JPH036130B2 - - Google Patents

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JPH036130B2
JPH036130B2 JP57050322A JP5032282A JPH036130B2 JP H036130 B2 JPH036130 B2 JP H036130B2 JP 57050322 A JP57050322 A JP 57050322A JP 5032282 A JP5032282 A JP 5032282A JP H036130 B2 JPH036130 B2 JP H036130B2
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JP
Japan
Prior art keywords
mpg
catalyst
butanediol
distillation
hbthf
Prior art date
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Application number
JP57050322A
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English (en)
Other versions
JPS58167532A (ja
Inventor
Yoshuki Harano
Katsumi Miwa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Daicel Chemical Industries Ltd filed Critical Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication of JPH036130B2 publication Critical patent/JPH036130B2/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は純度のよい2−メチル−1,3−プ
ロパンジオール(以下MPGと略す)を得る事の
出来るブタンジオール類の分離法に関する。 アリルアルコールのヒドロホルミル化により3
−又は2−位にホルミル化されたプロパノール
(ヒドロキシブチルアルデヒド類)の混合物を得、
これを接触水素添加することによりブタンジオー
ル類、即ち1,4−ブタンジオール(以下1,4
−BGと略す)とMPGとの混合物が得られること
は公知である。例えば特公昭53−19563号公報に
は、ベンゼンなどの有機溶媒中でロジウムを含む
触媒の存在下にアリルアルコールと合成ガス
(H2+CO)を反応させ、水抽出によりロジウム
触媒と分離した反応生成物水溶液をラネーニツケ
ル等公知の水素添加触媒を用いて接触水素化し
1,4−BGとMPGとを含む液が得られる事が開
示されている。 このような粗ブタンジオール混合物は水及び低
沸副生物を留去したのち、その沸点差に基づいて
MPG(BP 213℃)と1,4−BG(BP 230℃)と
を蒸留分離するのが慣用的な分離法と考えられ
る。 しかしこの方法では純度のよいMPGを、1,
4−BGから効率良く分離するのに難点があるこ
とが見出された。即ちアリルアルコールのヒドロ
ホルミル化と接触水素添加によつて得られる前記
粗ブタンジオール混合物中にはこの製法特有の不
純物が存在し、これらがMPGと1,4−BGの分
離性に悪影響のあることがわかつた。詳しくいう
と水添工程においては原料となるアルデヒド類と
生成したアルコール類が相互に反応し、種々の副
生物が生じその量的な関係は条件により著しく異
なる。この等副生成物の存在は目的とする1,4
−BGならびにMPGの品質を著しく損うばかりで
なく、目的物であるジオール類の蒸留による分離
を著しく困難にし、場合によつては分離そのもの
を通常の蒸留によつて行なう事を不可能にする。 本発明者は重合用に使用し得る高純度ブタンジ
オール類を得る事を目的して研究し、上記の事実
にはじめて着目し検討の結果MPGと1,4−BG
の分離に悪影響のある不純物種をつきとめ、それ
等の影響を防いで純度のよいMPGと1,4−BG
とを効率よく得る具体的な技術手段を見出すに至
つた。 即ち、検討の結果MPGと1,4−BGとの分離
に悪影響のある物質として粗ブタンジオール中に
存在する3種の不純物に注目すべきことが見出さ
れた。その1つはアリルアルコールが異性化して
生じたプロピオンアルデヒドのアルドール縮合物
が水素化されて生じたと考えられる2−メチル−
1,3−ペンタンジオール(以下MPEGと略す)
でMPGとほぼ同じ沸点を持つ。第2はアリルア
ルコールのヒドロホルミル化物である4−ヒドロ
キシブチルアルデヒドが分子内環化した2−ヒド
ロキシテトラヒドロフランとMPGとのエーテル
である2−(3−ヒドロキシ−2−メチルプロポ
キシ)−テトラヒドロフラン(以下HMPTHFと
略す)であり、この物質の存在はMPGと1,4
−BGの分離を非常に困難にし、しばしば殆んど
分離不可能ならしめる。その原因はHMPTHFが
1,4−BGと共沸混合物をつくり、これがMPG
とほぼ同じ蒸気圧を示す為と考えられる。但し、
この共沸混合物につき正確にその物性を確かめた
わけではない。第3の不純物である2−(4−ヒ
ドロキシブトキシ)−テトラヒドロフラン(以下
HBTHFと略す)は2−ヒドロキシ−テトラヒ
ドロフランと1,4−BGとのエーテルであり、
この物質も1,4−BGと共沸混合物をつくりそ
の沸点はMPG−1,4−BGの中間になるので両
者の分離を困難ならしめる。 本発明者はアリルアルコールを出発物としてヒ
ドロホルミル化と接触水素添加の2工程により得
られた粗ブタンジオール混合物が上記のような3
種の不純物のために分離性が阻害されていること
を見出した上でルテニウム触媒、水及び水素の存
在下に上記粗ブタンジオール混合物を加熱処理す
ると3種の不純物が還元分解され、MPGと1,
4−BGとの蒸留分離性が飛躍的に改善されるこ
とを確認し本発明を完成した。 即ち本発明はアリルアルコールのヒドロホルミ
ル化生成物を接触水素添加して得られる粗ブタン
ジオール混合物をルテニウム触媒、水及び水素の
存在下に加熱処理したのち2−メチル−1,3−
プロパンジオールと1,4−ブタンジオールとを
蒸留分離することを特徴とするブタンジオール類
の分離法に係るものである。 本発明の対象となる粗ブタンジオール混合物は
すでにラネーニツケル等の触媒を用いる水素添加
という還元的工程を経て得られたものであるが、
特定の触媒の存在下で改めて処理することにより
本発明特有の分解効果が得られる。本発明で効果
のある触媒はルテニウム触媒に限り通常考えられ
る水素添加用の触媒すなわちNi,Co等のベース
メタルならびにPt,Pd等の貴金属系の触媒は殆
んど不純物の還元分解作用を示さなかつた。 本発明で用いるルテニウム触媒は必らずしも担
体を必要とするものではないが、適当な担体を用
いることにより処理を好ましく実施する事が出来
る。担体としては特に限定されるものではない
が、代表的なものは活性炭、シリカ、アルミナ等
を挙げる事が出来る。これ等担体上に担持させる
ルテニウムの担持量は担体に対して0.2〜20重量
%の範囲が好ましい。20重量%以上でも分解効果
に影響を及ぼさないが経済的ではない。 水の存在量は還元分解に除去されるべき不純物
と当量あるいはそれ以上であれば充分である。勿
論多量に存在する事により反応速度は著しく増大
する。水素存在下の加熱処理条件は一般的には加
圧、高温の方が速度的には好ましく、特に限定す
るものではないが経済的な見地より80〜150℃、
30〜50Kg/cm2・G程度の条件が好ましい。 本発明によると、MPG、1,4−BG及び前記
不純物のいずれかを含む粗ブタンジオール混合物
であれば精製工程途中の液でも、場合によつては
すでに一応の分離がなされたMPGや1,4−BG
の粗製品でも上記条件下で処理し、蒸留分離性を
改善できる。 以下実施例に基づいて説明する。 実施例 1 アリルアルコールをRh−触媒の存在下ヒドロ
ホルミル化反応を行ない生成したヒドロキシブチ
ルアルデヒド類を水で抽出した。この抽出液をラ
ネーニツケル触媒の存在下で水素添加反応を行な
い、得られた反応液を蒸留により脱低沸、脱水を
行なつた後、オールダーシヨウ塔を使用し蒸留分
離して粗ブタンジオールを得た。この留出液20g
に純水190gを加えた水溶液に市販の5%ルテニ
ウムチヤコール(日本エンゲルハルド社)2gを
添加し500mlオートクレーブに仕込んでH2を50
〔Kg/cm2・G〕迄張り込んだ後撹拌を行ないなが
ら100℃で5時間加熱した後液を取り出しガスク
ロ分析を行なつた。粗ブタンジオール中に4,00
%存在したHBTHFはルテニウム、水、水素存
在下での加熱処理により痕跡程度になつた。加熱
処理後の組成(水を除く)はMPG77.01%、1,
4−BG22.21%、MPEG痕跡程度、HMPTHF不
検出となつており、MPGと1,4−BGは容易に
蒸留分離出来た。 比較例 1 実施例1と同じ粗ブタンジオール混合物10gに
LiALH4を1g添加し還元処理を行なつたが
HBTHFは全く減少せずMPGと1,4−BGの蒸
留分離性は改善されなかつた。 実施例 2 不純物の還元分解性を確認する為のモデルとし
て次の実験を行なつた。 ジヒドロフランと1,4−BGの等モルを
H2SO4触媒の存在下で反応させて、反液を蒸留
精製した。得られた留出液の組成は
HBTHF57.8wt%、1,4−BG43.2wt%であつ
た。この留出液20gに純水190gを加え市販5%
ルテニウムチヤコール触媒2gと共にオートクレ
ーブ中でH2圧力50〔Kg/cm2・G〕、100℃で1時間
加熱処理を行なつた。HBTHFの分解率は100%
であり、このうち99.2%が1,4−BG、0.5%が
n−ブタノール、0.2%がγ−ブチロラクトン、
0.1%が4−ヒドロキシブチルアルデヒドであつ
た。 比較例 2 ルテニウム触媒の代りに市販ラネーニツケル触
媒2gを用いた他は実施例2と同様にして
HBTHFを含む液を加熱処理した。HBTHFの
分解率は31.6%であり、このうち96%が1,4−
BGに、4%がn−ブタノールに転化していた。 実施例 3 実施例1と類似のプロセスで得たルテニウム処
理前の粗ブタンジオール留分を更にオールダーシ
ヨウ塔で蒸留分離した。得られたMPG留分は
MPG純分80.80%で1,4−BG4.78%の他に
MPEG4.60%、HMPTHF7.63%、HBTHF0.89
%などの不純物を含んでいた。MPGを主体とす
るこの粗ブタンジオール混合物20gに純水190g、
市販の5%ルテニウムチヤコール触媒2gを加え
500mlオートクレーブ中で撹拌下水素圧50Kg/
cm2・G、100℃で2時間加熱処理した。液組成
(水を除く)はMPG90.88%、1,4−BG7.33%、
MPEG痕跡程度、HMPTHF 1.05%、HBTHF
不検出でMPGと1,4−BGの蒸留分離性は著し
く改善された。 比較例 3 ルテニウム触媒の代りに市販ラネーニツケル触
媒2gを用いた他は実施例3と同様に加熱処理し
た。処理後のMPEGは3.32%、HMPTHFは7.02
%殆んど還元分解されなかつた。 参考例 1 実施例1と類似のプロセスで得たルテニウム処
理前の粗ブタンジオール留分を更にオールダーシ
ヨウ塔で蒸留分離して得たMPG留分410gを
15φ、1.0m高のナニワパツク充填塔のフラスコに
仕込み、塔頂圧力1mmHgで真空蒸留を行なつ
た。この時還流比は28、罐温度は130℃であり、
留出液を20g毎に4留分採取した後、各留分と罐
組成の分析を行なつた。結果は第1表に示す様で
MPEG、HMPTHFなどの不純物が各留分にま
たがりMPGと1,4−BGとの分離性はきわめて
悪い。
【表】 参考例 2 MPEG、HMPTHFを微量しか含んでいない
液150gを15φ、1m高のナニワパツク充填塔の
フラスコに仕込み塔頂圧力20mmHgで真空蒸留を
行なつた。この時の還流比は18、罐温度は約140
℃であり留出率約60%迄留出した時の各留分と罐
組成の分析を行なつた。結果は第2表に示す様で
参考例1よりも還流比が少ないにもかかわらず
MPGと1,4−BGの分離性が著しく改善されて
いる。
【表】 参考例 3 HBTHFの存在がMPGと1,4−BGの分離性
を悪くすることを確認する目的でHBTHF〜1,
4−BG系の気液平衡を50mmHgの真空下で測定
した。この結果HBTHFは1,4−BGと
HBTHF濃度33mol%で最低共沸し更にHBTHF
と1,4−BG系の比揮発度は小さく蒸留により
1,4−BG留分からHBTHFを分離する事は非
常に困難である事がわかつた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 アリルアルコールのヒドロホルミル化生成物
    を接触水素添加して得られる粗ブタンジオール混
    合物をルテニウム触媒、水及び水素の存在下に加
    熱処理したのち2−メチル−1,3−プロパンジ
    オールと1,4−ブタンジオールとを蒸留分離す
    ることを特徴とするブタンジオール類の分離法。
JP57050322A 1982-03-29 1982-03-29 ブタンジオ−ル類の分離法 Granted JPS58167532A (ja)

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JP57050322A JPS58167532A (ja) 1982-03-29 1982-03-29 ブタンジオ−ル類の分離法

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JPS58167532A JPS58167532A (ja) 1983-10-03
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JPH0635404B2 (ja) * 1985-02-27 1994-05-11 三菱化成株式会社 粗1,4−ブタンジオ−ルの精製方法
TW366335B (en) * 1996-03-29 1999-08-11 Kvaerner Process Tech Ltd Process for the purification of butane-1,4-diol
WO2014196530A1 (ja) 2013-06-04 2014-12-11 株式会社クラレ 多価アルコールの製造方法

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