JPH05163201A - Production of carboxylic acid butyl ester - Google Patents

Production of carboxylic acid butyl ester

Info

Publication number
JPH05163201A
JPH05163201A JP3331787A JP33178791A JPH05163201A JP H05163201 A JPH05163201 A JP H05163201A JP 3331787 A JP3331787 A JP 3331787A JP 33178791 A JP33178791 A JP 33178791A JP H05163201 A JPH05163201 A JP H05163201A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
heteropolyacid
carboxylic acid
reaction
water
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
Application number
JP3331787A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3126189B2 (en
Inventor
Kaoru Inoue
薫 井上
Masao Iwasaki
正雄 岩崎
Kazuaki Matsui
和明 松井
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.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Toatsu Chemicals Inc filed Critical Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority to JP03331787A priority Critical patent/JP3126189B2/en
Publication of JPH05163201A publication Critical patent/JPH05163201A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3126189B2 publication Critical patent/JP3126189B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE:To provide an extremely effective process for producing a carboxylic acid butyl ester from a carboxylic acid and ethylene in one step in a good yield. CONSTITUTION:A process for producing a carboxylic acid butyl ester by reacting ethylene with a carboxylic acid in one step comprises employing a heteropolyacid produced by substituting with palladium cations a part of protons contained in the heteropolyacid consisting mainly of a tungsten oxide represented by phosphotungstic acid or silicotungstic acid as a catalyst. Therein, when the content of the crystal water contained in the heteropolyacid in which a part of the protons is substituted with the palladium cations is to <=3.0 molecules per molecule of the heteropolyacid, an extremely active catalyst is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はカルボン酸ブチルエステ
ルの製造方法に関する。詳しくはタングステンの酸化物
を主体とするヘテロポリ酸の存在下にカルボン酸とエチ
レンとの反応によりカルボン酸ブチルエステルを製造す
る方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing carboxylic acid butyl ester. More specifically, the present invention relates to a method for producing a carboxylic acid butyl ester by reacting a carboxylic acid with ethylene in the presence of a heteropoly acid mainly containing tungsten oxide.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、カルボン酸ブチルエステルの製造
方法としては、カルボン酸とブチルアルコール類とのエ
ステル化反応及びブチルアルコールとカルボン酸無水物
との反応により製造される事が古くから知られている。
しかしこれらの方法は、原料としてブタノール類を用い
ており、ブタノール類は、プロピレンのハイドロフォル
ミル化、ブテン類の水和反応等、オレフィンを更に化学
変化させた原料であり、経済的に不利である。又、ブタ
ノール類とカルボン酸からの製造方法はエステル化反応
による方法であり、エステル化反応は平衡反応である
為、該エステルを高い反応収率で生成することは困難で
あり、更に副生する水を除去するための手段を講じる必
要がある。又、カルボン酸無水物を用いる方法において
は該エステルの収率は高いが、使用するカルボン酸無水
物が高価であり、加えてカルボン酸1分子が遊離し、こ
のカルボン酸を無水物に変換することは極めて困難であ
る等の様々な欠点を有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for producing a carboxylic acid butyl ester, it has long been known that it is produced by an esterification reaction between a carboxylic acid and butyl alcohols and a reaction between a butyl alcohol and a carboxylic acid anhydride. There is.
However, these methods use butanols as a raw material.Butanols are raw materials obtained by further chemically changing olefins such as hydroformylation of propylene and hydration reaction of butenes, and are economically disadvantageous. is there. Further, the production method from butanols and carboxylic acid is a method by an esterification reaction, and since the esterification reaction is an equilibrium reaction, it is difficult to produce the ester in a high reaction yield, and a further by-product is produced. Measures need to be taken to remove the water. Further, in the method using a carboxylic acid anhydride, the yield of the ester is high, but the carboxylic acid anhydride used is expensive, and in addition, one molecule of the carboxylic acid is released, and this carboxylic acid is converted into an anhydride. It has various drawbacks such as being extremely difficult.

【0003】又、これらの問題点を解決する方法とし
て、ブテン類とカルボン酸の付加反応によりカルボン酸
ブチルエステルを製造する方法としてカルボン酸とブテ
ン類との酸触媒存在下での付加反応が古くから知られて
いる。例えば、世界特許88−02216号にはN,N-ジ
アルキルアルカンアミドを触媒としてイソブテンと酢酸
から酢酸tert- ブチルを製造している。更に、世界特許
87−06244号ではスルホン酸基を有する高分子触
媒をもちいて1-ブテンと酢酸から酢酸sec-ブチルを製造
している。又、特公昭56−30334号においては、
タングステン系のヘテロポリ酸を触媒として1-ブテンと
酢酸から酢酸sec-ブチルを製造している。
Further, as a method for solving these problems, as a method for producing a carboxylic acid butyl ester by addition reaction of butenes and carboxylic acid, addition reaction of carboxylic acid and butenes in the presence of an acid catalyst is old. Known from. For example, in World Patent No. 88-02216, tert-butyl acetate is produced from isobutene and acetic acid using N, N-dialkylalkanamide as a catalyst. Further, in WO 87/06244, sec-butyl acetate is produced from 1-butene and acetic acid by using a polymer catalyst having a sulfonic acid group. In Japanese Patent Publication No. 56-30334,
Sec-Butyl acetate is produced from 1-butene and acetic acid using tungsten heteropolyacid as a catalyst.

【0004】しかしながら、これらの方法は総てオレフ
ィンとしてブテン類を用いている。ブテン類はエチレン
に比較して、世界的に生産量は極端に少なく、その供給
量はエチレンとは比較にならず、不安定であるという問
題点を有している。ここにおいて、上記カルボン酸のブ
チルエステルをエチレンとカルボン酸から製造すること
は、原料事情、経済性の観点から極めて望ましい方法と
いえる。エチレンとカルボン酸からカルボン酸ブチルエ
ステルを製造する方法に関しては、特公昭56-30334号中
の明細書中の従来の技術の中に、引用文献として示され
ている( 特公昭47-42808号、) が、これら特許を詳細に
検討したが、エチレンと酢酸等のカルボン酸からブチル
エステルの生成した例は見当たらない。従って、通常の
酸触媒反応において、エチレンとカルボン酸からカルボ
ン酸ブチルエステルを製造した例は未だ知られてはいな
い。
However, all of these methods use butenes as olefins. Butenes have an extremely small amount of production worldwide compared to ethylene, and their supply amount is not comparable to that of ethylene, and is unstable. Here, it can be said that the production of the butyl ester of a carboxylic acid from ethylene and a carboxylic acid is an extremely desirable method from the viewpoint of raw material circumstances and economy. Regarding the method for producing a carboxylic acid butyl ester from ethylene and a carboxylic acid, it is shown as a cited document in the prior art in the specification of Japanese Patent Publication No. 56-30334 (Japanese Patent Publication No. 47-42808, ) Examined these patents in detail, but there is no example in which a butyl ester is produced from carboxylic acid such as ethylene and acetic acid. Therefore, an example of producing a carboxylic acid butyl ester from ethylene and a carboxylic acid in a usual acid-catalyzed reaction has not yet been known.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エチ
レンとカルボン酸との反応によりカルボン酸ブチルエス
テルを短時間で高選択率及び高転化率で製造すると共に
該反応を高温領域においても安定に実施可能たらしめる
触媒を提供する事を目的としている。
The object of the present invention is to produce a butyl carboxylic acid ester in a short time with a high selectivity and a high conversion rate by the reaction of ethylene with a carboxylic acid and to stabilize the reaction even in a high temperature region. The purpose of the present invention is to provide a catalyst that can be carried out.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、カルボン
酸ブチルエステルの効率的な製造方法を検討し、エチレ
ンとカルボン酸との反応が優れた製造方法である事に着
目し、鋭意検討したところ、触媒としてタングステンの
酸化物を主体とするヘテロポリ酸が有するプロトンの一
部をパラジウムカチオンで置換したものを該反応系に存
在させる事により極めて効率良く進行する事を見出し本
発明方法を完成するに到った。即ち、タングステンの酸
化物を主体とするヘテロポリ酸の有するプロトンの一部
をパラジウムカチオンで置換したヘテロポリ酸の存在下
に、脂肪族カルボン酸又は芳香族カルボン酸とエチレン
を反応させる事を特徴とするカルボン酸ブチルエステル
( とりわけカルボン酸sec-ブチル )の製造方法であり、
一般式: (M1)a(M2)b(W)c(O)d(H)e-f(Pd)f/2(但し、M1,M2 は金属
原子を表し、W はタングステン原子,Pd はパラジウム原
子を表し、O は酸素原子、H は水素原子を表す。更にa
は1 または2 の整数であり、b は0、1または2の整数
であり、cは20以下の正の整数であり、dは100以
下の正の整数であり、eは10以下の正の整数、f は1
0未満の正の実数である。)で表されるヘテロポリ酸を
触媒として用いることを特徴とする。これら一般式にお
いてM1が元素記号でP,Si,Co,Mn,Ni,As,Ti,Fe,V及び
Bのいずれかで表される元素であり、M2が元素記号Vで
表される元素であるものは好ましく、タングストケイ酸
及び/又はモリブドケイ酸の有するプロトンの一部をパ
ラジウムカチオンで置換したものを用いると特に好まし
い。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention investigated an efficient method for producing carboxylic acid butyl ester, and paid attention to the fact that the reaction between ethylene and carboxylic acid is an excellent production method. As a result, it was found that the reaction proceeded extremely efficiently by allowing the reaction system to have a catalyst obtained by substituting a part of protons of the heteropolyacid mainly composed of tungsten oxide as a catalyst with a palladium cation, and completed the method of the present invention. Came to do. That is, characterized in that the aliphatic carboxylic acid or aromatic carboxylic acid and ethylene are reacted in the presence of a heteropolyacid in which a part of the protons of the heteropolyacid mainly composed of an oxide of tungsten is replaced with a palladium cation. Carboxylic acid butyl ester
(Especially sec-butyl carboxylic acid) is a production method,
General formula: (M 1 ) a (M 2 ) b (W) c (O) d (H) ef (Pd) f / 2 (where M 1 and M 2 represent a metal atom, W is a tungsten atom, Pd represents a palladium atom, O represents an oxygen atom, and H represents a hydrogen atom.
Is an integer of 1 or 2, b is an integer of 0, 1 or 2, c is a positive integer of 20 or less, d is a positive integer of 100 or less, and e is a positive integer of 10 or less. Integer, f is 1
It is a positive real number less than 0. ) Is used as a catalyst. In these general formulas, M 1 is an element symbol and is an element represented by any of P, Si, Co, Mn, Ni, As, Ti, Fe, V and B, and M 2 is an element symbol V. It is preferable to use an element, and it is particularly preferable to use an element in which a part of protons of tungstosilicic acid and / or molybdosilicic acid is replaced with a palladium cation.

【0007】又、これらヘテロポリ酸が該酸の無結晶水
物及び/又は結晶水を含有するものであればよいが、こ
ららヘテロポリ酸が有する結晶水の量が該ヘテロポリ酸
1分子あたり平均3.0分子以下に調整されたヘテロポ
リ酸であると更に好ましい触媒となる。 更に、これら
ヘテロポリ酸を150℃から500℃の温度範囲で加熱
処理をすることもしくは不活性な気体の流通下に加熱処
理をすることにより、含有する結晶水の量が該ヘテロポ
リ酸1分子あたり平均3.0分子以下に調整されたヘテ
ロポリ酸を触媒として製造する方法が脱水調整方法とし
て好ましい。
Further, these heteropolyacids may be those containing an amorphous water and / or water of crystallization of the acid, but the amount of water of crystallization of these heteropolyacids is 3 on average per molecule of the heteropolyacid. A heteropoly acid adjusted to 0.0 molecule or less is a more preferable catalyst. Furthermore, by heat-treating these heteropolyacids in the temperature range of 150 ° C. to 500 ° C. or by heat-treating them under the flow of an inert gas, the amount of water of crystallization contained on average per molecule of the heteropolyacid is A method for producing a heteropoly acid adjusted to 3.0 molecules or less as a catalyst is preferable as a dehydration adjusting method.

【0008】以下本発明方法を詳細に説明する。本発明
方法において使用するカルボン酸類及びエチレンは特に
精製の必要はなく、一般的な試薬純度のカルボン酸類及
びエチレンをそのまま使用しても何ら差し支えない。水
分を除去すれば更に好ましい。ここにおいて本発明方法
に使用するカルボン酸類は脂肪族カルボン酸類及び芳香
族カルボン酸類であり、具体的には、脂肪族カルボン酸
類としては蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸等の炭素数
1〜15の脂肪族飽和カルボン酸類、アクリル酸、メタ
アクリル酸等の炭素数3〜15の脂肪族不飽和カルボン
酸類及びハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、
アミノ基、スルホン基で一部置換された炭素数1〜15
の脂肪族飽和カルボン酸類、炭素数3〜15の脂肪族不
飽和カルボン酸類であり、更にモノカルボン酸に加え、
ジ−、トリ−カルボン酸等のポリカルボン酸類も含まれ
る。
The method of the present invention will be described in detail below. The carboxylic acids and ethylene used in the method of the present invention do not need to be particularly purified, and carboxylic acids and ethylene of general reagent purity can be used as they are. It is more preferable to remove water. Here, the carboxylic acids used in the method of the present invention are aliphatic carboxylic acids and aromatic carboxylic acids, and specific examples of the aliphatic carboxylic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid and the like having 1 to 15 carbon atoms. Aliphatic unsaturated carboxylic acids having 3 to 15 carbon atoms such as aliphatic saturated carboxylic acids, acrylic acid and methacrylic acid, and halogen atoms, cyano groups, nitro groups, hydroxyl groups,
1 to 15 carbon atoms partially substituted with amino group and sulfone group
Aliphatic saturated carboxylic acids of 3 to 15 carbon atoms, aliphatic unsaturated carboxylic acids of 3 to 15 carbon atoms, in addition to monocarboxylic acid,
Also included are polycarboxylic acids such as di- and tri-carboxylic acids.

【0009】芳香族カルボン酸類としては、芳香族モノ
及びポリカルボン酸類であり、具体的には安息香酸、ナ
フタレンカルボン酸類、フタル酸類等及びこれらにハロ
ゲン原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、ス
ルホン基、アルキル基、アリル基等が置換した炭素数7
〜25の芳香族モノ及びポリカルボン酸類である。
The aromatic carboxylic acids are aromatic mono- and polycarboxylic acids, specifically, benzoic acid, naphthalenecarboxylic acids, phthalic acids and the like, and halogen atoms, hydroxyl groups, cyano groups, nitro groups and amino groups. With 7 carbon atoms, substituted with sulfone, sulfone, alkyl, allyl, etc.
~ 25 aromatic mono- and polycarboxylic acids.

【0010】本発明方法において使用する触媒はヘテロ
ポリ酸であり、一般式 (M1)a(M2)b(W)c(O)d(H)e-f(Pd)f/2 (但しM1は元素記号
P,Si,Co,Mn,Ni,As,Ti,Fe,V,B 等で表される元素であ
り、M2は元素記号V 等で表される元素であり、W はタン
グステン原子、Pdはパラジウム原子、O は酸素原子、H
は水素原子を表し、a は1又は2、bは0、1又は2、
cは20以下の正の整数、dは100以下の正の整数、
eは10以下の正の整数、f は10未満の正の実数)で
表されるヘテロポリ酸である。具体的にはドデカタング
ストケイ酸(SiW12O40H4)、ドデカタングストリン酸(PW
12O40H3) 、及びこれらのタングステン原子の1つ又は
2つ以上をバナジウム原子に置き換えた構造を有するヘ
テロポリ酸の有するプロトンの一部をパラジウムカチオ
ンで置換したヘテロポリ酸等が最も入手し易いヘテロポ
リ酸として挙げられる。しかしながら、本発明方法はこ
れらのヘテロポリ酸のみに限定されるものではない。こ
こにおいて、本発明方法に使用するタングステンの酸化
物を主体とするヘテロポリ酸の有するプロトンの一部を
パラジウムカチオンで置換したヘテロポリ酸の調製法に
ついて述べる。
The catalyst used in the method of the present invention is a heteropolyacid, and has the general formula (M 1 ) a (M 2 ) b (W) c (O) d (H) ef (Pd) f / 2 (provided that M 1 Is the element symbol
P, Si, Co, Mn, Ni, As, Ti, Fe, V, B, etc., M 2 is an element represented by the symbol V, etc., W is a tungsten atom, Pd is Palladium atom, O is oxygen atom, H
Represents a hydrogen atom, a is 1 or 2, b is 0, 1 or 2,
c is a positive integer of 20 or less, d is a positive integer of 100 or less,
e is a heteropolyacid represented by a positive integer of 10 or less and f is a positive real number of less than 10. Specifically, dodecatungstosilicic acid (SiW 12 O 40 H 4 ), dodecatungstophosphoric acid (PW
12 O 40 H 3 ), and a heteropoly acid having a structure in which one or more of these tungsten atoms are replaced by vanadium atoms, and a part of the protons of the heteropoly acid is replaced by a palladium cation, etc. are most available. Mentioned as a heteropoly acid. However, the method of the present invention is not limited to these heteropolyacids. Here, a method for preparing a heteropoly acid in which a part of protons of the heteropoly acid mainly composed of an oxide of tungsten used in the method of the present invention is replaced with a palladium cation will be described.

【0011】本発明方法における上記パラジウムカチオ
ン交換したヘテロポリ酸の調製法は特に限定されること
はなく、実質的に、上記一般式の形態となるものが調製
されれば、何れの方法で調製しても何ら差し支えはない
が、一般的に実施し易い方法としては、市販のタングス
テンの酸化物を主体とするヘテロポリ酸(ドデカタング
ストリン酸、ドデカタングストケイ酸)と酢酸パラジウ
ム等を混合溶解することで容易に調製することができ
る。通常、本発明に使用するヘテロポリ酸は、結晶水を
含有している。ここにおいて、該ヘテロポリ酸の結晶水
とは、市販もしくは調製時にヘテロポリ酸に含有される
水の総称であり、具体的には、含水溶媒中で該ヘテロポ
リ酸を調製した際、これらを非溶媒等により析出させた
場合にヘテロポリ酸結晶中に付着もしくは取り込まれた
水や、吸着、潮解等によってヘテロポリ酸が取り込んだ
水等である。例えば市販のドデカタングストケイ酸にお
いては、一般式H4SiW12O40・nH2Oで示され、又、市販の
ドデカタングストリン酸は一般式H3PW12O40 ・nH2Oで示
されるが、これら上記式中に示したnH2Oのことであり、
ヘテロポリ酸の結晶構造中に組み入れられた水分子もし
くは吸着又は含有した水分子のことをいう。従って、本
発明方法においては上記一般式で表されたヘテロポリ酸
はn 分子の結晶水を有していることを意味している。n
は平均値となるので必ずしも整数でなく、実数である。
上記式中のn の値は通常市販のヘテロポリ酸類では25か
ら30程度である。更に、水分の吸着等によりこれ以上の
値となり得る。これらの有している結晶水は加熱等の脱
水処理により、容易にnの値を0 とすることも可能であ
る。加えて、これら脱水されたヘテロポリ酸は水分を吸
着させること等の方法により、再度nの値を容易に増加
させることも出来る。
The method for preparing the above-mentioned palladium cation-exchanged heteropolyacid in the method of the present invention is not particularly limited, and any method may be used as long as a compound having the above general formula is prepared. However, there is no problem, but as a method that is generally easy to carry out, a commercially available heteropoly acid mainly composed of tungsten oxide (dodecatungstophosphoric acid, dodecatungstosilic acid) and palladium acetate are mixed and dissolved. Can be easily prepared. Usually, the heteropolyacid used in the present invention contains water of crystallization. Here, the water of crystallization of the heteropolyacid is a general term for water contained in the heteropolyacid at the time of commercial production or preparation, and specifically, when the heteropolyacid is prepared in a water-containing solvent, these are nonsolvents, etc. Water attached or incorporated in the heteropolyacid crystal when precipitated by, or water incorporated with the heteropolyacid by adsorption, deliquescence or the like. For example, in commercial dodecatungstophosphoric silicic acid, represented by the general formula H 4 SiW 12 O 40 · nH 2 O, also commercially available dodecatungstophosphoric acid represented by the general formula H 3 PW 12 O 40 · nH 2 O Is nH 2 O shown in these above formulas,
It refers to water molecules incorporated in or adsorbed or contained in the crystal structure of the heteropolyacid. Therefore, in the method of the present invention, it is meant that the heteropolyacid represented by the above general formula has n molecules of water of crystallization. n
Is an average value, so it is not necessarily an integer, but a real number.
The value of n in the above formula is usually about 25 to 30 for commercially available heteropolyacids. Further, the value may be more than this value due to the adsorption of water or the like. It is possible to easily set the value of n to 0 in the water of crystallization that these have by performing dehydration treatment such as heating. In addition, the dehydrated heteropolyacid can easily increase the value of n again by a method such as adsorbing water.

【0012】本発明に使用される触媒としてのヘテロポ
リ酸が含有する結晶水を該ヘテロポリ酸1分子当たり平
均3.0分子以下とする方法について述べる。通常、入
手し易いヘテロポリ酸は前記したようにヘテロポリ酸1
分子当たり数10分子の結晶水を含有している。これら
のヘテロポリ酸と酢酸パラジウム等のパラジウム化合物
から本発明に使用するプロトンの一部をパラジウムカチ
オンで置換したヘテロポリ酸を調製する場合、一般的に
は4〜30分子の結晶水を該ヘテロポリ酸1分子当たり
保有する。これらのヘテロポリ酸の結晶水をヘテロポリ
酸1分子あたり平均3.0分子以下とする方法は、本発
明方法においては特に限定されることはないが、実施し
易い方法として加熱脱水操作が挙げられる。
A method for making the water of crystallization contained in the heteropolyacid as a catalyst used in the present invention an average of 3.0 molecules or less per molecule of the heteropolyacid will be described. Usually, the readily available heteropoly acid is heteropoly acid 1 as described above.
It contains several tens of molecules of crystal water per molecule. When a heteropoly acid used in the present invention in which a part of protons is substituted with a palladium cation is prepared from these heteropoly acid and a palladium compound such as palladium acetate, 4 to 30 molecules of crystal water are generally added to the heteropoly acid 1 Hold per molecule. The method of making the crystal water of these heteropolyacids on average 3.0 molecules or less per one molecule of the heteropolyacid is not particularly limited in the method of the present invention, but a heating dehydration operation is mentioned as a method that is easy to carry out.

【0013】加熱脱水操作としては、例えば通常の電気
炉(マッフル炉)中での加熱等が推奨される。無論、本
発明方法においてはこの装置及び方法のみに限定されな
い。又、加熱温度としては特に限定されることはなく、
結晶水が該ヘテロポリ酸1分子当たり平均3.0分子以
下になるならば、いかなる温度で実施しても差し支えは
ないが、より効果的に実施するには80℃以上500℃
以下の温度で実施することが好ましく、更に好ましくは
200℃以上450℃以下で実施することが推奨され
る。低温度では脱水しがたく、550℃以上ではヘテロ
ポリ酸無水物となる恐れがある。この際に、必要とする
加熱時間に関しても特に限定されることは無く、結晶水
量が上記範囲となるならば差し支えは無いが、10分か
ら24時間の範囲である。例えば、通常の電気炉を使用
し、300℃前後で脱水操作を行えば、3時間程度で充
分上記結晶水量の範囲に到達する。
As the heating and dehydrating operation, for example, heating in an ordinary electric furnace (muffle furnace) is recommended. Of course, the method of the present invention is not limited to this apparatus and method. The heating temperature is not particularly limited,
As long as the water of crystallization becomes 3.0 molecules or less on average per molecule of the heteropolyacid, it may be carried out at any temperature, but in order to carry out it more effectively, it should be 80 ° C or higher and 500 ° C
It is preferable to carry out at the following temperature, and it is more preferable to carry out at 200 ° C. or higher and 450 ° C. or lower. At low temperature, it is difficult to dehydrate, and at 550 ° C. or higher, it may become a heteropolyanhydride. At this time, the heating time required is not particularly limited, and if the amount of water of crystallization is in the above range, there is no problem, but it is in the range of 10 minutes to 24 hours. For example, if an ordinary electric furnace is used and dehydration operation is performed at about 300 ° C., the above range of water of crystallization is sufficiently reached in about 3 hours.

【0014】加熱脱水温度で該ヘテロポリ酸に対して不
活性な気体の流通条件下に、加熱脱水操作を行うことに
より、該ヘテロポリ酸1分子当たり平均3.0分子以下
に調整したヘテロポリ酸を触媒として用いると、その触
媒活性は更に向上する。この操作は、極めて有効な触媒
を提供可能とならしめる。ここにおいて、加熱脱水操作
の際に流通させる気体は、その加熱温度において、ヘテ
ロポリ酸に対して不活性であるものであれば、いかなる
気体を流通させても差し支えない。又、常温で液体もし
くは固体であっても加熱温度において気体であり、且つ
該ヘテロポリ酸に対して不活性であれば使用することも
可能である。具体的には、空気、アルゴン、窒素、ヘリ
ウム、水素、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素等が挙げ
られるが、無論これらの気体のみに本発明方法は限定さ
れない。更に、不活性な気体の流通速度は、特に限定さ
れないが、加熱温度での気体体積換算で装置内空間速度
として、0.2〜20vol/Hr*volの範囲が好
ましい。
A catalyst for a heteropoly acid adjusted to an average of 3.0 molecules or less per molecule of the heteropolyacid by performing a heating dehydration operation under a flow condition of a gas inert to the heteropolyacid at a heating dehydration temperature. When used as, the catalytic activity is further improved. This operation makes it possible to provide a very effective catalyst. Here, the gas that is circulated during the heating and dehydration operation may be any gas that is inert to the heteropolyacid at the heating temperature. Further, even if it is a liquid or a solid at room temperature, it can be used if it is a gas at the heating temperature and is inert to the heteropolyacid. Specific examples thereof include air, argon, nitrogen, helium, hydrogen, aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, but the method of the present invention is not limited to these gases. Further, the flow rate of the inert gas is not particularly limited, but it is preferably in the range of 0.2 to 20 vol / Hr * vol as the space velocity in the apparatus in terms of gas volume at the heating temperature.

【0015】本発明方法における触媒はタングステンの
酸化物を主体とするヘテロポリ酸の保有するプロトンの
一部をパラジウムカチオンで置換したものである。この
時、本発明方法においてはパラジウムでの置換率は、置
換前にヘテロポリ酸か保有しているプロトンをベースと
して、1〜99%のプロトンをパラジウムカチオンに置
換したヘテロポリ酸を触媒として使用することが好まし
い。更に好ましくは、全プロトンの10〜90%をパラ
ジウムカチオンで置換したものである。本発明方法にお
けるカルボン酸とエチレンの反応は液相−気相もしくは
固相−気相の不均一系として実施される。本発明方法は
又、常圧、減圧、加圧の何れの条件においても実施する
ことが可能である。通常加圧状態で気−液混相反応とな
る。又、反応方式として特に限定するものではないが、
連続方式でもバッチ方式でもセミバッチ方式でも実施す
ることが出来る。
The catalyst used in the method of the present invention is one in which a part of the protons possessed by the heteropolyacid mainly composed of an oxide of tungsten is replaced with a palladium cation. At this time, in the method of the present invention, the substitution rate with palladium is based on the heteropolyacid or the protons possessed before the substitution, and the heteropolyacid in which 1 to 99% of the protons are substituted with palladium cations is used as a catalyst. Is preferred. More preferably, 10 to 90% of all protons are replaced with palladium cations. The reaction of carboxylic acid and ethylene in the method of the present invention is carried out as a liquid-gas phase or solid-gas phase heterogeneous system. The method of the present invention can be carried out under any conditions of normal pressure, reduced pressure and increased pressure. Normally, a gas-liquid mixed phase reaction occurs in a pressurized state. Further, although the reaction system is not particularly limited,
It can be carried out in a continuous system, a batch system or a semi-batch system.

【0016】本発明方法を実施するにあたり、触媒及び
反応試剤(原料及び生成物)に対して不活性な溶媒もし
くは添加剤を添加することも出来る。具体的には、n−
ブタン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、
n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等である脂肪族
飽和炭化水素類、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼ
ン、キシレン、アニソール、キュメン、ニトロベンゼン
等の芳香族炭化水素類、シクロペンタン、アルキル置換
シクロペンタン類、アルコキシ置換シクロペンタン類、
ニトロ置換シクロペンタン類、シクロヘキサン、アルキ
ル置換シクロヘキサン類、アルコキシ置換シクロヘキサ
ン類、ニト置換シクロヘキサン類、シクロヘプタン、ア
ルキル置換シクロヘプタン類、アルコキシ置換シクロヘ
プタン類、ニトロ置換シクロヘプタン類、シクロオクタ
ン、アルキル置換シクロオクタン類、アルコキシ置換シ
クロオクタン類、ニトロ置換シクロオクタン類等の脂環
式飽和炭化水素類等や、窒素、アルゴン、空気、ヘリウ
ム等を溶媒もしくは希釈剤として使用することも可能で
ある。
In carrying out the method of the present invention, it is possible to add a solvent or an additive which is inactive to the catalyst and the reaction reagent (raw material and product). Specifically, n-
Butane, n-pentane, n-hexane, n-heptane,
Aliphatic saturated hydrocarbons such as n-octane, n-nonane, and n-decane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, anisole, cumene, and nitrobenzene, cyclopentane, alkyl-substituted cyclopentanes , Alkoxy-substituted cyclopentanes,
Nitro-substituted cyclopentanes, cyclohexane, alkyl-substituted cyclohexanes, alkoxy-substituted cyclohexanes, nito-substituted cyclohexanes, cycloheptane, alkyl-substituted cycloheptanes, alkoxy-substituted cycloheptanes, nitro-substituted cycloheptanes, cyclooctane, alkyl-substituted cyclohexanes It is also possible to use alicyclic saturated hydrocarbons such as octanes, alkoxy-substituted cyclooctanes and nitro-substituted cyclooctanes, and nitrogen, argon, air, helium and the like as a solvent or a diluent.

【0017】本発明方法において反応を実施する際に仕
込むカルボン酸及びエチレンの量的関係は特に限定はさ
れない。カルボン酸/エチレン量比は0.1〜100
(モル比)の範囲である。例えば、カルボン酸の高い転
化率を達成しようとすれば、カルボン酸に対するエチレ
ンのモル比を1以上で行うことが望ましく、又、エチレ
ンの高い転化率を達成しようとすれば、エチレンに対す
るカルボン酸のモル比を1以上で行うことが望ましい。
又、本発明方法を実施するにあたり、添加する触媒量は
特に限定されることはないが、例えばバッチ式反応で行
う際には、仕込みの酢酸に対してその重量%で0.1か
ら100重量%、好ましくは1から50重量%で使用す
ることが推奨される。これ以下の量では反応の進行は遅
くなり、これ以上の量では反応は充分進行するが経済的
な観点等から好ましいとは言い難い。しかしながら、本
発明方法においてはこの範囲外で実施することも可能で
あることは言うまでもない。
The quantitative relationship between carboxylic acid and ethylene charged when carrying out the reaction in the method of the present invention is not particularly limited. Carboxylic acid / ethylene amount ratio is 0.1-100
(Molar ratio). For example, in order to achieve a high conversion rate of carboxylic acid, it is desirable to carry out the molar ratio of ethylene to carboxylic acid at 1 or more. Further, in order to achieve a high conversion rate of ethylene, carboxylic acid of ethylene to It is desirable that the molar ratio be 1 or more.
In carrying out the method of the present invention, the amount of the catalyst to be added is not particularly limited, but, for example, when the reaction is carried out in a batch system, it is 0.1 to 100% by weight based on the weight of acetic acid charged. %, Preferably 1 to 50% by weight is recommended. If the amount is less than this, the reaction proceeds slowly, and if the amount is more than this, the reaction proceeds sufficiently, but it is hard to say that it is preferable from the economical point of view. However, it goes without saying that the method of the present invention can be carried out outside this range.

【0018】本発明方法を実施するに際し、触媒及び反
応試剤の仕込み方法は特に限定はされなく、触媒、カル
ボン酸及びシクロヘキセン等を同時に仕込んでも差し支
えなく、又、触媒を他の溶媒等に溶解もしくは懸濁させ
て仕込んでも差し支えない。本発明方法においてその実
施する反応温度は特に限定されることはなく、広範な温
度範囲で実施することが可能であるが、好ましくは30
℃以上400℃以下の範囲で、更に好ましくは70℃以
上200℃以下で実施することが推奨される。余りに低
温で実施すれば反応速度が低下し、余りに高温で実施す
ればエチレン等の反応試剤などの熱安定性の低下をもた
らし経済的でない。反応時間は、触媒量もしくは反応温
度に依存するが、触媒量を多量且つ高温度にすれば極め
て短時間(0.1秒以下程度)、触媒量を少量且つ低温
度にすれば長時間(24時間程度)である。反応終了
後、目的生成物は通常の蒸留操作等の分離操作によって
取得することが出来る。
In carrying out the method of the present invention, the method of charging the catalyst and the reaction reagent is not particularly limited, and the catalyst, carboxylic acid, cyclohexene and the like may be charged at the same time, and the catalyst may be dissolved in another solvent or the like. It can be suspended and prepared. The reaction temperature to be carried out in the method of the present invention is not particularly limited, and it can be carried out in a wide temperature range, but is preferably 30.
It is recommended to carry out in the range of 70 ° C to 200 ° C, more preferably 70 ° C to 400 ° C. If it is carried out at an excessively low temperature, the reaction rate will be lowered, and if it is carried out at an excessively high temperature, the thermal stability of the reaction agent such as ethylene will be deteriorated, which is not economical. The reaction time depends on the amount of catalyst or the reaction temperature, but if the amount of catalyst is large and the temperature is high, it is extremely short (about 0.1 seconds or less), and if the amount of catalyst is small and the temperature is low, it is long (24 seconds). It is about time). After completion of the reaction, the target product can be obtained by a separation operation such as a normal distillation operation.

【0019】本発明方法を実施する為の具体的な態様に
ついて述べる。本発明方法における実施方法に関しては
特に限定はされないが、実施し易い方法として以下の方
法が挙げられる。勿論、これらの方法のみに本発明方法
は限定されるものではない。 (1)オートクレーブ中に所定量の触媒、酢酸及びエチ
レンを必要ならば窒素又はアルゴン等の媒体と共に入れ
た後、加熱攪拌反応を行う方法。 (2)予め所定温度、所定圧力に保たれた反応器中に所
定量の触媒、エチレン及び酢酸を必要であるならば溶媒
等の希釈剤と共に連続的に導入し反応を行う方法。
A specific mode for carrying out the method of the present invention will be described. The method for carrying out the method of the present invention is not particularly limited, but the following methods are mentioned as methods that can be easily carried out. Of course, the method of the present invention is not limited to these methods. (1) A method in which a predetermined amount of a catalyst, acetic acid and ethylene are put into an autoclave together with a medium such as nitrogen or argon if necessary, and then a reaction with heating and stirring is performed. (2) A method in which a predetermined amount of catalyst, ethylene, and acetic acid are continuously introduced together with a diluent such as a solvent, if necessary, into a reactor previously kept at a predetermined temperature and a predetermined pressure to carry out the reaction.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明方法を実施例により更に具体的
に説明する。 (1)反応生成物の定量 反応生成物は、所定時間、所定温度で反応を行った後、
室温にまで冷却し、反応液をガスクロマトグラフ法によ
り定量を行った。尚、実施例中のエーテル類の収率は総
て、仕込みのカルボン酸をベースとして算出した。 (2)ヘテロポリ酸の有するプロトンの一部をパラジウ
ムカチオンで置換する方法。市販のヘテロポリ酸(ドデ
カタングストケイ酸、ドデカタングストリン酸)を水に
溶解しこれに所定量の酢酸パラジウム水溶液を添加し攪
拌して置換させた。 (3)パラジウムカチオン置換量の算出 仕込んだヘテロポリ酸のモル数=mにこのヘテロポリ酸
1モルが保有するプロトン量=f(例えばドデカモリブ
ドリン酸の場合には3)とし、さらに仕込んだ酢酸パラ
ジウムのモル数kとした場合このヘテロポリ酸のパラジ
ウムカチオン置換率L(%)は以下の式で算出される。 L=100(2k)/(fm) (4)触媒中に含有する結晶水の定量 タングステンの酸化物を主体とするヘテロポリ酸の一部
をパラジウムカチオンで置換したヘテロポリ酸中に含有
される結晶水の量は置換操作に使用したヘテロポリ酸を
500℃で加熱脱水し、その重量が一定となりそれ以上
減少しなくなったものを結晶水の量が0言い換えれば無
水状態の市販のヘテロポリ酸とし、これをベースに置換
操作に仕込むヘテロポリ酸の結晶水量を決定し、その後
置換操作等はこれを基に重量換算で算出した。 (5)触媒の脱結晶水方法 a.通常のマッフル炉(内容積8リットル)中、350
℃、所定時間加熱脱水を行い結晶水量を調整した。 b.上記bの方法において流通気体をアルゴンに代えた
以外は総て同一操作により加熱脱水を行い結晶水量を0
とした。
EXAMPLES The method of the present invention will be described more specifically below with reference to examples. (1) Quantification of reaction product After the reaction product is reacted at a predetermined temperature for a predetermined time,
After cooling to room temperature, the reaction solution was quantified by gas chromatography. The yields of ethers in the examples were all calculated based on the charged carboxylic acid. (2) A method of substituting a part of protons of the heteropolyacid with a palladium cation. Commercially available heteropolyacids (dodecatungstosilicic acid, dodecatungstophosphoric acid) were dissolved in water, and a predetermined amount of an aqueous solution of palladium acetate was added thereto, and the mixture was stirred and replaced. (3) Calculation of Palladium Cation Substitution Amount The amount of protons possessed by 1 mol of this heteropolyacid = m in the number of moles of the charged heteropolyacid = f (for example, 3 in the case of dodecamolybdophosphoric acid), and further charged palladium acetate When the number of moles is k, the palladium cation substitution rate L (%) of this heteropoly acid is calculated by the following formula. L = 100 (2k) / (fm) (4) Quantification of water of crystallization contained in catalyst Water of crystallization contained in heteropolyacid in which part of heteropolyacid mainly composed of oxide of tungsten is replaced with palladium cation The amount of the heteropoly acid used for the substitution operation was heated and dehydrated at 500 ° C., and the weight of the heteropoly acid became constant and no longer decreased. The amount of water of crystallization of the heteropolyacid to be charged into the base for the substitution operation was determined, and the substitution operation and the like thereafter were calculated by weight conversion based on this. (5) Decrystallization water method of catalyst a. 350 in a normal muffle furnace (8 liters internal volume)
The amount of water of crystallization was adjusted by heating and dehydrating at ℃ for a predetermined time. b. In the above method b, except that the circulating gas was changed to argon, heating and dehydration were performed by the same operation, and the amount of water of crystallization was reduced to 0.
And

【0021】実施例1 200mlの磁気攪拌装置付オートクレーブ中に脱水法
aにより保有する結晶水量を0としたドデカタングスト
リン酸の保有するプロトン(1モル当たり3原子)を3
0%分パラジウムカチオンで置換した触媒3.0g、市
販の酢酸(国産化学社製、特級)60.4g(1モル)
及び市販のエチレン(99.5%)高千穂商事社製
(0.68モル)を仕込み140℃、5時間加熱に加圧
した後、室温に冷却後、ガスを放圧し、常圧にもどした
後、反応液を取り出し、定量した。この結果、反応液中
には酢酸sec-ブチルが収率43.5%で生成していた。
この時酢酸エチルは全く生成しなかった。
Example 1 In a 200 ml autoclave equipped with a magnetic stirrer, 3 protons (3 atoms per mol) possessed by dodecatungstophosphoric acid were prepared by the dehydration method a with the amount of water of crystallization held to 0.
3.0 g of catalyst substituted with 0% palladium cation, 60.4 g (1 mol) of commercially available acetic acid (special grade manufactured by Kokusan Kagaku Co.)
And commercial ethylene (99.5%) manufactured by Takachiho Shoji Co., Ltd. (0.68 mol) was charged, heated to 140 ° C. and pressurized for 5 hours, cooled to room temperature, then gas was released and returned to normal pressure. The reaction solution was taken out and quantified. As a result, sec-butyl acetate was produced in the reaction solution at a yield of 43.5%.
At this time, ethyl acetate was not produced at all.

【0022】比較例1 脱水したドデカタングストリン酸に触媒を代えた以外は
総て実施例1と同一の反応条件で反応を行った。結果は
酢酸ブチルエステルの生成は全く確認されず、酢酸エチ
ルのみ生成した。
Comparative Example 1 The reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1 except that the catalyst was changed to dehydrated dodecatungstophosphoric acid. As a result, the production of butyl acetate was not confirmed at all, and only ethyl acetate was produced.

【0023】比較例2 触媒を添加しなかった以外はすべて実施例1と同一の条
件で反応を行った。結果は、原料を回収したのみであ
り、反応生成物は確認されなかった。
Comparative Example 2 The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that no catalyst was added. As a result, only raw materials were collected, and no reaction product was confirmed.

【0024】実施例2 実施例1において反応時間を3時間とした以外は総て実
施例1と同一の条件で反応をを行った。結果は酢酸sec-
ブチルが収率31.7%で生成した。
Example 2 The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the reaction time was changed to 3 hours in Example 1. The result is acetic acid sec-
Butyl was produced in a yield of 31.7%.

【0025】実施例3 反応時間を1時間とした以外は総て実施例1と同一の条
件で反応を行った。この結果、酢酸sec-ブチルは収率1
4.3%で生成した。この結果から極めて短時間でも、
酢酸ブチルは収率良く生成することが分かる。
Example 3 The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the reaction time was 1 hour. As a result, sec-butyl acetate yield 1
Produced at 4.3%. From this result, even in an extremely short time,
It can be seen that butyl acetate is produced in good yield.

【0026】実施例4 触媒を脱水法aにより保有する結晶水を0としたドデカ
タングストケイ酸の保有するプロトンの30%をパラジ
ウムカチオンの置換したものに代えた以外は総て触媒使
用重量等、その他の条件を実施例3と同一として反応を
行った。この結果、酢酸sec-ブチルが17.5%の収率
で生成した。
Example 4 All catalyst weights, etc., except that 30% of the protons possessed by dodecatungstosilicic acid in which the water of crystallization retained by the dehydration method a was set to 0 and the catalyst was replaced by one substituted with a palladium cation, Other conditions were the same as in Example 3, and the reaction was carried out. As a result, sec-butyl acetate was produced in a yield of 17.5%.

【0027】実施例5〜7 触媒をそれぞれ、脱水法aにより結晶水をドデカタング
ストケイ酸の保有するプロトンの30%をパラジウムカ
チオンで置換したヘテロポリ酸でかつヘテロポリ酸1分
子あたりそれぞれ0.4、1.7、2.9、7.8及び
17.2分子の結晶水を含有するものとしたものとした
以外は、触媒使用量等その他の条件は総て実施例1と同
一の条件で反応を行った。結果は表1に示したように、
それぞれ酢酸sec-ブチルが生成した。
Examples 5 to 7 are heteropolyacids obtained by substituting palladium cations for 30% of the protons possessed by dodecatungstosilicic acid in the water of crystallization by the dehydration method a, and the amount of each is 0.4 per molecule of heteropolyacid. The reaction was conducted under the same conditions as in Example 1 except that the amount of catalyst used was 1.7, 2.9, 7.8 and 17.2 molecules of water of crystallization. I went. The results are as shown in Table 1.
Each produced sec-butyl acetate.

【0028】[0028]

【表1】 表1 ─────────────────────────────────── 触媒1分子あたりの 酢酸sec-ブチルの収率 結晶水量(分子) 収率(%) ─────────────────────────────────── 実施例5 0.4 44.9 実施例6 1.7 45.1 実施例7 2.9 38.1 実施例8 7.8 15.3 実施例9 17.2 16.8 ───────────────────────────────────[Table 1] Table 1 ─────────────────────────────────── sec-butyl acetate per molecule of catalyst Yield of water of crystallization (molecule) Yield (%) ─────────────────────────────────── Example 5 0.4 44.9 Example 6 1.7 45.1 Example 7 2.9 38.1 Example 8 7.8 15.3 Example 9 17.2 16.8 ─────── ────────────────────────────

【0029】実施例10 触媒量を1.0gとし、反応温度を190℃とした以外
は総て実施例3と同一の条件で反応を行った。この結
果、酢酸sec-ブチルは40.7%の収率で得られた。 実施例11〜12 反応温度をそれぞれ100℃、120℃に代えた以外は
総て実施例1と同一の条件で反応を行った。結果は表2
に示した如く反応温度を低下させても酢酸sec-ブチルは
良い収率で生成した。
Example 10 The reaction was carried out under the same conditions as in Example 3 except that the amount of catalyst was 1.0 g and the reaction temperature was 190 ° C. As a result, sec-butyl acetate was obtained in a yield of 40.7%. Examples 11 to 12 The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the reaction temperatures were changed to 100 ° C and 120 ° C, respectively. The results are shown in Table 2.
As shown in, even if the reaction temperature was lowered, sec-butyl acetate was produced in good yield.

【0030】[0030]

【表2】 表2 ────────────────────────────────── 反応温度(℃) 酢酸sec-ブチル収率 % ────────────────────────────────── 実施例11 100 21.5 実施例12 120 33.4 ───────────────────────────────────[Table 2] Table 2 ────────────────────────────────── Reaction temperature (℃) sec-Butyl acetate yield Rate% ────────────────────────────────── Example 11 100 21.5 Example 12 120 33.4 ───────────────────────────────────

【0031】実施例13 仕込みの酢酸を90.0gとした以外は総て実施例1と
同一の条件で反応を行った。この結果、酢酸sec-ブチル
は31.6%の収率で生成した。
Example 13 The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the amount of acetic acid charged was 90.0 g. As a result, sec-butyl acetate was produced in a yield of 31.6%.

【0032】実施例14〜17 実施例3において、パラジウムカチオンによるプロトン
の置換率をそれぞれ、10.0、20.0、50.0及
び80.0%とした、結晶水を保有しない部分パラジウ
ム置換ドデカタングストリン酸を使用した以外は、触媒
使用量等その他の条件は総て実施例3と同一の条件で反
応を行った。この結果、酢酸sec-ブチルは表3に示した
如く、良い収率で生成した。
Examples 14 to 17 In Example 3, partial palladium substitution which does not have water of crystallization, wherein the substitution rates of protons by palladium cations are 10.0, 20.0, 50.0 and 80.0%, respectively. The reaction was carried out under the same conditions as in Example 3 except for the use of dodecatungstophosphoric acid and other conditions such as the amount of catalyst used. As a result, sec-butyl acetate was produced in good yield as shown in Table 3.

【0033】[0033]

【表3】 表3 ─────────────────────────────────── プロトンのPdカチオンによ 酢酸sec-ブチル る置換率(%) 収率(%) ─────────────────────────────────── 実施例14 10.0 8.9 実施例15 20.0 12.4 実施例16 50.0 13.5 実施例17 80.0 6.2 ───────────────────────────────────[Table 3] Table 3 ─────────────────────────────────── Acetate sec- by the Pd cation of the proton Substitution ratio (%) Yield (%) ──────────────────────────────────── Example 14 10.0 8.9 Example 15 20.0 12.4 Example 16 50.0 13.5 Example 17 80.0 6.2 ────────────────── ──────────────────

【0034】実施例18 触媒の脱水方法をbに代えた以外は総て実施例1と同一
の条件で反応を行った。この結果、酢酸sec-ブチルは収
率46.7%で生成した。
Example 18 The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the catalyst dehydration method was changed to b. As a result, sec-butyl acetate was produced at a yield of 46.7%.

【0035】実施例19〜22 カルボン酸をそれぞれプロピオン酸、酪酸、蟻酸及びジ
クロロ酢酸(1モル)に代えた以外は総て実施例4と同
一の条件で反応を行った。結果は表4に示したように、
それぞれ収率よくカルボン酸sec-ブチルエステルが生成
した。
Examples 19 to 22 The reaction was carried out under the same conditions as in Example 4 except that carboxylic acid was replaced with propionic acid, butyric acid, formic acid and dichloroacetic acid (1 mol). The results are as shown in Table 4.
The carboxylic acid sec-butyl ester was produced in good yield in each case.

【0036】[0036]

【表4】 表4 ─────────────────────────────────── カルボン酸 カルボン酸sec-ブチル 収率( % ) ─────────────────────────────────── 実施例19 プロピオン酸 15.8 実施例20 酪酸 14.2 実施例21 蟻酸 17.9 実施例22 ジクロロ酢酸 21.3 ───────────────────────────────────[Table 4] Table 4 ─────────────────────────────────── Carboxylic acid sec-butyl carboxylic acid Yield (%) ─────────────────────────────────── Example 19 Propionic acid 15.8 Example 20 Butyric acid 14.2 Example 21 Formic acid 17.9 Example 22 Dichloroacetic acid 21.3 ───────────────────────────────── ───

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明方法によれば、タングステンの酸
化物を主体とするヘテロポリ酸が保有するプロトンの一
部をパラジウムカチオンで置換したヘテロポリ酸を触媒
として用いることで、エチレンとカルボン酸から驚くべ
きことに、一段でカルボン酸ブチルエステルを製造出来
る。ここにおいて、該触媒の保有する結晶水量を触媒で
あるヘテロポリ酸1分子当たり平均3.0分子以下に調
整することで、本発明方法における触媒はその活性が極
めて向上する。更に該ヘテロポリ酸の脱水方法として、
空気、アルゴン等の該ヘテロポリ酸に対して不活性な気
体の流通下に該ヘテロポリ酸の有する結晶水量を該ヘテ
ロポリ酸1分子あたり平均3.0分子以下に調整するこ
とで更に高い触媒活性を発現することも見出され、極め
て温和且つ短時間で高選択率且つ高転化率でカルボン酸
ブチルエステル類が得られ、加えて、高温状態において
も安定且つ効果的に本発明方法を遂行することが可能と
なった。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the method of the present invention, by using as a catalyst a heteropoly acid in which a part of protons possessed by a heteropoly acid mainly composed of an oxide of tungsten is replaced by a palladium cation, it is possible to obtain a surprising effect from ethylene and carboxylic acid. Not surprisingly, the carboxylic acid butyl ester can be produced in a single step. Here, the activity of the catalyst in the method of the present invention is remarkably improved by adjusting the amount of water of crystallization held by the catalyst to an average of 3.0 molecules or less per one molecule of the heteropolyacid which is the catalyst. Further, as a method for dehydrating the heteropoly acid,
Higher catalytic activity is achieved by adjusting the amount of water of crystallization of the heteropolyacid to 3.0 molecules or less on average per molecule of the heteropolyacid under the flow of gas inert to the heteropolyacid such as air and argon. It is also found that carboxylic acid butyl esters can be obtained in a very mild and short time with a high selectivity and a high conversion rate, and in addition, the method of the present invention can be stably and effectively performed even in a high temperature state. It has become possible.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 69/02 8018−4H // C07B 61/00 300 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location C07C 69/02 8018-4H // C07B 61/00 300

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 タングステンの酸化物を主体とするヘテ
ロポリ酸の保有するプロトンの一部をパラジウム陽イオ
ンで置換したヘテロポリ酸の存在下に、カルボン酸及び
エチレンを反応させることを特徴とするカルボン酸ブチ
ルエステル類の製造方法
1. A carboxylic acid characterized by reacting carboxylic acid and ethylene in the presence of a heteropoly acid in which a part of protons possessed by a heteropoly acid mainly composed of tungsten oxide is replaced by a palladium cation. Method for producing butyl esters
【請求項2】 タングステンの酸化物を主体とするヘテ
ロポリ酸が一般式: (M1)a(M2)b(W)c(O)d(H)e(但しM1、M2は金属元素を表
し、W はタングステン原子原子を表し、O は酸素原子を
表し、H は水素原子を表す。更にaは1又は2の整数で
あり、bは0、1又は2の整数であり、cは20以下の
正の整数であり、dは100以下の正の整数であり、e
は10以下の正の整数である。)で表されヘテロポリ酸
である請求項1に記載の方法。
2. A heteropolyacid mainly composed of tungsten oxide is represented by the general formula: (M 1 ) a (M 2 ) b (W) c (O) d (H) e (wherein M 1 and M 2 are metals. Represents an element, W represents a tungsten atom, O represents an oxygen atom, H represents a hydrogen atom, a is an integer of 1 or 2, b is an integer of 0, 1 or 2, and c Is a positive integer of 20 or less, d is a positive integer of 100 or less, and e
Is a positive integer of 10 or less. The method according to claim 1, which is a heteropoly acid represented by the formula (1).
【請求項3】 M1が元素記号でP,Si、Co、Mn、Ni、A
s、Ti、Fe、VおよびBのいづれかで表される元素であ
りM2が元素記号でVで表される元素である請求項2記載
の方法。
3. M 1 is an element symbol of P, Si, Co, Mn, Ni, A
The method according to claim 2, wherein the element represented by any one of s, Ti, Fe, V and B, and M 2 is an element represented by V in the element symbol.
【請求項4】 プロトンの一部をパラジウム陽イオンで
置換したヘテロポリ酸が有する結晶水の量が該ヘテロポ
リ酸1分子当たり平均3.0分子以下に調整されたヘテ
ロポリ酸である請求項1記載の方法。
4. The heteropoly acid in which the amount of water of crystallization contained in the heteropoly acid in which a part of the protons are replaced by palladium cations is adjusted to an average of 3.0 molecules or less per molecule of the heteropoly acid. Method.
【請求項5】 プロトンの一部をパラジウム陽イオンで
置換したヘテロポリ酸を150℃から500℃の温度範
囲で加熱処理をすることにより、含有する結晶水の量が
該ヘテロポリ酸1分子当たり平均3.0分子以下に調整
する請求項4に記載の方法。
5. The amount of water of crystallization contained in a heteropolyacid in which a part of protons is substituted with a palladium cation is heat-treated in the temperature range of 150 ° C. to 500 ° C. so that the average amount of water of crystallization is 3 per molecule of the heteropolyacid. The method according to claim 4, wherein the number is adjusted to 0.0 molecule or less.
【請求項6】 ヘテロポリ酸を該ヘテロポリ酸に対して
不活性な気体の流通下に加熱脱水することを特徴とする
請求項5に記載の方法。
6. The method according to claim 5, wherein the heteropolyacid is heated and dehydrated under the flow of a gas inert to the heteropolyacid.
【請求項7】 タングステンの酸化物を主体とする ヘ
テロポリ酸がタングストリン酸、タングストケイ酸及び
これらの混合物である請求項1〜3記載の方法。
7. The method according to claim 1, wherein the heteropoly acid mainly composed of tungsten oxide is tungstophosphoric acid, tungstosilicic acid and a mixture thereof.
【請求項8】 カルボン酸が酢酸を除く脂肪族カルボン
酸または芳香族カルボン酸である請求項1記載の方法
8. The method according to claim 1, wherein the carboxylic acid is an aliphatic carboxylic acid other than acetic acid or an aromatic carboxylic acid.
JP03331787A 1991-12-16 1991-12-16 Method for producing butyl carboxylate Expired - Fee Related JP3126189B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03331787A JP3126189B2 (en) 1991-12-16 1991-12-16 Method for producing butyl carboxylate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03331787A JP3126189B2 (en) 1991-12-16 1991-12-16 Method for producing butyl carboxylate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05163201A true JPH05163201A (en) 1993-06-29
JP3126189B2 JP3126189B2 (en) 2001-01-22

Family

ID=18247637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03331787A Expired - Fee Related JP3126189B2 (en) 1991-12-16 1991-12-16 Method for producing butyl carboxylate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3126189B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009033381A1 (en) 2007-09-14 2009-03-19 Hunan Zhongchuang Chemical Co., Ltd A process of removing heavier hydrocarbons from the reaction products of producing sec-butyl acetate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009033381A1 (en) 2007-09-14 2009-03-19 Hunan Zhongchuang Chemical Co., Ltd A process of removing heavier hydrocarbons from the reaction products of producing sec-butyl acetate
US8373003B2 (en) 2007-09-14 2013-02-12 Hunan Zhongchuang Chemical Co., Ltd. Method of removing heavy hydrocarbons from reaction products in the production of sec-butyl acetate

Also Published As

Publication number Publication date
JP3126189B2 (en) 2001-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH08502247A (en) Method for preparing adipic acid and other aliphatic dibasic acids
JPS5883028A (en) Preparation of polytetramethylene glycol
US4121039A (en) Process for producing an unsaturated glycol diester using a catalyst comprising palladium containing thorium as a promotor
JPS5944295B2 (en) Production method of isopropyl ester
JP3126190B2 (en) Method for producing ethers
JP3126189B2 (en) Method for producing butyl carboxylate
US4465633A (en) Manufacture of aryl esters
US5254721A (en) Process for producing cyclohexyl acetate
US4405808A (en) Process for preparing acetic acid esters
JPS595570B2 (en) Method for producing cinnamic acid esters
JP2947602B2 (en) Method for producing lower fatty acid ester
JPH04226940A (en) Production of cyclohexyl acetate
EP0461580A2 (en) Process for producing cyclohexyl acetate
JPH05222024A (en) Production of biphenyltetracarboxylic acid dianhydride
US5420346A (en) Preparation of adipic acid by hydrocarboxylation of pentenic acids
JPH05155811A (en) Production of carboxylic acid cyclohexyl ester
JP2850636B2 (en) Method for producing lower fatty acid ester
US5786507A (en) Process for the preparation of 3-phenylpropionic acid
JPH05155812A (en) Production of carboxylic acid cyclohexyl ester
JPS584704B2 (en) Method for producing methyl methacrylate
JPH05112491A (en) Production of ethyl acetate
JPH05170698A (en) Production of lower fatty acid ester
JP3568293B2 (en) Method for producing 2,3-dimethyl-2-butene
JP2001213841A (en) Method for producing dibasic acids
JPH05163200A (en) Production process for ethyl acetate

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees