲内が好筐しい。
水性媒体、好筐しくは水で抽出分離し、触媒成分を含む
抽残層(有機層)をヒドロホルミル化工程に循環供給す
る。ここで、水性媒体とは水管たは水と有機溶媒、例え
ばメタノール、エタノール、ブタンジオール等との均一
混合物を意味する。抽出操作に用いる水性媒体の量はヒ
ドロホルミル化反応混合液に対する容量比で0.5〜2
.0の範囲内が好筐しい。
反応生成物を含む抽出水層よ少蒸留!たは抽出操作によ
シ2−ヒドロキシテトラヒドロフラン系化合物が分離さ
れる。蒸留によう分離する場合には、好ましくは60℃
以下、より好ましくは55℃以下の温度で2−ヒドロキ
シテトラヒドロフラン系化合物が留出するように減圧度
を調節することが収率な上げるうえで望!しい。60℃
より高い温度では2−ヒドロキシテトラヒドロフラン系
化合物の一部が分解するようになる。60℃以下の温度
では、かかる分解は生起せず、2−ヒドロキシテトラヒ
ドロフラン系化合物を効率良く単離することができる。
シ2−ヒドロキシテトラヒドロフラン系化合物が分離さ
れる。蒸留によう分離する場合には、好ましくは60℃
以下、より好ましくは55℃以下の温度で2−ヒドロキ
シテトラヒドロフラン系化合物が留出するように減圧度
を調節することが収率な上げるうえで望!しい。60℃
より高い温度では2−ヒドロキシテトラヒドロフラン系
化合物の一部が分解するようになる。60℃以下の温度
では、かかる分解は生起せず、2−ヒドロキシテトラヒ
ドロフラン系化合物を効率良く単離することができる。
前述したように、アリルアルコール系化合物のヒドロホ
ルミル化生成物は熱的に不安定であり、ヒドロホルミル
化反応混合液より収率よく2−ヒドロキシテトラヒドロ
フラン系化合物を蒸留分離することはできないが、水性
媒体による抽出液を特定の範囲内の温度での蒸留操作に
付することによ#)2−ヒドロキシテトラヒドロフラン
系化合物を高収率で蒸留分離することが可能である。な
お、2−ヒドロキシテトラヒドロフラン系化合物は水と
完全に分離しなくとも、水が含まれている状態でも次の
脱水工程に付することが可能である。
ルミル化生成物は熱的に不安定であり、ヒドロホルミル
化反応混合液より収率よく2−ヒドロキシテトラヒドロ
フラン系化合物を蒸留分離することはできないが、水性
媒体による抽出液を特定の範囲内の温度での蒸留操作に
付することによ#)2−ヒドロキシテトラヒドロフラン
系化合物を高収率で蒸留分離することが可能である。な
お、2−ヒドロキシテトラヒドロフラン系化合物は水と
完全に分離しなくとも、水が含まれている状態でも次の
脱水工程に付することが可能である。
水性媒体による抽出液を蒸留操作に付する前に抽出液を
水と混和しない有機溶媒による抽出操作に付し、2−ヒ
ドロキシテトラヒドロフラン系化合物を有機溶媒にて抽
出分離し、得られた抽出液を蒸留操作に付することによ
り2−ヒドロキシテトラヒドロフラン系化合物を分離す
ることも可能である。この場合にも、好ましくは60℃
以下、より好ましくは55℃以下の温度で2−ヒドロキ
シテトラヒドロフラン系化合物が留出するように減圧度
を調節することが収率な上げるうえで望筐しい。使用さ
れる有機溶媒としては、ベンゼン、トルエンなどの芳香
族炭化水素、酢酸エチル、酢酸インプロピルなどのエス
テル、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン
等のケトン、ジることができる。抽出水層と有機溶媒は
容量比で1対5〜5対1の範囲内の量で使用される。な
お。
水と混和しない有機溶媒による抽出操作に付し、2−ヒ
ドロキシテトラヒドロフラン系化合物を有機溶媒にて抽
出分離し、得られた抽出液を蒸留操作に付することによ
り2−ヒドロキシテトラヒドロフラン系化合物を分離す
ることも可能である。この場合にも、好ましくは60℃
以下、より好ましくは55℃以下の温度で2−ヒドロキ
シテトラヒドロフラン系化合物が留出するように減圧度
を調節することが収率な上げるうえで望筐しい。使用さ
れる有機溶媒としては、ベンゼン、トルエンなどの芳香
族炭化水素、酢酸エチル、酢酸インプロピルなどのエス
テル、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン
等のケトン、ジることができる。抽出水層と有機溶媒は
容量比で1対5〜5対1の範囲内の量で使用される。な
お。
この場合には2−ヒドロキシテトラヒドロフラン系化合
物と沸点差がある有機溶媒を選択すべきことは言う筐で
もない。抽出水層から直接2−ヒドロキシテトラヒドロ
フラン系化合物を直接蒸留分離するのではなく、−旦有
機溶媒に抽出し、その抽出液を蒸留に付する方法は、蒸
発潜熱の大きい水を蒸発させることがないのでエネルギ
ー的に有利となる場合がある。
物と沸点差がある有機溶媒を選択すべきことは言う筐で
もない。抽出水層から直接2−ヒドロキシテトラヒドロ
フラン系化合物を直接蒸留分離するのではなく、−旦有
機溶媒に抽出し、その抽出液を蒸留に付する方法は、蒸
発潜熱の大きい水を蒸発させることがないのでエネルギ
ー的に有利となる場合がある。
このようにして単離された一般式(II)で示される2
−ヒドロキシテトラヒドロフラン系化合物なれる2、3
−ジヒドロフラン系化合物が製造される。
−ヒドロキシテトラヒドロフラン系化合物なれる2、3
−ジヒドロフラン系化合物が製造される。
反応は攪拌槽式、塔弐等任意の形式の反応槽において実
施される。
施される。
2.3−ジヒドロフラン系化合物は高温下、特に酸触媒
の存在下に開環重合し易いことから、脱水反応において
は生成した2、3−ジヒドロフラン系化合物をできるだ
け短時間に反応系外に取り出すことが望ましい。2.3
−ジヒドロフラン系化合物Fi2−ヒドロキシテトラヒ
ドーロフラン系化合物に較べて沸点が低いことから、攪
拌槽式反応槽で反応を実施する場合には反応蒸留形式で
脱水反応を行い、連続的に2.3−ジヒドロフラン系化
合物を反応系外に取り出す方法が鎖管しい。すなわち、
一定量の2−ヒドロキシテトラヒドロフラン系化合物ま
たは高沸点化合物を好筐しくは酸触媒と共に任意の反応
槽に仕込み、昇温し、連続的または断続的に2−ヒドロ
キシテトラヒドロフラン系化合物を該反応槽に供給し、
連続的に2,3−ジヒドロフラン系化合物および水を系
外に取り出す。その場合には、酸触媒としては不揮発性
の酸を使用することがWtしい。触媒の使用量としては
反応槽中の液に対して、0.01〜10重量嘩の範囲内
である。好ましい不揮発性の酸の具体例としては、硫酸
、リン酸、硝酸などの無機酸;塩化鋼、塩化アル□ニウ
ム、塩化スズ、塩化アンモニウム、硫酸マンガン、硫酸
ニッケル、硫酸鋼、硫酸コバルト、硫酸アンモニウム、
ピロ硫酸ナトリウム、ピロ硫酸カリウム、リン酸水素ナ
トリウム、硝酸アンモニウムなどの無機酸の塩;酸化リ
ン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化セ
リウム、酸化バナジウム、酸化アンチモン、酸化モリブ
デン、酸化タングステンなどの金属酸化物;シュウ酸、
ステアリン酸、パラトルエンスルホン酸などの有機酸;
シリカアルミナ、シリカマグネシア、シリカポリヤなど
のシリカ;酸性白土、ベントナイト、カオリン、モンモ
リロナイト、フロリジンなどの天然酸性鉱物;シリカゲ
ル筐たはアルミナに硫酸、リン酸、マロン酸などを付着
させたもの;石英砂を担体としたリン酸、ケイソウ土と
リン酸の焼成物などの固形化酸;陽イオン交換樹脂など
が挙げられる。これらの酸触媒Fi1種のみで用いても
よいし、2種以上を混合して用いてもよい。
の存在下に開環重合し易いことから、脱水反応において
は生成した2、3−ジヒドロフラン系化合物をできるだ
け短時間に反応系外に取り出すことが望ましい。2.3
−ジヒドロフラン系化合物Fi2−ヒドロキシテトラヒ
ドーロフラン系化合物に較べて沸点が低いことから、攪
拌槽式反応槽で反応を実施する場合には反応蒸留形式で
脱水反応を行い、連続的に2.3−ジヒドロフラン系化
合物を反応系外に取り出す方法が鎖管しい。すなわち、
一定量の2−ヒドロキシテトラヒドロフラン系化合物ま
たは高沸点化合物を好筐しくは酸触媒と共に任意の反応
槽に仕込み、昇温し、連続的または断続的に2−ヒドロ
キシテトラヒドロフラン系化合物を該反応槽に供給し、
連続的に2,3−ジヒドロフラン系化合物および水を系
外に取り出す。その場合には、酸触媒としては不揮発性
の酸を使用することがWtしい。触媒の使用量としては
反応槽中の液に対して、0.01〜10重量嘩の範囲内
である。好ましい不揮発性の酸の具体例としては、硫酸
、リン酸、硝酸などの無機酸;塩化鋼、塩化アル□ニウ
ム、塩化スズ、塩化アンモニウム、硫酸マンガン、硫酸
ニッケル、硫酸鋼、硫酸コバルト、硫酸アンモニウム、
ピロ硫酸ナトリウム、ピロ硫酸カリウム、リン酸水素ナ
トリウム、硝酸アンモニウムなどの無機酸の塩;酸化リ
ン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化セ
リウム、酸化バナジウム、酸化アンチモン、酸化モリブ
デン、酸化タングステンなどの金属酸化物;シュウ酸、
ステアリン酸、パラトルエンスルホン酸などの有機酸;
シリカアルミナ、シリカマグネシア、シリカポリヤなど
のシリカ;酸性白土、ベントナイト、カオリン、モンモ
リロナイト、フロリジンなどの天然酸性鉱物;シリカゲ
ル筐たはアルミナに硫酸、リン酸、マロン酸などを付着
させたもの;石英砂を担体としたリン酸、ケイソウ土と
リン酸の焼成物などの固形化酸;陽イオン交換樹脂など
が挙げられる。これらの酸触媒Fi1種のみで用いても
よいし、2種以上を混合して用いてもよい。
本発明における脱水反応は適当なり媒を充填した固定尿
管たは流動床式の反応槽に2−ヒドロキシテトラヒドロ
フラン系化合物を供給して行うこともできる。その場合
には、2−ヒドロキシテトラヒドロフラン系ずヒ合物は
液空塔速度(LH8V)として0.1〜50/時で反応
槽に供給される。
管たは流動床式の反応槽に2−ヒドロキシテトラヒドロ
フラン系化合物を供給して行うこともできる。その場合
には、2−ヒドロキシテトラヒドロフラン系ずヒ合物は
液空塔速度(LH8V)として0.1〜50/時で反応
槽に供給される。
本発明における2−ヒドロキシテトラヒドロフラン系化
合物の脱水反応の温度としては、50℃〜400℃の範
囲内、好1しくは60℃〜300℃の範囲内から選ばれ
る。反応温度が50℃よりも低い場合には、2.3−ジ
ヒドロフラン系化合物への転化率が低下して好オしくな
い。反応温度が400℃ようも高い場合には、生成した
2、3−ジヒドロフラン系化合物が重合!たは分率によ
う消資すレ、2.3−ジヒドロフラン系化合物の収率が
低下して好筐しくない。
合物の脱水反応の温度としては、50℃〜400℃の範
囲内、好1しくは60℃〜300℃の範囲内から選ばれ
る。反応温度が50℃よりも低い場合には、2.3−ジ
ヒドロフラン系化合物への転化率が低下して好オしくな
い。反応温度が400℃ようも高い場合には、生成した
2、3−ジヒドロフラン系化合物が重合!たは分率によ
う消資すレ、2.3−ジヒドロフラン系化合物の収率が
低下して好筐しくない。
脱水反応は大気圧下、減圧下または加圧下のいずれにお
いても実施可能である。また、反応は空気中で行うこと
もできるが、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガ
ス中で行うのが好豊しい。
いても実施可能である。また、反応は空気中で行うこと
もできるが、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガ
ス中で行うのが好豊しい。
本発明の方法により得られた2、3−ジヒドロフラン系
化合物は水素化することにより溶剤等として有用なテト
ラヒドロ7ラン系化合物を与えるほか、カチオン重合に
よって各種の成形材料として利用可能なテトラヒドロフ
ラン骨格を有する高分子化合物を与える。
化合物は水素化することにより溶剤等として有用なテト
ラヒドロ7ラン系化合物を与えるほか、カチオン重合に
よって各種の成形材料として利用可能なテトラヒドロフ
ラン骨格を有する高分子化合物を与える。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものでは
ない。
発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものでは
ない。
実施例1
第1図に示すフローに従ってアリルアルコールのヒドロ
ホルミル化反応を連続的に行った。反応器(1)は内容
積3.5J2の電磁攪拌式反応器であり、反応a(2)
は内容積7.51の電磁攪拌式反応器であり1抽出塔(
3)は内容積2.21の攪拌式抽出塔である。
ホルミル化反応を連続的に行った。反応器(1)は内容
積3.5J2の電磁攪拌式反応器であり、反応a(2)
は内容積7.51の電磁攪拌式反応器であり1抽出塔(
3)は内容積2.21の攪拌式抽出塔である。
Rho(CO) (P(CsHs)s)31ミリモル/
皿、P(CaHs)s150ミリモル/1および((J
H5)2P(CH2)JP(C6H5)20.5ミリモ
ル/It をトルエンに溶解して得られた溶液13j
!を触媒液貯槽(2)よシ反応器(1)に仕込んだ。
皿、P(CaHs)s150ミリモル/1および((J
H5)2P(CH2)JP(C6H5)20.5ミリモ
ル/It をトルエンに溶解して得られた溶液13j
!を触媒液貯槽(2)よシ反応器(1)に仕込んだ。
反応器(1)にライン(4)を通してアリルアルコール
を200WIl/時の速度で供給し、反応器(1)にお
ける反応混合液の液量が3.51に保たれるようにライ
ン(7)よう反応混合液を1.7ft1時で反応器0)
に送った。反応器(1)の内温を60℃に、かつ内圧を
2.1絶対気圧に保ちs570rpmの速度で攪拌した
。ライン(5)を通して反応器(3)に水素ガスを24
ONil/時の速度で、かつ−酸化炭素を8ONIt1
時で供給した。反応器(2)からの出ガスをライン(6
)を通して反応器(1)に供給した。反応器(1)から
の出ガスはライン(8)を通して系外に放出した。反応
! (りの反応混合液の液量な7.5 jIに保ち、ラ
イン(9)を通して反応混合液の液量をL7Jl/時の
速度で抽出塔(81に送った。反応器(怠)の内温な6
0℃に、かつ内圧を2.0絶対気圧に保ちs800rp
mの速度で攪拌した。ライン(ト)を通して抽出塔(8
)に1.5 jI /時の速度で水を供給し、水素雰囲
気下30℃で抽出操作を行った。抽出後の触媒成分を含
む抽残層をライン(ロ)および触媒液貯槽−を経て反応
器(1)K循環供給した。抽出水層はラインーを通して
系外に*b出した。
を200WIl/時の速度で供給し、反応器(1)にお
ける反応混合液の液量が3.51に保たれるようにライ
ン(7)よう反応混合液を1.7ft1時で反応器0)
に送った。反応器(1)の内温を60℃に、かつ内圧を
2.1絶対気圧に保ちs570rpmの速度で攪拌した
。ライン(5)を通して反応器(3)に水素ガスを24
ONil/時の速度で、かつ−酸化炭素を8ONIt1
時で供給した。反応器(2)からの出ガスをライン(6
)を通して反応器(1)に供給した。反応器(1)から
の出ガスはライン(8)を通して系外に放出した。反応
! (りの反応混合液の液量な7.5 jIに保ち、ラ
イン(9)を通して反応混合液の液量をL7Jl/時の
速度で抽出塔(81に送った。反応器(怠)の内温な6
0℃に、かつ内圧を2.0絶対気圧に保ちs800rp
mの速度で攪拌した。ライン(ト)を通して抽出塔(8
)に1.5 jI /時の速度で水を供給し、水素雰囲
気下30℃で抽出操作を行った。抽出後の触媒成分を含
む抽残層をライン(ロ)および触媒液貯槽−を経て反応
器(1)K循環供給した。抽出水層はラインーを通して
系外に*b出した。
定常状態に達したのち、抽出水層中のアリルアルコール
の濃度をガスクロマトグラフィーで分析することにより
1アリルアルコールの変換率は98Lsであることが判
った。また、抽出水層の一部について2ネーニツケルを
触媒として100気圧、60℃の条件下で水素添加反応
を行い、2−ヒドロキシテトラヒドロフランを1.4−
ブタンジオールに変換したのち、ガスクロマトグラフィ
ーで分析することによう、該抽出水層11中には1.3
7モルの2−ヒドロキシテトラヒドロフランが存在する
ことが確かめられた。
の濃度をガスクロマトグラフィーで分析することにより
1アリルアルコールの変換率は98Lsであることが判
った。また、抽出水層の一部について2ネーニツケルを
触媒として100気圧、60℃の条件下で水素添加反応
を行い、2−ヒドロキシテトラヒドロフランを1.4−
ブタンジオールに変換したのち、ガスクロマトグラフィ
ーで分析することによう、該抽出水層11中には1.3
7モルの2−ヒドロキシテトラヒドロフランが存在する
ことが確かめられた。
このようにして得られた2−ヒドロキシテトラヒドロフ
ランを含む抽出水層5(lをセラミック製のスルーザー
・ケラパックB X(Sulzar Brothers
Ltd製)を充填した内径100■、塔長2080■の
ガラス製蒸留塔を備えた蒸留装置にて減圧蒸留を行い、
塔頂の減圧度4.0〜4.5mHf、温度42〜47℃
の留分として5.71]#の透明な液体を得た。このも
のの”H−NMRスペクトルを測定した結果、該液体は
2−ヒドロキシテトラヒドロフランであることがJl認
された。
ランを含む抽出水層5(lをセラミック製のスルーザー
・ケラパックB X(Sulzar Brothers
Ltd製)を充填した内径100■、塔長2080■の
ガラス製蒸留塔を備えた蒸留装置にて減圧蒸留を行い、
塔頂の減圧度4.0〜4.5mHf、温度42〜47℃
の留分として5.71]#の透明な液体を得た。このも
のの”H−NMRスペクトルを測定した結果、該液体は
2−ヒドロキシテトラヒドロフランであることがJl認
された。
このようにして得られた2−ヒドロキシテトラヒドロフ
ラン100fを流動バフフィン50Fおよびリン酸の0
.1モル/i水溶液151E/と共に攪拌装置および蒸
留装置を備えた内容5ooIIIIのガラス製フラスコ
に仕込み、系内な窒素ガスで置換したのち、窒素ガスを
32/時の速度で流通させながら、150℃に昇温した
。次いで、2−ヒドロキシテトラヒドロフランを定量ポ
ンプにょう1509/時の速度で連続的に供給した。1
0時間後、留出液の有機層を分液し、炭酸カリウムで乾
燥したのち、蒸留により沸点55℃/ 760mHfの
留分として透明な液体的1−を得たつこのものの1H−
NM R,スペクトルを測定した結果、この液体は2.
3−ジヒドロフランであることが[認された。
ラン100fを流動バフフィン50Fおよびリン酸の0
.1モル/i水溶液151E/と共に攪拌装置および蒸
留装置を備えた内容5ooIIIIのガラス製フラスコ
に仕込み、系内な窒素ガスで置換したのち、窒素ガスを
32/時の速度で流通させながら、150℃に昇温した
。次いで、2−ヒドロキシテトラヒドロフランを定量ポ
ンプにょう1509/時の速度で連続的に供給した。1
0時間後、留出液の有機層を分液し、炭酸カリウムで乾
燥したのち、蒸留により沸点55℃/ 760mHfの
留分として透明な液体的1−を得たつこのものの1H−
NM R,スペクトルを測定した結果、この液体は2.
3−ジヒドロフランであることが[認された。
実施例2
実施例1において脱水触媒としてリン酸水溶液に代えて
ピロ硫酸カリウム0.52を用いた以外は実施例1にお
けると同様にして2−ヒドロキシテトラヒドロフランの
脱水反応を行ったところ、安定に2.3−ジヒドロフラ
ンが得られた。
ピロ硫酸カリウム0.52を用いた以外は実施例1にお
けると同様にして2−ヒドロキシテトラヒドロフランの
脱水反応を行ったところ、安定に2.3−ジヒドロフラ
ンが得られた。
実施例3
実施例1で得られた抽出水層を第1図に示す抽出#E(
j)にライン(1ωを通して0.851/時の速度で供
給し、反応a (jl)を液貯層としてライン(9)を
通シテベンゼンを1.5ft/時の速度で供給し、30
℃で抽出水層中のアリルアルコールおよび反応生成物を
ベンゼン層に逆抽出した。定常状態に達したのちのベン
ゼン層50ぶを実施例1におけると同じ蒸留塔によう減
圧蒸留を行い、塔頂の減圧度3.5〜4.0■Hp、温
度38〜42℃の留分として2.80−の2−ヒドロキ
シテトラヒドロ7ランを得た。
j)にライン(1ωを通して0.851/時の速度で供
給し、反応a (jl)を液貯層としてライン(9)を
通シテベンゼンを1.5ft/時の速度で供給し、30
℃で抽出水層中のアリルアルコールおよび反応生成物を
ベンゼン層に逆抽出した。定常状態に達したのちのベン
ゼン層50ぶを実施例1におけると同じ蒸留塔によう減
圧蒸留を行い、塔頂の減圧度3.5〜4.0■Hp、温
度38〜42℃の留分として2.80−の2−ヒドロキ
シテトラヒドロ7ランを得た。
このようにして得られた2−ヒドロキシテトラヒドロフ
ランを実施例1において脱水触媒としてリン酸水溶液に
代えて硫酸鋼1tを用いた以外は実施例1と同様にして
2−ヒドロキシテトラヒドロフランの脱水反応を行った
ところ、安定に2.3−ジヒドロフランが得られた。
ランを実施例1において脱水触媒としてリン酸水溶液に
代えて硫酸鋼1tを用いた以外は実施例1と同様にして
2−ヒドロキシテトラヒドロフランの脱水反応を行った
ところ、安定に2.3−ジヒドロフランが得られた。
実施例4
実施例1においてアリルアルコールに代えて2−メチル
−3−ブテン−2−オールを用いた以外は実施例1にお
けると同様にしてヒドロホルミル化反応、水による抽出
分離および減圧蒸留を行い、塔頂の減圧度2.0−2.
5厘Hf、温度43〜46℃の留分を得た。この留分は
1H−NMRによる分析の結果、2.2−ジメチル−5
−ヒドロキシテトラヒドロフランであることが確認され
た。
−3−ブテン−2−オールを用いた以外は実施例1にお
けると同様にしてヒドロホルミル化反応、水による抽出
分離および減圧蒸留を行い、塔頂の減圧度2.0−2.
5厘Hf、温度43〜46℃の留分を得た。この留分は
1H−NMRによる分析の結果、2.2−ジメチル−5
−ヒドロキシテトラヒドロフランであることが確認され
た。
このようにして得られた2、2−ジメチル−5−ヒドロ
キシテトラヒドロフランを実施例1において、脱水触媒
としてリン酸水溶液に代えて硝酸アンモニウム1tを用
い、かつ反応1度として150℃に代えて180℃とし
た以外は実施例1におけると同様にして脱水反応を行い
、留出液を蒸留することによう沸点79℃/760■H
pの留分を得た。この留分は”H−NMRによる分析の
結果、2.3−ジヒドl’ −2,2−ジメチルフクン
であることが確認された。
キシテトラヒドロフランを実施例1において、脱水触媒
としてリン酸水溶液に代えて硝酸アンモニウム1tを用
い、かつ反応1度として150℃に代えて180℃とし
た以外は実施例1におけると同様にして脱水反応を行い
、留出液を蒸留することによう沸点79℃/760■H
pの留分を得た。この留分は”H−NMRによる分析の
結果、2.3−ジヒドl’ −2,2−ジメチルフクン
であることが確認された。
本発明の方法によれば、工業的に有利に2.3−ジヒド
ロフラン系化合物が製造される。
ロフラン系化合物が製造される。
第1図は実施例1におけるヒドロホルミル化反応に使用
したフローを示す図である。 1.2・・・・・・反応器、3・・・・・・抽出塔、4
〜12・・・・・・ライン、13・・・・・・触媒液貯
層、14・・・・・・・・・・・・ポンプ。
したフローを示す図である。 1.2・・・・・・反応器、3・・・・・・抽出塔、4
〜12・・・・・・ライン、13・・・・・・触媒液貯
層、14・・・・・・・・・・・・ポンプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、有機溶媒中でロジウム錯化合物および三置換ホスフ
ィンの存在下、下記一般式( I ) CH_2=CRCR_2OH( I ) (式中、Rは水素原子またはメチル基を表す)で示され
るアリルアルコール系化合物を水素と一酸化炭素による
ヒドロホルミル化反応に付し、ヒドロホルミル化反応混
合液より水性媒体にて反応生成物および未反応原料を抽
出分離し、触媒成分を含む抽残液をヒドロホルミル化反
応工程に循環供給し、反応生成物および未反応原料を含
む抽出液より下記一般式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中、Rは水素原子またはメチル基を表す)で示され
る2−ヒドロキシテトラヒドロフラン系化合物を分離し
、該2−ヒドロキシテトラヒドロフラン系化合物を酸触
媒の存在下または不存在下に脱水反応に付することを特
徴とする下記一般式(III) ▲数式、化学式、表等があります▼(III) (式中、Rは水素原子またはメチル基を表す)で示され
る2,3−ジヒドロフラン系化合物の製造方法。 2、抽出液より一般式(II)で示される2−ヒドロキシ
テトラヒドロフラン系化合物を減圧下での蒸留操作によ
り分離することを特徴とする請求項1記載の2,3−ジ
ヒドロフラン系化合物の製造方法。 3、抽出液より一般式(II)で示される2−ヒドロキシ
テトラヒドロフラン系化合物を有機溶媒による抽出操作
により分離することを特徴とする請求項1記載の2,3
−ジヒドロフラン系化合物の製造方法。 4、一般式( I )におけるRがすべて水素原子である
請求項1記載の2,3−ジヒドロフラン系化合物の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2059721A JP2886934B2 (ja) | 1990-03-10 | 1990-03-10 | ジヒドロフラン系化合物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2059721A JP2886934B2 (ja) | 1990-03-10 | 1990-03-10 | ジヒドロフラン系化合物の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03261776A true JPH03261776A (ja) | 1991-11-21 |
JP2886934B2 JP2886934B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=13121350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2059721A Expired - Fee Related JP2886934B2 (ja) | 1990-03-10 | 1990-03-10 | ジヒドロフラン系化合物の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2886934B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0747373A1 (en) * | 1995-06-09 | 1996-12-11 | Kuraray Co., Ltd. | Process for producing 2-Hydroxy-4-Methyltetrahydrofurane |
US6331650B1 (en) | 1999-08-03 | 2001-12-18 | Kuraray Co., Ltd. | Method for manufacturing aminoalcohol |
JP2015160835A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 株式会社クラレ | 4−メチル−3,4−ジヒドロ−2h−ピランの製造方法 |
US11282732B2 (en) | 2014-02-07 | 2022-03-22 | Trek, Inc. | System and method for clamping a work piece |
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1990
- 1990-03-10 JP JP2059721A patent/JP2886934B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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