JPH05178779A - ヒドロホルミル化法およびビスホスファイト化合物 - Google Patents

ヒドロホルミル化法およびビスホスファイト化合物

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JPH05178779A
JPH05178779A JP4141801A JP14180192A JPH05178779A JP H05178779 A JPH05178779 A JP H05178779A JP 4141801 A JP4141801 A JP 4141801A JP 14180192 A JP14180192 A JP 14180192A JP H05178779 A JPH05178779 A JP H05178779A
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裕二 河原木
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 第8族金属触媒の存在下にオレフィン性化合
物を水素及び一酸化炭素と反応させてヒドロホルミル化
体を製造するヒドロホルミル化法において、反応系に、
特定の構造を有するホスファイト化合物を存在させるこ
とを特徴とする方法、及びかかるヒドロホルミル化法に
用いられるホスファイト化合物。 【効果】 本発明によれば、ヒドロホルミル化反応にお
ける反応活性、選択性及び触媒の安定性が改善されるこ
とから工業的に有用である。また、本発明のホスファイ
ト化合物は、ヒドロホルミル化反応に用いて反応活性、
選択性及び触媒の安定性が改善されることから工業的に
有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は変性された第8族金属触
媒を用いるオレフィン性化合物のヒドロホルミル化法お
よびかかるヒドロホルミル化法の実施に直接使用するビ
スホスファイト化合物に関する。
【0002】
【従来の技術】オレフィン性化合物を変性された第8族
金属触媒の存在下に水素及び一酸化炭素と反応させて、
アルデヒドまたはその水添物であるアルコールを製造す
る方法は、当技術分野において公知のことである。触媒
としては通常、第8族遷移金属−燐リガンドの可溶性錯
体が用いられており、この金属成分と共に用いられる配
位子が触媒反応に対して重大な影響を及ぼすことも公知
のことである。ヒドロホルミル化反応においても配位子
の選択により、反応活性、選択性あるいは触媒安定性が
大きく変化することがよく知られており、これらを向上
させるための有効な配位子の研究は当技術分野では重要
な課題となっている。
【0003】配位子として使用される燐化合物の一群と
して種々のホスファイト化合物が知られており、これま
でにもトリアルキルホスファイトやトリアリールホスフ
ァイトのような単純なモノホスファイト化合物類のほか
に、分子中に複数の配位リン原子を有するポリホスファ
イト類などのホスファイト化合物が提案されている。例
えば、分子内に2個以上のリン原子を含有するホスファ
イト化合物として、特開昭62−116587号あるい
は特開昭62−116535号は、少なくとも1個のリ
ン原子が隣接する2個の酸素原子と共に環形成する構造
を特徴とするホスファイト化合物を開示している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の通り、ヒドロホ
ルミル化反応に用いる配位子として種々のホスファイト
化合物が提案されているが、反応プロセスにおけるホス
ファイト化合物の安定性は必ずしも満足しうるものでは
なく、長期に触媒活性を維持する必要のある工業触媒と
しては今だなお問題がある。従って、ヒドロホルミル化
活性及び目的生成物選択性に優れかつ触媒安定性に優れ
たホスファイト配位子を開発することが強く望まれてい
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ヒドロホ
ルミル化反応において活性及び選択性を向上、維持する
のに有効な配位子の検討を行なってきた結果、特定の構
造を有するホスファイト化合物がヒドロホルミル化反応
に有効であり、触媒安定性にも優れていることを見出し
て本発明に到達した。即ち、本発明は第8族金属触媒の
存在下にオレフィン性化合物を水素及び一酸化炭素と反
応させてヒドロホルミル化体を製造するヒドロホルミル
化法において、反応系に一般式(I)
【0006】
【化4】
【0007】(式中、R1 およびR2 は夫々、互いに異
なっていてもよい芳香族炭化水素基を表し、該芳香族炭
化水素基は、少なくとも置換基として酸素原子に結合す
る炭素原子の隣接炭素原子に炭化水素基を有し、A
1 は、隣接する酸素原子に結合する脂肪族炭化水素基、
脂環族炭化水素基または芳香族炭化水素基を有するn価
の有機基を表し、夫々置換基を有していてもよく、nは
2〜4の整数を表す。また、各
【0008】
【化5】
【0009】基は互いに異なっていてもよい。)で示さ
れるホスファイト化合物を存在させることを特徴とする
ヒドロホルミル化法および該一般式(I)で表わされる
化合物のうちで、一般式(II)
【0010】
【化6】
【0011】(式中、R3 、R4 、R5 及びR6 は夫々
少なくとも3位に炭化水素基を有するβ−ナフチル基を
示し、互いに異なっていても良く、A2 は隣接する酸素
原子に結合する脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基ま
たは芳香族炭化水素基を有する2価の基を表し、夫々置
換基を有していてもよい。)で示される新規なビスホス
ファイト化合物を提供するものである。
【0012】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の
ヒドロホルミル化方法で用いられるホスファイト化合物
は前記一般式(I)で示される。中でも、前記一般式
(II)で表されるビスホスファイト化合物は新規であ
る。上記一般式(I)中、R1 およびR2 で表される芳
香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、ア
ントラセニル基等が挙げられるが、中でも工業的には、
フェニル基およびβ−ナフチル基が好ましい。
【0013】R1 およびR2 で表される芳香族炭化水素
基が、酸素原子に結合する炭素原子の隣接炭素原子に置
換基として有する炭化水素基、即ち、例えばR1 、R2
がフェニル基ならそのオルソ位に、β−ナフチル基なら
その3位に置換基として有する炭化水素基としては、例
えばアルキル基、アラルキル基、アリール基及びシクロ
アルキル基等であり、中でも炭素数3〜20のアルキル
基が好ましく、特にイソプロピル基、第3級ブチル基、
第3級ペンチル基などが例示される。
【0014】R1 およびR2 は、上記以外の置換基を有
していてもよく、それらの置換基としては、メチル、エ
チル、プロピル、ブチル、ペンチル等の直鎖あるいは分
岐のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキ
シ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等
のアルコキシカルボニル基及びフェニル基等を、好まし
くは1〜3個有していても良い。
【0015】また、各
【0016】
【化7】
【0017】基は互いに異なっていてもよい。即ち、一
般式(I)で表わされるホスファイト化合物は、詳しく
は、
【0018】
【化8】
【0019】(上記式中、R11,R12,R13及びR14
前記R1 と同義であり互いに異なっていてもよく、
21,R22,R23及びR24は前記R2 と同義であり互い
に異なっていてもよい)で表わされる。
【0020】また、前記一般式(I)中の、基A1 は、
置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基を有する
n価の有機基、置換基を有していてもよい脂環族炭化
水素基を有するn価の有機基、又は置換基を有してい
てもよい芳香族炭化水素基を有するn価の有機基であ
る。好ましくは、
【0021】
【化9】
【0022】等の4価の基等が挙げられる(ここでRは
2価〜4価の飽和脂肪族炭化水素基、飽和脂環族炭化水
素基又は芳香族炭化水素基を表わし、各基は置換基を有
していても良い。該置換基としては、アルコキシ基、フ
ェニル基、ナフチル基、アミノ基、アルキルアミノ基、
アシル基、アルコキシカルボニル基、アシロキシ基等が
挙げられる。
【0023】また、Bは−CR7 8 −,−O−,−S
−、−CO−から成る群から選ばれる基を表わし、基R
7 及びR8 は各々水素原子、アルキル基、アリール基、
アリールアルキル基、アルキルアリール基及びシクロア
ルキル基から成る群から選ばれるものを表す。)Rとし
ては、
【0024】
【化10】
【0025】またはフェニレン基、ビフェニレン基もし
くはナフチレン基等が好適である。ホスファイト化合物
が、前記一般式(II)で表されるビスホスファイト化合
物である場合、該式(II)中のA2 は隣接する酸素原子
に結合する脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基又は芳
香族炭化水素環を有する2価の基を表すが、中でも−A
r−,−Ar−B−Ar−で示される2価の基が好まし
い。ここでArはアリーレン基を表わし、各アリーレン
基は置換基を有していても良い。また、Bは−CR9
10−,−O−,−S−,−CO−から成る群から選ばれ
る基を表わし、R9 及びR10は各々、水素原子、アルキ
ル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリ
ール基及びシクロアルキル基から成る群から選ばれるも
のを表わす。Arとしては、フェニレン基、ビフェニレ
ン基、ナフチレン基等が好適である。
【0026】前記の一般式(I)及び一般式(II)で示
されるホスファイト化合物の調製法については、特に制
限はないが、例えば、一般式(I)で示されるホスファ
イト化合物の場合には、(a)フェノール性水酸基を有
する炭素原子に隣接する炭素原子に炭化水素基を有する
芳香族炭化水素化合物と三塩化リンとをトルエンのよう
な溶媒中でアミン化合物の存在下に反応させて、中間体
ClP(OR1 )(OR2 )(R1 ,R2 は一般式
(I)におけるのと同義)を生成させ、(b)この中間
体を一般式A1 (OH)n (式中、A1 及びnは前記一
般式(I)におけるのと同義)で表わされる化合物と反
応させて対応するホスファイト化合物に到達するという
ように容易に製造することができる。
【0027】また、本発明の、一般式(II)で示される
ビスホスファイト化合物の調製法について例示すると、
例えば、(a)3位に炭化水素基を有するβ−ナフトー
ル化合物と三塩化リンとをトルエンのような溶媒中でア
ミンのようなHCl受容体の存在下に反応させて、中間
体ClP(OR3 )(OR4 )及びClP(OR5
(OR6 )(R3 ,R4 ,R5 及びR6 は一般式(II)
におけるのと同義)を生成させ、(b)この中間体を2
価のフェノール化合物(A2 (OH)2 (A2 は一般式
(II)におけるのと同義))と反応させて対応するビス
ホスファイト化合物に到達するというように容易に製造
することができる。
【0028】上記した一般式A1 (OH)n あるいはA
2 (OH)2 で示される化合物としては、例えば、2,
5−ジ第3ブチルハイドロキノン、2,5−ジ第3アミ
ルハイドロキノン、2,5−ジメチルハイドロキノン、
4,6−ジ第3ブチルレゾルシノール、ビスフェノール
−A、4,4′−メチレンビス(2−メチル−6−第3
ブチルフェノール)、4,4′−チオビス(2−メチル
−6−第3ブチルフェノール)、4,4′−オキソビス
(3−メチル−6−イソプロピルフェノール)、4,
4′−ブチリデンビス(3−メチル−6−第3ブチルフ
ェノール)、2,2′−ビフェニルジオール、3,
3′,5,5′−テトラメチル−2,2′−ビフェニル
ジオール、3,3′,5,5′−テトラ第3ブチル−
2,2′−ビフェニルジオール、3,3′−ジメトキシ
−5,5′−ジメチル−2,2′−ビフェニルジオー
ル、3,3′−ジ第3ブチル−5,5′−ジメトキシ−
2,2′−ビフェニルジオール、3,3′−ジ第3ブチ
ル−5,5′−ジメチル−2,2′−ビフェニルジオー
ル、2,2′−ジヒドロキシジフェニルメタン、2,
2′−メチレンビス(4−メチル−6−第3ブチルフェ
ノール)、2,2′−メチレンビス(4−エチル−6−
第3ブチルフェノール)、2,2′−チオビス(4−メ
チル−6−第3ブチルフェノール)、2,2′−チオビ
ス(4−第3ブチル−6−メチルフェノール)、2,
2′−チオビス(4,6−ジ第3ブチルフェノール)、
1,1′−チオビス(2−ナフトール)、カテコール、
2,3−ジヒドロキシナフタレン、1,8−ジヒドロキ
シナフタレン、1,4−ジヒドロキシナフタレン、フロ
ログルシン、1,1′−メチレンビス(2−ナフトー
ル)、1,1′−ジ−2−ナフトール、エチレングリコ
ール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオ
ール、1,4−ブタンジオール、ペンタエリスリトー
ル、trans−1,2−シクロヘキサンジオール、c
is−1,2−シクロヘキサンジオール、cis−1,
2−シクロヘキサンジメタノール、cis−1,2−シ
クロドデカンジオール等が挙げられる。
【0029】また、上記したフェノール性水酸基を有す
る炭素原子に隣接する炭素原子に炭化水素基を有する芳
香族炭化水素化合物あるいは、3位に炭化水素基を有す
るβ−ナフトール化合物としては、例えば、2−第3ブ
チルフェノール、2,4−ジ第3ブチルフェノール、2
−イソプロピルフェノール、2−第3アミルフェノー
ル、2,4−ジ第3アミルフェノール、2−第2ブチル
フェノール、6−第3ブチル−2,4−キシレノール、
3−第3ブチル−4−ヒドロキシアニソール、3−第3
ブチル−4−ヒドロキシビフェニル、2−第3ブチル−
p−クレゾール、3−第3ブチル−4−ヒドロキシ安息
香酸メチル、2−ヒドロキシビフェニル、3−第3ブチ
ル−2−ナフトール、3,6−ジ第3ブチル−2−ナフ
トール、3,6,8−トリ第3ブチル−2−ナフトー
ル、3−イソプロピル−2−ナフトール、3,6−ジイ
ソプロピル−2−ナフトール、3,6,8−トリイソプ
ロピル−2−ナフトール、3−第3アミル−2−ナフト
ール、3,6−ジ第3アミル−2−ナフトール、及び
3,6,8−トリ第3アミル−2−ナフトール等が挙げ
られる。
【0030】本発明に用いられるホスファイト化合物の
構造的な特徴は、隣接する2つの酸素原子とリン原子と
の環構造を含まず、また、前記一般式(I)のR1 ,R
2 で示される芳香族炭化水素基が、酸素原子と結合する
炭素原子の隣接炭素原子に嵩高い置換基、即ち、炭化水
素基を有していることである。これによってヒドロホル
ミル化反応において存在させると、第8族金属−ホスフ
ァイト配位子から成る錯体及びホスファイト配位子とし
ての高い安定性が得られ、その結果、ヒドロホルミル化
活性及び選択性を良好なものとすることができる。
【0031】尚、一般式(I)中のA1 が芳香族炭化水
素基を有する有機基である場合、あるいは一般式(II)
中のA2 が芳香族炭化水素基を有する2価の基である場
合には、該芳香族炭化水素基が、酸素原子に結合する炭
素原子の隣接炭素原子に置換基を有していることが好ま
しい。ただし、ここでいう置換基とは、水素原子以外の
あらゆる置換基を意味し、−OP(OR1 )OR2 、−
OP(OR3 )(OR 4 )、−OP(OR5 )(O
6 )自体や、A1 が前記した
【0032】
【化11】
【0033】等あるいはA2 が前記した−Ar−B−A
r−で示される場合における−B−Ar−等をも含むも
のである。また、一般式(II)で表されるビスホスファ
イト化合物の場合、4つのβ−ナフチル基の3位及び6
位に嵩高い炭化水素基を有しているものが好ましい。
【0034】本発明のホスファイト化合物を第8族金属
触媒を用いるオレフィン性化合物のヒドロホルミル化反
応に使用する場合、ホスファイト化合物の種類を選択す
ることによって、ヒドロホルミル化反応における活性あ
るいは生成物選択性を調節することが可能である。例え
ば、該ホスファイト化合物が第8族金属とキレート性金
属錯体を形成しうる構造を有している場合は、αーオレ
フィンのヒドロホルミル化に対して、ヒドロホルミル化
体は高いn−体選択性を発現する。このキレート性金属
錯体を形成するのに好適なホスファイト化合物を調製す
るのに用いられるn価の化合物
【0035】
【化12】
【0036】(式中、A1 及びnは前記一般式(I)に
おけるのと同義)としては、例えば2,2′−ビフェニ
ルジオール、2,2′−ジヒドロキシジフェニルメタ
ン、2,3−ジヒドロキシナフタレン、カテコール、
1,2−シクロヘキサンジオール、cis−1,2−シ
クロドデカンジオール、エチレングリコール、1,3−
プロパンジオール、ペンタエリスリトール、1,1′−
チオビス(2−ナフトール)、1,1′−ジ−ナフトー
ル、2,3−ジヒドロキシナフタレン等が挙げられる。
【0037】該ホスファイト化合物が第8族金属と非キ
レート性金属錯体を形成しうる構造を有している場合に
はα−オレフィンばかりでなく、分岐内部オレフィンに
対しても高いヒドロホルミル化活性を発現する。この非
キレート性金属錯体を形成するのに好適なビスホスファ
イト化合物を調製するのに用いられるn価の化合物
【0038】
【化13】
【0039】(式中、A1 及びnは前記一般式(I)に
おけるのと同義)としては、例えば、2,5−ジ第3ブ
チルハイドロキノン、4,4′−メチレンビス(2−メ
チル−6−第3ブチルフェノール)、4,4′チオビス
(2−メチル−6−第3ブチルフェノール)、2,5−
ジ第3アミルハイドロキノン、4,4′−ブチリデンビ
ス(2−メチル−6−第3ブチルフェノール)等が挙げ
られる。
【0040】本発明のヒドロホルミル化法において用い
られる前記一般式(I)又は(II)で示されるホスファ
イト化合物の代表例を次に示す。この場合、上記A1
るいはA2 が隣接する酸素原子に結合する芳香族炭素環
を有する場合には該炭素環が、酸素原子の結合している
炭素原子の隣接炭素原子にイソプロピル基、第3級ブチ
ル基、第3級ペンチル基等の嵩高い炭化水素基を有して
いることが高い安定性を得るために好適である。
【0041】
【化14】
【0042】
【化15】
【0043】
【化16】
【0044】
【化17】
【0045】
【化18】
【0046】
【化19】
【0047】
【化20】
【0048】
【化21】
【0049】
【化22】
【0050】
【化23】
【0051】
【化24】
【0052】
【化25】
【0053】
【化26】
【0054】
【化27】
【0055】
【化28】
【0056】
【化29】
【0057】
【化30】
【0058】
【化31】
【0059】
【化32】
【0060】
【化33】
【0061】
【化34】
【0062】ここで上記各構造式中、
【0063】
【化35】
【0064】を夫々表わす。本発明のアルデヒド類の製
造法に於て、適用されるオレフィン性化合物としては、
分子内にオレフィン性二重結合を少なくとも1つ有する
化合物であれば特にその構造に制限されるものではな
く、飽和炭化水素基のみにより置換されたオレフィン性
化合物、不飽和炭化水素基を含む炭化水素基により置換
されたオレフィン性化合物、または、ヘテロ原子を含む
官能基により置換されたオレフィン性化合物等、いずれ
のオレフィン性化合物にも適用できる。
【0065】飽和炭化水素基のみにより置換されたオレ
フィン性化合物としては、例えば、エチレン、プロピレ
ン、1−ブテン、1,3−ブタジエン、1−ペンテン、
1−ヘキセン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセ
ン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセ
ン、1−オクタデセン、1−エイコセン、1−ドコセン
等の直鎖状末端オレフィン性炭化水素、イソブテン、2
−メチル−1−ブテン等の分岐状末端オレフィン性炭化
水素、シスおよびトランス−2−ブテン、シスおよびト
ランス−2−ヘキセン、シスおよびトランス−3−ヘキ
セン、シスおよびトランス−2−オクテン、シスおよび
トランス−3−オクテン等の直鎖状内部オレフィン性炭
化水素、2,3−ジメチル−2−ブテン、2−メチル−
2−ブテン、2−メチル−2−ペンテン等の分岐状内部
オレフィン性炭化水素、ブテン類の二量化により得られ
るオクテン、プロピレン、n−ブテン、イソブテン等の
低級オレフィンの二量体〜四量体の様なオレフィンオリ
ゴマ−異性体混合物等の末端オレフィン性炭化水素−内
部オレフィン性炭化水素混合物、シクロペンテン、シク
ロヘキセン、1−メチルシクロヘキセン、シクロオクテ
ン、リモネン等の脂環式オレフィン性炭化水素が挙げら
れる。
【0066】不飽和炭化水素基を含む炭化水素基により
置換されたオレフィン性化合物としては、例えば、スチ
レン、α−メチルスチレン、アリルベンゼンのような芳
香族置換基を有するオレフィン性化合物、1,5−ヘキ
サジエン、1,7−オクタジエン、ノルボルナジエンの
ようなジエン化合物等が挙げられる。ヘテロ原子を含む
官能基により置換されたオレフィン性化合物としてはビ
ニルメチルエーテル、オレイン酸メチル、アリルアルコ
ール、オレイルアルコール、3−メチル−3−ブテン−
1−オール、3−ヒドロキシ−1,7−オクタジエン、
1−ヒドロキシ−2,7−オクタジエン、1−メトキシ
−2,7−オクタジエン、7−オクテン−1−アール、
ヘキサ−1−エン−4−オール、アクリロニトリル、ア
クリル酸メチル等のアクリル酸エステル類、メタアクリ
ル酸メチル等のメタクリル酸エステル類、酢酸ビニル、
1−アセトキシ−2,7−オクタジエン等が挙げられ
る。
【0067】本発明のホスファイト化合物の使用量は特
に制限されるものでなく、触媒の活性、選択性に対して
望ましい結果が得られるように任意に設定されるが通常
は、第8族金属1グラム原子あたり約0.5〜500モ
ル好ましくは1〜100モルの範囲から選ばれる。本発
明においてホスファイト化合物は、予め第8族金属化合
物と錯体を形成させて用いるのが好適である。第8族金
属錯体は、第8族金属化合物、例えば水素化物、ハロゲ
ン化物、有機酸塩、無機酸塩、酸化物、カルボニル化合
物、アミン化合物等と該ホスファイト化合物とから公知
の錯体形成方法により容易に調製することができる。ま
た、場合によっては、第8族金属化合物と前記ホスファ
イト化合物とをヒドロホルミル化反応帯域に供給して、
そこで錯体を形成させて用いることもできる。
【0068】第8族金属化合物としては例えば、Ru3
(CO)12,Ru(NO3 3 ,RuCl3 (Ph
3 P)3 ,Ru(acac)3 等のルテニウム化合物、
PdCl 2 ,Pd(OAc)2 ,Pd(acac)2
PdCl2 (COD),PdCl 3 (Ph3 P)2 等の
パラジウム化合物、OS3 (CO)12,OsCl3 等の
オスミウム化合物、Ir4 (CO)12,IrSO4 等の
イリジウム化合物、K2 PtCl4 ,PtCl2 (Ph
CN)2 ,Na2 PtCl6 ・6H2 O等の白金化合
物、CoCl2 ,Co(NO3 2 ,Co(OA
c)2 ,Co2 (CO)8 等のコバルト化合物、RhC
3 ,Rh(NO3 3 ,Rh(OAc)3 ,Rh2
3 ,Rh(acac)(CO)2 ,〔Rh(OAc)
(COD)〕2 ,Rh4 (CO)12,Rh6 (C
O)16,RhH(CO)(Ph3 P)3 ,〔Rh(OA
c)(CO)2 2 ,〔RhCl(COD)〕2 等のロ
ジウム化合物(ここでacacはアセチルアセトネート
基を、Acはアセチル基を、CODは1,5−シクロオ
クタジエンを、Phはフェニル基を夫々表わす)が挙げ
られるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【0069】第8族金属化合物の使用量は、特に制限さ
れるものではなく、触媒活性及び経済性等に望ましい結
果が得られるように任意に使用されるが、本発明におい
ては通常ヒドロホルミル化反応帯域における濃度が金属
原子換算でオレフィン性化合物1リットルに対して0.
05mg〜5g、好ましくは0.5mg〜1gの範囲から選
ばれる。
【0070】また、本発明の方法はヒドロホルミル化反
応を行なうにあたって、反応溶媒の使用は必須ではない
が、ヒドロホルミル化反応に不活性な溶媒を存在させる
ことが出来る。適当な溶媒の例は、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、ドデシルベンゼン等の芳香族炭化水素化
合物、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトン
等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエ
ーテル類、酢酸エチル、ジ−n−オクチルフタレート等
のエステル類が挙げられる。溶媒の混合物も適当に適用
し得る。更に出発物質のオレフィン性化合物の過剰量を
溶媒として使用することも可能である。
【0071】本発明のヒドロホルミル化方法を行なうた
めの反応条件は従来、通常用いられたものと同様であ
り、反応温度は室温〜200℃、好ましくは50〜15
0℃の範囲から選ばれ、反応圧力は通常、常圧〜200
気圧、好ましくは5〜100気圧、特に好ましくは5〜
50気圧の範囲から選ばれる。水素と一酸化炭素のモル
比(H2 /CO)は通常、10/1〜1/10、好まし
くは1/1〜6/1の範囲から選択される。
【0072】ヒドロホルミル化反応の反応方式として
は、攪拌型反応槽又は気泡塔型反応槽中で連続式、半連
続式及びバッチ式操作のいずれでも容易に実施し得る。
本発明におけるホスファイト化合物の他の特色は、ヒド
ロホルミル化反応後も安定に存在するため、ホスファイ
ト化合物を含む触媒成分とヒドロホルミル化体を公知の
方法により分離し、一部または全部の触媒成分をヒドロ
ホルミル化反応帯域へ循環させて触媒として再使用でき
ることである。
【0073】以上、詳細に説明したように本発明で用い
られるホスファイト化合物を第8族金属触媒とともにヒ
ドロホルミル化反応に存在させることで、ヒドロホルミ
ル化反応活性および目的物の選択性を高めることが出来
る。更に該ホスファイト化合物の安定性が良好であるた
め、公知の方法で回収したホスファイト化合物を含む触
媒は、ヒドロホルミル化反応に再使用することが出来る
ので本発明の工業的価値は極めて大きい。
【0074】
【実施例】次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例
によって限定されるものではない。 実施例−1 内容積200mlのステンレス鋼製上下攪拌型オートクレ
ーブに1−オクテン90ml、トルエン(ガスクロマトグ
ラフィー内部標準)10ml、Rh(acac)(CO)
2 2.6mg及び前記したホスファイト化合物(14)
をロジウム原子1モルあたり25モル(P/Rh=5
0)、アルゴン雰囲気下で仕込んだ後、オートクレーブ
を密閉した。更に窒素ガス30kg/cm2・Gでオートクレ
ーブ内を3回置換した後で、窒素ガス0kg/cm2・G下で
120℃まで昇温した。120℃に到達後、直ちに水性
ガス(H2 /CO=1)を50kg/cm2・Gとなるように
圧入して反応を開始し、4時間反応を継続した。反応の
間に消費された水性ガスは二次圧力調整器を通して蓄圧
器より補給し、反応圧力を絶えず50kg/cm2・Gに保っ
た。
【0075】反応終了後、オートクレーブを室温まで冷
却してから、アルゴン雰囲気下で反応液を抜き出し、一
部をガスクロマトグラフィー(カラム;島津製作所
(株)製CBP1 キャピラリー 0.25φ×50
m)分析法で生成物濃度を分析した。結果を表1に示
す。なお、反応液の31P−nmr測定(JEOL JN
M−FX100)ではH3 PO4 基準でケミカルシフト
値δ=129.9ppmに遊離ホスファイト化合物のシ
グナルが観測され、その他ホスファイト分解物及び酸化
物等は何ら検出されなかった。
【0076】比較例−1 実施例−1において、ホスファイト化合物(14)の代
わりに、下記した構造のホスファイト化合物(III)を用
いた以外は同様の方法で1−オクテンのヒドロホルミル
化反応を実施した。反応結果を表1に示す。
【0077】
【化36】
【0078】実施例−2〜4 実施例−1において、ホスファイト化合物(14)の代
わりにホスファイト化合物(33)、(37)、(3
9)を各々用いた以外は同様の方法で1−オクテンのヒ
ドロホルミル化反応を実施した。反応結果を表1に示
す。なお、反応液の 31P−nmr分析においては、ホス
ファイト分解生成物及び酸化物等は何ら検出されなかっ
た。
【0079】実施例−5 実施例−1において、ホスファイト化合物(14)の代
わりにホスファイト化合物(12)を用い、Rh(ac
ac)(CO)2 を26.0mg、P/Rhモル比を8と
し、また反応時間を7時間とした以外は同様の方法で1
−オクテンのヒドロホルミル化反応を実施した。反応結
果を表1に示す。また、反応後の抜き出し液の31P−n
mr分析ではホスファイト化合物の分解物は何ら検出さ
れなかった。
【0080】実施例−6 実施例−5において、ホスファイト化合物(12)の代
わりにホスファイト化合物(35)を用いた以外は同様
の方法で1−オクテンのヒドロホルミル化反応を実施し
た。反応結果を表1に示す。なお、反応後もホスファイ
ト化合物は安定に存在していた。
【0081】
【表1】
【0082】実施例−7 実施例−5において、ホスファイト化合物(12)の代
わりにホスファイト化合物(2)をP/Rhモル比を1
0として用い、またオレフィン原料としてブテン二量化
混合オクテンを用いた以外は同様の方法でヒドロホルミ
ル化反応を5時間実施した。反応後のオクテン転化率は
89.0 mol%、アルデヒド収率88.4 mol%であっ
た。反応抜き出し液の31P−nmr分析ではホスファイ
ト化合物の分解物は検出されず安定に存在していた。
【0083】実施例−8 内容積200mlのステンレス鋼製上下攪拌式オートクレ
ーブにメタキシレン55ml、トルエン5ml、Rh(ac
ac)(CO)2 15.0mg及び前記したホスファイ
ト化合物(12)をロジウム原子1モルあたり5モル
(P/Rhモル比10)をアルゴン雰囲気下で仕込んだ
後、オートクレーブを密閉した。系内を窒素ガス30kg
/cm2・Gで3回置換した後で窒素ガス0kg/cm2・Gに戻
した後、これに液化1−ブテン16.0gを圧入した。
次に実施例−1に示した方法と同様の操作でH2 /CO
(モル比=1)50kg/cm2・G、温度120℃条件で1
−ブテンのヒドロホルミル化反応を実施した。反応6時
間後のブテン転化率は90.8mol %、アルデヒド収率
は90.0mol %であり、またn/iアルデヒド生成比
は20.3であった。反応抜出し液からはホスファイト
化合物の分解副生成物等は検出されなかった。
【0084】実施例−9 実施例−8において、ホスファイト化合物(12)の代
わりにホスファイト化合物(14)を用い、Rh(ac
ac)(CO)2 使用量を1.5mg及びP/Rhモル比
を50にした以外は同様の操作で1−ブテンのヒドロホ
ルミル化反応を実施した。反応6時間後のブテン転化率
は98.0 mol%、アルデヒド収率は97.3 mol%で
あり、またn/iアルデヒド生成比は7.0であった。
反応使用後においてもホスファイト化合物は安定に存在
していた。
【0085】実施例−10(ホスファイト化合物の合
成) 4.11g(0.03モル)の三塩化リンを約50mlの
トルエンに溶解したPCl3 −トルエン溶液に、3,6
−ジ第3ブチル−2−ナフトール15.38g(0.0
6モル)及びトリエチルアミン6.07g(0.06モ
ル)を約50mlのトルエンに溶かした液を室温にて約
0.5時間かけて攪拌下滴下した。滴下後、更に約1時
間攪拌させた。得られたホスホロクロリダイト中間体を
含む反応液に、次いで2,2′−ビフェニルジオール
2.79g(0.015モル)及びトリエチルアミン
3.04g(0.03モル)を約50mlのトルエンに溶
かした液を室温にて約0.5時間かけて攪拌下滴下し
た。滴下後、更に攪拌を継続させ、反応の完結は31P−
nmr分析によって確認した。次いで、約100mlの蒸
留水を加えて副生した固体のトリエチルアミン塩酸塩沈
澱物を溶解させ、そしてこの溶液を沈降させ、有機相と
水相に分離させた。水相は更に50mlのトルエンで2回
抽出し、抽出液を有機相と混合し、無水硫酸マグネシウ
ムで一夜乾燥させた。次いで硫酸マグネシウムを0.2
μミリポアフィルターで濾別した後、真空蒸留によって
残留生成物まで濃縮した。次いで、この残留生成物をト
ルエン/アセトニトリル(1/20容量比)から再結晶
化させたところ、白色粉末固体のビスホスファイト化合
物(前記ホスファイト化合物(58))が得られた。
【0086】同じ要領で前記ビスホスファイト化合物
(53),(55),(56),(59),(68)及
び(69)を夫々3,6−ジ第3ブチル−2−ナフトー
ル及び対応する2価のフェノール化合物を用いて調製し
た。前記ビスホスファイト化合物の製造は、燐−31核
磁気共鳴分光光度法(JEOL JNM−FX10
0)、元素分析法及びSIMS質量分析法((株)日立
製作所製M−2000A)を用いて確認した。分析値を
表2に示す。
【0087】
【表2】
【0088】実施例−11 内容積200mlのステンレス鋼製上下攪拌型オートクレ
ーブに1−オクテン90ml、トルエン(内標)10ml、
Rh(acac)(CO)2 26.0mg及び前記した
ビスホスファイト化合物(58)をロジウム原子1モル
あたり4モル(P/Rh=8当量)、アルゴン雰囲気下
で仕込んだ後、オートクレーブを密閉した。更に窒素ガ
ス20kg/cm2・Gでオートクレーブ内を3回置換した後
で窒素ガス0kg/cm2・G下で120℃に昇温した。12
0℃に到達後、直ちに水性ガス(H2 /CO=1)を5
0kg/cm2・Gとなるように圧入して反応を開始し、6時
間反応を継続した。反応の間に消費された水性ガスは二
次圧力調整器を通して蓄圧器より補給し、反応圧力を絶
えず50kg/cm2・Gに保った。反応終了後、アルゴン雰
囲気下で反応液を抜き出し、一部をガスクロマトグラフ
ィー(カラム;Thermon−3000キャピラリー
0.25φ×50m)分析法で生成物濃度を測定した。
オクテン転化率は82.9mol %、アルデヒド収率は8
1.7mol %であり、n/iアルデヒド生成比は23.
3であった。また、反応液の31P−nmr分析ではホス
ファイト分解物及び酸化物等は何ら検出されなかった。
【0089】実施例−12 実施例−11においてビスホスファイト化合物(58)
の代わりにビスホスファイト化合物(68)を用い、R
h(acac)(CO)2 を2.60mg、P/Rhモル
比を50とした以外は同様の方法で1−オクテンのヒド
ロホルミル化反応を実施したところ、オクテン転化率は
90.0 mol%、アルデヒド収率は89.6 mol%であ
り、n/iアルデヒド生成比は9.0であった。また、
ホスファイト分解物は何ら検出されなかった。
【0090】実施例−13 実施例−12において、ビスホスファイト化合物(6
8)の代わりに、ビスホスファイト化合物(59)を用
いた以外は同様の方法で1−オクテンのヒドロホルミル
化反応を実施した。その結果、オクテン転化率は90.
0 mol%、アルデヒド収率は89.6 mol%であり、n
/iアルデヒド生成比は13.0であった。また、反応
液中にはホスファイト分解生成物等は何ら検出されなか
った。
【0091】実施例−14 実施例−12において、ビスホスファイト化合物(6
8)の代わりにビスホスファイト化合物(69)を用い
た以外は同様の方法で1−オクテンのヒドロホルミル化
反応を実施した。オクテン転化率は89.0 mol%、ア
ルデヒド収率88.3 mol%であり、n/iアルデヒド
生成比は15.7であった。
【0092】実施例−15 内容積200mlのステンレス鋼製上下攪拌式オートクレ
ーブにブテン二量化混合オクテン90ml、m−キシレン
(内標)10ml、Rh(acac)(CO)2 24.6
mg及び前記したホスファイト化合物(53)をロジウム
原子1モルあたり5モル(P/Rh比10当量)をアル
ゴン雰囲気下で仕込み、実施例−11に示した方法と同
様の操作でH2 /CO(モル比=1)圧50kg/cm2
G、温度130℃の条件で混合オクテンのヒドロホルミ
ル化反応を実施した。反応5時間後のオクテン転化率は
91.8mol %、アルデヒド収率90.9mol %であっ
た。反応抜き出し液の31P−nmr分析ではホスファイ
ト化合物の分解物は何ら検出されなかった。
【0093】実施例−16 実施例−15において、ビスホスファイト化合物(5
3)の代わりにビスホスファイト化合物(56)を用い
た以外は同様の操作で混合オクテンのヒドロホルミル化
反応を実施した。反応5時間後のオクテン転化率は8
8.8 mol%、アルデヒド収率87.6 mol%であり、
反応後もビスホスファイト化合物は安定に存在してい
た。
【0094】実施例−17 実施例−15において、ビスホスファイト化合物(5
3)の代わりにビスホスファイト化合物(55)を用い
た以外は同様の操作で混合オクテンのヒドロホルミル化
反応を実施した。反応5時間後のオクテン転化率は9
1.4 mol%、アルデヒド収率90.3 mol%であり、
反応後もビスホスファイト化合物は安定に存在してい
た。
【0095】実施例−18 内容積200mlのステンレス鋼製上下攪拌式オートクレ
ーブにメタキシレン55ml、トルエン5ml、Rh(ac
ac)(CO)2 15.0mg及び前記したビスホスフ
ァイト化合物(58)をロジウム原子1モルあたり5モ
ル(P/Rh比10当量)をアルゴン雰囲気下で仕込ん
だ後、オートクレーブを密閉した。系内を窒素ガス20
kg/cm2・Gで3回置換した後で窒素ガス0kg/cm2・Gに
戻した後、これに1−ブテン15.9gを圧入した。次
に実施例−11に示した方法と同様の操作でH2 /CO
(モル比=1)圧50kg/cm2・G、温度120℃条件で
ヒドロホルミル化反応を実施した。反応7時間後のブテ
ン転化率は89.3mol %であり、n/iアルデヒド生
成比は18.9であった。この反応においてもビスホス
ファイト化合物の分解物や酸化物等は31P−nmr測定
からは検出されなかった。
【0096】実施例−19 実施例−18において、ビスホスファイト化合物(5
8)の代わりにホスファイト化合物(68)を用い、R
h(acac)(CO)2 使用量を1.5mgにした以外
は同様の操作で1−ブテンのヒドロホルミル化反応を実
施した。反応6時間後のブテン転化率は99.9 mol%
であり、n/iアルデヒド生成比は6.8であった。反
応抜き出し液からはビスホスファイト化合物の分解副生
物等は何ら検出されなかった。
【0097】実施例−20 実施例−12において、1−オクテン原料の代わりに
1,7−オクタジエンを用い、P/Rhモル比を100
とした以外は同様の方法で1,7−オクタジエンのヒド
ロホルミル化反応を実施した。反応5時間後のオクタジ
エン転化率は99.0 mol%であり、ジホルミル体(デ
カンジアール)収率が80.0 mol%、ジホルミル体中
のn体選択性は80.6 mol%であった。
【0098】比較例−2 内容積200mlのステンレス鋼製上下攪拌式オートクレ
ーブに1−オクテン90ml、トルエン(ガスクロマトグ
ラフィー内部標準液)10ml、Rh(acac)(C
O)2 2.5mgおよび下記構造のホスファイト化合物
をロジウム原子1モルあたり10モルを窒素ガス雰囲気
下に仕込んだ。更に、オートクレーブ内を窒素30kg/c
m2・Gで3回置換した後、内圧を0kg/cm2・Gに戻して
から、攪拌下にオートクレーブを120℃まで昇温し
た。
【0099】120℃に到達後、直ちに内容積200ml
の蓄圧器から2次圧力調整器を経て水性ガス(H2 /C
O=1)を50kg/cm2・Gとなるように圧入して反応を
開始し、5時間反応を継続した。反応の間はオートクレ
ーブ内圧を絶えず50kg/cm2・Gに保持した。反応終了
後、オートクレーブを室温まで冷却し、常圧までパージ
した後で反応液を抜き出した。この微量をガスクロマト
グラフィー(カラム;島津製作所C−BP1 キャピラ
リーカラム 0.25×50m)で生成物濃度を測定し
た結果、オクテン転化率30.3(mol %)、C9 アル
デヒド収率29.6(mol %)、C9 アルデヒドn/i
比2.2であった。
【0100】
【化37】
【0101】実施例−21 内容積200mlのステンレス鋼製上下攪拌式オートクレ
ーブにテトラデセン−1(ダイヤレン(三菱化成(株)
登録商標)14)90ml、トルエン(ガスクロマトグラ
フィー内部標準液)10ml、Rh(acac)(CO)
2 2.5mg及びホスファイト化合物(68)をロジウ
ム原子1モルあたり50モルを窒素ガス雰囲気下に仕込
んだ。更に、オートクレーブ内を窒素30kg/cm2・Gで
3回置換した後、内圧を0kg/cm2・Gに戻してから、攪
拌下にオートクレーブを120℃まで昇温した。
【0102】120℃に到達後、直ちに内容積200ml
の蓄圧器から2次圧力調整器を経て水性ガス(H2 /C
O=1)を50kg/cm2・Gとなるように圧入して反応を
開始し、5時間反応を継続した。反応の間はオートクレ
ーブ内圧を絶えず50kg/cm2・Gに保持した。反応終了
後、オートクレーブを室温まで冷却し、常圧までパージ
した後で反応液を抜き出した。この微量をガスクロマト
グラフィー(カラム;島津製作所Thermon−30
00 キャピラリーカラム 0.25×50m)で生成
物濃度を測定した結果、テトラデセン−1転化率89.
5(mol %)、C15アルデヒド収率89.0(mol
%)、C15アルデヒドn/i比9.0であった。
【0103】次に、反応液を減圧下蒸留することによ
り、生成したアルデヒドを分離した。得られた蒸留釜残
液に、再び上記テトラデセン−1 90ml及びトルエン
10mlを加え、1回目の反応と同様に50kg/cm2・Gの
圧力下、120℃で5時間反応させた。テトラデセン−
1転化率89.5(mol%)、C15アルデヒド収率88.
7(mol %)、C15アルデヒドn/i比9.0であり、
リサイクル使用においても1回目の反応と比べて活性の
劣化は認められなかった。
【0104】実施例−22 内容積200mlのステンレス鋼製上下攪拌式オートクレ
ーブに1−オクテン90ml、トルエン(ガスクロマトグ
ラフィー内部標準液)10ml、Rh(acac)(C
O)2 2.5mg及びホスファイト化合物(14)をロ
ジウム原子1モルあたり50モルを窒素ガス雰囲気下に
仕込んだ。更に、オートクレーブ内を窒素30kg/cm2
Gで3回置換した後、内圧を0kg/cm2・Gに戻してか
ら、攪拌下にオートクレーブを120℃まで昇温した。
【0105】120℃に到達後、直ちに内容積200ml
の蓄圧器から2次圧力調整器を経て水性ガス(H2 /C
O=1)を50kg/cm2・Gとなるように圧入して反応を
開始し、6時間反応を継続した。反応の間はオートクレ
ーブ内圧を絶えず50kg/cm2・Gに保持した。反応終了
後、オートクレーブを室温まで冷却し、常圧までパージ
した後で反応液を抜き出した。この微量をガスクロマト
グラフィー(カラム;島津製作所C−BP1 キャピラ
リーカラム 0.25×50m)で生成物濃度を測定し
た結果、オクテン転化率88.0(mol %)、C9 アル
デヒド収率87.0(mol %)、C9 アルデヒドn/i
比10.8であった。
【0106】次に、反応液を減圧下蒸留することによ
り、生成したアルデヒドを分離した。得られた蒸留釜残
液に、再び1−オクテン90ml及びトルエン10mlを加
え、1回目の反応と同様に50kg/cm2・Gの圧力下、1
20℃で6時間反応させた。オクテン転化率89.0(m
ol%)、C9 アルデヒド収率88.5(mol %)、C9
アルデヒドn/i比10.8であり、リサイクル使用に
おいても1回目の反応と比べて活性の劣化は認められな
かった。
【0107】
【発明の効果】本発明において、特定のホスファイト化
合物をヒドロホルミル化反応に存在させることにより、
反応の活性、選択性および触媒の安定性が改善されるこ
とから、ヒドロホルミル化反応を工業的に有利に実施す
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大越 徹 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成株式会社総合研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第8族金属触媒の存在下にオレフィン性
    化合物を水素及び一酸化炭素と反応させてヒドロホルミ
    ル化体を製造するヒドロホルミル化法において、反応系
    に一般式(I) 【化1】 (式中、R1 およびR2 は夫々、互いに異なっていても
    よい芳香族炭化水素基を表し、該芳香族炭化水素基は、
    少なくとも置換基として酸素原子に結合する炭素原子の
    隣接炭素原子に炭化水素基を有し、A1 は、隣接する酸
    素原子に結合する脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基
    または芳香族炭化水素基を有するn価の有機基を表し、
    夫々置換基を有していてもよく、nは2〜4の整数を表
    す。また、各 【化2】 基は互いに異なっていてもよい。)で示されるホスファ
    イト化合物を存在させることを特徴とするヒドロホルミ
    ル化法。
  2. 【請求項2】 一般式(II) 【化3】 (式中、R3 、R4 、R5 及びR6 は、それぞれ少なく
    とも3位に炭化水素基を有するβ−ナフチル基を示し、
    互いに異なっていてもよく、A2 は隣接する酸素原子に
    結合する脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基または芳
    香族炭化水素基を有する2価の基を表し、それぞれ置換
    基を有していてもよい。)で示されるビスホスファイト
    化合物。
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