JPH06107586A - 1,4−ブタンジアールモノアセタールの製造方法 - Google Patents

1,4−ブタンジアールモノアセタールの製造方法

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JPH06107586A
JPH06107586A JP4256755A JP25675592A JPH06107586A JP H06107586 A JPH06107586 A JP H06107586A JP 4256755 A JP4256755 A JP 4256755A JP 25675592 A JP25675592 A JP 25675592A JP H06107586 A JPH06107586 A JP H06107586A
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JP
Japan
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rhodium
reaction
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acetal
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JP4256755A
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English (en)
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Yuji Okago
▲祐▼二 大篭
Niji Kou
虹 高
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Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Publication date
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    • 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)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 2−プロペナールのアセタールを、ロジウム
触媒の存在下に水素及び一酸化炭素と接触させて1,4
−ブタンジアールモノアセタールを製造する方法におい
て、低い触媒濃度においても、選択率の高い触媒を提供
する。 【構成】 下記一般式(1): 【化1】 (式中、R1は水素原子またはメチル基を、R2はアルキ
ル基またはアリール基を表す)で示されるホスファイト
化合物を存在させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は1,4−ブタンジアール
モノアセタールの製造法に関するものである。1,4−
ブタンジアールモノアセタールは、公知の方法による加
水分解および還元反応により1,4−ブタンジオールに
誘導することができ、1,4−ブタンジオールは、ポリ
エステルやポリウレタン等の樹脂の原料として、またテ
トラヒドロフランの原料として有用な化合物である。
【0002】
【従来の技術】下記反応式:
【0003】
【化2】
【0004】に示すように、2−プロペナールのアセタ
ールからヒドロホルミル化反応により1,4−ブタンジ
オールを製造する方法は、公知である(例えば特開昭5
1−39613号公報参照)。上記反応式の第2段目の
ヒドロホルミル化反応において、ロジウム化合物および
P(OR3)(OR4)(OR5)(ここでR3、R4及び
5は、それぞれアルキルまたはアリール基の中から選
ばれた同一の、または異なる置換基である)の構造を有
するリン化合物を組み合わせた触媒が有効であることも
知られている(例えば特開昭51−36406号公報、
特開昭51−39612号公報等)。
【0005】2−プロペナールアセタールのヒドロホル
ミル化反応を行うと、一般に、2−ホルミルプロパナー
ルアセタール、および3−ホルミルプロパナールアセタ
ールの2種の異性体が得られる。この反応を利用して
1,4−ブタンジオールを製造する場合には、後者が所
望の化合物であり、この観点から、ヒドロホルミル化反
応の位置選択性を高めることが重要な課題となってい
る。一方、上述の従来の技術では、例えば特開昭51−
36406号公報に開示されているように、例えば反応
の促進剤としてトリメチルホスファイトを使用した場
合、ロジウム触媒に対する原料アセタールのモル比が約
1000程度では、80%以上の位置選択性が達成しう
るとされているものの、本発明者らの追試によれば、上
記モル比を約10000とすると、この選択性は顕著に低下
する事実が認められた(比較例参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、2−
プロペナールアセタールのヒドロホルミル化反応におい
て、従来より低い触媒濃度においても、オレフィン末端
への位置選択性が高い触媒を創製し、高い選択率で1,
4−ブタンジアールモノアセタールを製造する方法を提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、2−プロペナ
ールのアセタールを、ロジウム触媒の存在下に水素及び
一酸化炭素と接触させて、1,4−ブタンジアールモノ
アセタールを製造する方法において、反応系に下記一般
式(1):
【0008】
【化3】
【0009】(式中、R1は水素原子またはメチル基
を、R2はアルキル基またはアリール基を表す)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
1,4−ブタンジアールモノアセタールの製造方法であ
る。
【0010】[発明の具体的説明] (原料)本発明において使用される原料は、2−プロペ
ナールのアセタールであり、2−プロペナールとアルコ
ールの反応により得られるものである。このアセタール
化反応に使用されるアルコールとしては、メタノール、
エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール等の第
1級脂肪族アルコール類;イソプロパノール、第2ブタ
ノール、イソアミルアルコール等の第2級脂肪族アルコ
ール類;シクロペンタノール、シクロヘキサノール等の
脂環式アルコール類;エチレングリコール、1,2−プ
ロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、2−
メチル−1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジ
オール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオ
ール、1,6−ヘキサンジオール等のジオール類等を挙
げることができる。これらのアルコール類を原料とする
2−プロペナールアセタールは、酸触媒を使用する公知
の方法(例えば特開昭51−59614号または51−
125005号公報等)により製造することができる。
【0011】(ロジウム触媒)本発明で用いられるロジ
ウム触媒の代表例は、配位子として1分子以上の一酸化
炭素が結合したカルボニル錯体である。これらのロジウ
ム化合物の例としては、ヒドリドテトラカルボニルロジ
ウム、オクタカルボニルジロジウム、ジカルボニルアセ
チルアセトナートロジウム、ドデカカルボニルテトラロ
ジウム、ヘキサデカカルボニルヘキサロジウム等が挙げ
られる。また、ヒドロホルミル化反応条件下でこれらの
カルボニル錯体に変換される化合物、例えば、酢酸ロジ
ウム、シュウ酸ロジウム、ギ酸ロジウム、ステアリン酸
ロジウム等の有機酸塩;塩化ロジウム、臭化ロジウム、
ヨウ化ロジウム等のハロゲン化物;硫酸ロジウム、硝酸
ロジウム等の無機酸塩の外、金属ロジウムも使用するこ
とができる。これらロジウム触媒のうち、好ましいもの
としては、ジカルボニルアセトナートロジウム、ドデカ
カルボニルテトラロジウム、ヘキサデカカルボニルヘキ
サロジウム、塩化ロジウム、酢酸ロジウム、硝酸ロジウ
ムなどがが挙げられる。原料アセタールに対するロジウ
ム触媒の使用量(モル比)は、一般に1〜0.0000001、
好ましくは0.1〜0.000001の範囲である。
【0012】(ホスファイト化合物)本発明で使用され
るホスファイト化合物は、下記一般式(1)で示される
構造を有しているものである。
【0013】
【化4】
【0014】(式中、R1およびR2は上記定義と同
じ)。アルキル置換基R2の例としては、メチル基、エ
チル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−オクチル
基、n−ドデシル基等の直鎖状アルキル基;イソプロピ
ル基、第2ブチル基、ネオペンチル基、トリメチルプロ
ピル基等の分枝アルキル基;シクロペンチル基、シクロ
ヘキシル基、シクロオクチル基、シクロヘキシルメチル
基等の環状アルキル基が挙げられる。中でも、好ましい
アルキル基は、イソプロピル基、ネオペンチル基、シク
ロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、n−オクチル
基である。アリール置換基R2の例としては、フェニル
基、トルイル基、キシレニル基、トリメチルフェニル
基、ブチルフェニル基、オクチルフェニル基等が挙げら
れる。さらにこれらのアルキルおよびアリール基にはハ
ロゲン基、ニトロ基、ヒドロキシル基、アルコキシカル
ボニル基、アルケニル基、アシル基等の官能基が置換し
ていてもよい。中でも、好ましいアリール基は、フェニ
ル基、トルイル基、キシレニル基、トリメチルフェニル
基である。これらのホスファイト化合物の使用量は、触
媒濃度や反応条件によって最適値が変化するが、一般
に、ロジウム触媒に対するモル比で、0.1〜1000
0、好ましくは0.5〜1000の範囲である。
【0015】(溶媒)本反応は特に溶媒を使用せずに実
施することができるが、必要に応じて原料のアセタール
に対して不活性の溶媒を使用することもできる。これら
の溶媒の例としては、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等
の炭化水素類;メタノール、エタノール、プロパノー
ル、ブタノール等のアルコール類;エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブタンジオール等のジオー
ル類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキ
サン等のエーテル類;酢酸メチル、酢酸エチル、ブチロ
ラクトン等のエステル類;ジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミド、メチルピロリジノン等のアミド類;
ジメチルイミダゾリジノン、テトラメチル尿素等の尿素
類などが挙げられる。これら溶媒の使用量は特に制限は
なく任意である。
【0016】(反応条件)本反応は一酸化炭素と水素の
混合ガス、例えば合成ガスの存在下で実施される。一酸
化炭素/水素のモル比は0. 1〜10、好ましくは0.
5〜8の範囲である。混合ガスの分圧は1気圧以下でも
十分反応は進行するが、より高い反応速度を得るため
に、通常より高い圧力下で実施されることがある。ま
た、オレフィン末端の位置選択性を十分なものとするた
めには、あまり高い圧力を採用することは好ましくな
い。従って、通常実施される混合ガスの分圧は、0. 5
〜150バール、好ましくは1〜100バールの範囲で
ある。なお、混合ガスは必ずしも純度の高いものでなく
とも、必要に応じて目的反応を妨害しない不活性ガス、
例えば窒素、二酸化炭素、アルゴン等を任意の割合で混
合することができる。反応の進行は室温でも認められる
が、より高い反応速度を得るために通常加熱下に実施さ
れる。反応温度は一般に、10〜200℃、好ましくは
20〜150℃の範囲である。反応時間は反応の条件に
より変化するので、一般にはガスの吸収が認められなく
なった時点を反応の終了点とみなす。一般的には、0.
1〜50時間、好ましくは0. 2〜30時間の範囲であ
る。
【0017】(反応生成物)反応生成物として通常認め
られる化合物は主として以下の3種のものである。 (1)1,4−ブタンジアールのモノアセタール化物 (2)2−メチル−1,3−プロパンジアールのモノア
セタール化物 (3)プロパナールのアセタール化物 この外にも微量の高沸点化合物が生成することがある。
これらの反応生成物と触媒の分離は、蒸留、抽出、吸着
等の公知の方法を利用できる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、ホスファイト化合物を
ロジウム触媒による本反応の促進剤として使用すること
により、2−プロペナールアセタールの末端位置選択的
ヒドロホルミル化反応を、従来公知の触媒に比べてより
低い触媒濃度で、かつより高い選択率で行うことがで
き、工業的に有利に1,4−ブタンジアールモノアセタ
ールを製造できる。
【0019】
【実施例】以下に参考例および実施例を挙げ、本発明を
さらに詳細に説明する。 参考例12−フェノキシ−2−ホスファ−1,3−ジオキサンの
製造 内容積1000mlのフラスコに窒素気流下、1,3−プ
ロパンジオール25g(0. 33mol)、トリエチルアミ
ン66.6g(0.66mol)およびジエチルエーテル5
00mlを仕込んだ。この溶液を−20℃に冷却し、撹拌
しつつ、1時間を要して滴下ロートより三塩化リン4
5.2g(0.33mol)を滴下し、室温でさらに2時間
撹拌を続けた。生成したトリエチルアミン塩酸塩をろ別
し、ろ液を減圧下に濃縮し、残査を減圧蒸留したとこ
ろ、80℃/34mmHgの沸点を示す2−クロロ−2−ホ
スファ−1,3−ジオキサン35.5g(0.25mol)
が得られた。収率77%であった。フェノール6.7g
(71.7mmol)とトリエチルアミン7.3g(72.
3mmol)のジエチルエーテル(200ml)溶液を500
mlフラスコに窒素気流下に仕込み、0℃に冷却し撹拌し
つつ、滴下ロートより2−クロロ−2−ホスファ−1,
3−ジオキサン10g(71.7mmol)のジエチルエー
テル(60ml)溶液を滴下した。その後室温で2時間撹
拌を続行した。生成したトリエチルアミン塩酸塩をろ別
し、ろ液を減圧下に濃縮し、残査を減圧蒸留したとこ
ろ、140℃/5mmHgの沸点を示す2−フェノキシ−2
−ホスファ−1,3−ジオキサン9.23g(46.6m
mol)が得られた。収率65%であった。
【0020】実施例1〜8 ハステロイC製オートクレーブ(内容積40ml)に、表
1に示す量の4−メチル−2−ビニル−1,3−ジオキ
サン、アセチルアセトナートジカルボニルロジウム、お
よびホスファイトを仕込み、密封した後、一酸化炭素と
水素の混合ガス(1:1モル比)で系内気相を置換した
後、所定の圧力までこのガスを圧入した。撹拌しつつ、
所定の温度で4時間の反応を行った。反応器を室温に冷
却し開封して均一な溶液を得た。ガスクロマトグラフィ
ーによって生成物の定性および定量分析を行い、表1に
示す結果が得られた。
【0021】比較例 実施例1で使用したオートクレーブに、4−メチル−2
−ビニル−1,3−ジオキサン4.489g(35.3m
mol)、アセチルアセトナートジカルボニルロジウム
0.9mg(0.0035mmol)、およびトリメチルホス
ファイト22.3mg(0.180mmol)を仕込み、密封
した後、一酸化炭素と水素の混合ガス(1:1モル比)
で系内気相を置換した後、10バールまでこのガスを圧
入した。撹拌しつつ、100℃で4時間の反応を行っ
た。反応器を室温に冷却し開封して均一な溶液を得、ガ
スクロマトグラフィーによって生成物の定性および定量
分析を行った結果4−メチル−2−ビニル−1,3−ジ
オキサンの転化率は77.8%であり、95.3%のヒ
ドロホルミル化物が得られた。直鎖率は76.8%であ
った。
【0022】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── 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 45/50 7457−4H // C07B 61/00 300

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2−プロペナールのアセタールを、ロジ
    ウム触媒の存在下に水素及び一酸化炭素と接触させて、
    1,4−ブタンジアールモノアセタールを製造する方法
    において、反応系に下記一般式(1): 【化1】 (式中、R1は水素原子またはメチル基を、R2はアルキ
    ル基またはアリール基を表す)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1,4−ブタンジ
    アールモノアセタールの製造方法。
JP4256755A 1992-09-25 1992-09-25 1,4−ブタンジアールモノアセタールの製造方法 Pending JPH06107586A (ja)

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