JPH0665126A - アルコールの製造法 - Google Patents

アルコールの製造法

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JPH0665126A
JPH0665126A JP4244049A JP24404992A JPH0665126A JP H0665126 A JPH0665126 A JP H0665126A JP 4244049 A JP4244049 A JP 4244049A JP 24404992 A JP24404992 A JP 24404992A JP H0665126 A JPH0665126 A JP H0665126A
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JP
Japan
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alcohol
carboxylic acid
catalyst
zirconium
acid
Prior art date
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Pending
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JP4244049A
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English (en)
Inventor
Kyoko Takahashi
高橋京子
Makoto Shibagaki
真 柴垣
Hajime Matsushita
肇 松下
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Japan Tobacco Inc
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Japan Tobacco Inc
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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
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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】 カルボン酸またはカルボン酸エステルを還元
し、アルコールを製造する。 【構成】 ジルコニウムとニオブの複合酸化物を触媒と
して、カルボン酸またはカルボン酸エステルを、アルコ
ールを水素源として還元反応を行うことによって、対応
するアルコールに転換する。 【効果】 カルボン酸またはカルボン酸エステルを、ア
ルコールの存在下、対応するアルコールに高収率で還元
することができる。特に、ジルコニウム単独ではアルコ
ール収率の低かった炭素数の多いカルボン酸またはその
エステルの還元を、より効果的にアルコールに還元でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カルボン酸またはカル
ボン酸エステルをその対応するアルコールへ還元する方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、カルボン酸から対応するアルコー
ルを製造する方法としては、例えば、レニウム系触媒を
用い水素還元による方法(特開昭57−32237号)
があるが、50−500気圧の高圧条件を必要とし,ま
た、電解還元による方法(特開昭58−117887
号)では、パラ置換ベンジルアルコールの製造に限定さ
れている。一方、カルボン酸エステルからアルコールを
製造する方法としては、銅−クロム系,銅−亜鉛系,銅
−モリブデン系,銅−鉄系,銅−ジルコニウム系等の銅
系酸化物触媒(例えば特開昭63−141937号,特
開平2−36135号,特開平3−220143号,特
開昭54−32191号,特開昭52−156192
号,特開平3−128334号)を用いる方法がある。
銅系触媒以外としては、スズ,ゲルマニウムもしくは鉛
で修飾されたニッケル触媒(EP−A−017209
号),ロジウム触媒(EP−A−95408号または特
開昭58−216131号),レニウムと第8族貴金属
元素から構成される触媒(DE−A−3217429
号)等が提案されている。その他、担体にパラジウムま
たはレニウムと酸化亜鉛を含む混合金属酸化物を担持さ
せた触媒(特開平2−36136号)等が提案されてい
る。
【0003】一方,アルコールを水素源として還元し対
応するアルコールを製造する方法としては、カルボン酸
およびそのエステルから含水酸化ジルコニウムを触媒と
して用いる方法(特開昭64−15136号),アルデ
ヒドまたはケトンから不均一系触媒を用いてアルコール
を製造する方法(特開昭61−204143号,特開昭
62−252737号,特開平2−718号)がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水素ガ
スを用いての還元方法は、比較的高温高圧条件が必要で
あり、また、水素ガスに対して引火などの危険が伴うこ
とが多いという問題がある。一方,アルコールを水素源
とした還元方法は、上記の問題点は改善されたものであ
るが、適用できるカルボン酸に限界がある。例えば、長
鎖のカルボン酸などでは目的としたアルコールを充分な
収率で得ることが困難であるという問題がある。
【0005】従って、この発明の目的は、安全に実施で
きて、分子量の大きいカルボン酸またはカルボン酸エス
テルから高収率でアルコールを製造する方法を提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、カルボン酸ま
たはカルボン酸エステルを、触媒の存在下にアルコール
によりカルボン酸またはカルボン酸エステルに対応する
アルコールに還元する方法において、原子モル比がジル
コニウム:ニオブ=1:0.05から1:0.4の複合酸
化物を触媒として用いることを特徴とするアルコールの
製造法である。
【0007】この還元反応において触媒として用いる複
合酸化物は、白色の固体であり、水,アルコールその他
の有機溶媒に不溶であり、不均一系触媒として作用する
安定な物質である。また、還元剤としてアルコールを使
うことができる還元用触媒として高活性を示し、熱にも
安定である。この複合酸化物は、ジルコニウム塩とニオ
ブ塩から水酸化物を経て乾燥,焼成することにより容易
かつ安価に調製することができる。ジルコニウムとニオ
ブの水酸化物は、ジルコニウム塩とニオブ塩の混合液を
アルカリ性にすることにより得ることができる。
【0008】ジルコニウム塩は、例えば、オキシ塩化ジ
ルコニウム,オキシ硝酸ジルコニウム,塩化ジルコニウ
ム,硝酸ジルコニウム等の水溶液に可溶なジルコニウム
塩が好ましい。ニオブ塩は、例えば、五塩化ニオブ等の
水溶液に可溶な物が好ましい。ジルコニウム塩とニオブ
塩の割合は、原子モル比で、1:0.05から1:0.4
が好ましい。これ以外の範囲では、活性は低下しその程
度は、含水酸化ジルコニウムに較べて低い。
【0009】ジルコニウム塩およびニオブ塩の混合液か
ら水酸化物を生成させ、沈澱を析出させるための方法は
アルカリにより行えばよい。例えば、水酸化ナトリウ
ム,アンモニア水等により沈澱を析出させればよい。ア
ルカリによるpH調整は、6.0から9.5好ましく
は、6.5から9.0である。
【0010】得られた沈澱物を、100℃から500℃
好ましくは200℃から400℃で1から8時間好まし
くは3から6時間焼成することにより、ジルコニウムと
ニオブの複合酸化物が得られる。
【0011】本発明の方法によって対応するアルコール
に還元されるカルボン酸,カルボン酸エステルは、炭素
数1から18の直鎖または分枝の飽和あるいは不飽和カ
ルボン酸およびそれらのエステルである。例えば、n−
吉草酸,n−ヘキサン酸,n−デカン酸,n−ペンタデ
カン酸,イソ吉草酸,イソデカン酸,イソステアリン
酸,ピバリン酸,5−ヘキセン酸,10−ウンデセン
酸,オレイン酸等のカルボン酸およびそれらのエステル
である。前記の化合物は、他の置換基例えばハロゲン等
で置換されていてもよい。
【0012】また、本発明において還元剤(水素源)と
して用いるアルコールは、1級または2級の低級アルコ
ールが好ましいが、価格および効率の点で2−プロパノ
ールが最も好ましい。
【0013】本発明の複合酸化物を用いて、カルボン酸
あるいはそのエステルをアルコールに還元するには、例
えば、複合酸化物を反応管に充填し、これを還元温度、
例えば200℃ないし450℃、好ましくは200℃な
いし350℃に加熱し、出発物質であるカルボン酸また
はカルボン酸エステルと還元剤であるアルコールとの混
合液を不活性キャリアガス、例えばN2,Ar,He等
を用いて、連続的に触媒層に送り込む。反応に際し、原
料を溶解する目的で混合液に不活性な溶媒、例えば1,
4−ジオキサンなどを適量加えてもよい。反応管の出口
は、例えば、水,氷,その他の適宜な冷媒を用いて冷却
し、生成物,未反応物等の流出物を凝縮させる。生成物
の単離は、流出物をそのまま分別蒸留することにより、
容易に行うことができる。出発物質であるカルボン酸ま
たはカルボン酸エステルと還元剤であるアルコールの混
合モル比は、出発物質1に対して還元剤5から500の
範囲で適宜選べばよい。
【0014】また、この反応は液相で行ってもよく、例
えば、オ−トクレ−ブを用いて複合酸化物と出発物質で
あるカルボン酸またはカルボン酸エステルと還元剤であ
るアルコールとの混合液を反応容器に充填し反応を行
う,還元温度よりも高沸点を有する炭化水素等の不活性
な溶媒中で複合酸化物と出発物質であるカルボン酸また
はカルボン酸エステルと還元剤であるアルコールとの混
合液を反応容器に充填し反応を行う等の方法を用いても
よい。
【0015】ただし、実施方法は、この例に限定される
ものではない。
【0016】
【実施例】以下、本発明に用いる触媒の製造例及び実施
例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。
【0017】〈触媒の調製〉 〔調製例1−触媒A〕ジルコニウム:ニオブ(原子比)
=1:0.2 オキシ塩化ジルコニウム8水和物50g(0.1552
mol)と濃塩酸25mlに溶解した五塩化ニオブ8.
38g(0.0310mol)を脱イオン水2.5Lに
溶解し、これに攪拌しながら水酸化ナトリウム水溶液を
徐々に加えてpH9.0に調製した。生成した水和ゲルを
濾過して過剰の塩類水溶液を分離した後、ゲルを新たな
脱イオン水で洗浄した。ゲルをガラス板に広げて室温で
乾燥させた。このようにして得た複合含水酸化物を分級
して、24−60メッシュの粒度範囲のものを集め、電
気炉中に300℃で5時間、熱処理したものを調製し、
これを触媒Aとする。
【0018】〔調製例2−触媒B〕ジルコニウム:ニオ
ブ(原子比)=1:0.05 調製例1における濃塩酸25mlを6.3mlとし、五
塩化ニオブ8.38gを2.097g(0.00776
mol)とし、pH9.0を9.2に代えた以外は調製例
1と同様の方法で調製し、これを触媒Bとする。
【0019】〔調製例3−触媒C〕ジルコニウム:ニオ
ブ(原子比)=1:0.1 調製例1における濃塩酸25mlを12.6mlとし、
五塩化ニオブ8.38gを4.19g(0.0155m
ol)に代えた以外は調製例1と同様の方法で調製し、
これを触媒Cとする。
【0020】〔調製例4−触媒D〕ジルコニウム:ニオ
ブ(原子比)=1:0.1 調製例3における水酸化ナトリウム水溶液をアンモニア
水溶液とし、pH9.0を8.4に代えた以外は調製例3
と同様の方法で調製し、これを触媒Dとする。
【0021】〔調製例5−触媒E〕ジルコニウム:ニオ
ブ(原子比)=1:0.2 調製例1における水酸化ナトリウム水溶液をアンモニア
水溶液とし、pH9.0を8.5に代えた以外は調製例1
と同様の方法で調製し、これを触媒Eとする。
【0022】〔調製例6−触媒F〕ジルコニウム:ニオ
ブ(原子比)=1:0.40 調製例1におけるオキシ塩化ジルコニウム8水和物50
gを40g(0.1241mol)とし、濃塩酸25m
lを40mlとし、五塩化ニオブ8.38gを13.4
1g(0.0497mol)に代えた以外は調製例1と
同様の方法で調製し、これを触媒Fとする。
【0023】〈アルコール製造試験〉 〔実施例1−3,5−6〕前記調製例1により製造した
触媒A2gを内径6.5mm,長さ50cmのガラス管からな
る反応管の内部に触媒層が均一になるように充填固定し
た。これを電気炉内に設置し、炉内の温度を300℃に
昇温する。予め出発物質としてデカン酸0.2mol/lの2
−プロパノール溶液を調製しておく。キャリアガスとし
て窒素ガス1ml/秒の速度で流しておき、その中に上記
の出発物質溶液をマイクロフィーダーにより5ml/時の
速度で添加供給した。キャリアガスと共に反応管の触媒
層を通過した反応生成物を炉外に導き、水冷または氷冷
することによって凝縮液化させて補集した。生成物の分
析はガスクロマトグラフィ−を用いて標品と比較,同
定,定量し、変換率およびデカノールの収率を求めた。
結果を表1に示す。触媒Aの代わりに、前記調製例2−
3,5−6により製造した触媒B−C,E−Fを用いて
同様の方法により反応を行った。結果を表1に示す。
【0024】〔実施例4〕本実施例では、実施例1にお
ける触媒Aの代わりに前記調製例4により調製した触媒
Dを用い、実施例1における反応温度300℃を270
℃に代えて、それ以外は、実施例1と同様に行い、デカ
ノールの収率を求めた。結果を表1に示す。
【0025】〔実施例7〕本実施例では、実施例1にお
けるデカン酸0.2mol/lの2−プロパノール溶液を10
−ウンデセン酸0.05mol/lに代えて、供給速度5ml/
時を10ml/時に代えて、それ以外は、実施例1と同様
の反応操作を行い、10−ウンデセノールの収率を求め
た。結果を表1に示す。
【0026】〔実施例8〕本実施例では、実施例7にお
ける10−ウンデセン酸を10−ウンデセン酸メチルに
代えて、それ以外は、実施例7と同様の反応操作を行
い、10−ウンデセノールの収率を求めた。結果を表1
に示す。
【0027】
【表1】 ──────────────────────────────────── 実施例 触媒 原料 転換率% 生成物 収率% (原子比Zr:Nb) ──────────────────────────────────── 1 A(1:0.2) デカン酸 100 デカノール 65 2 B(1:0.05) デカン酸 100 デカノール 57 3 C(1:0.1) デカン酸 100 デカノール 42 4 D(1:0.1) デカン酸 100 デカノール 67 5 E(1:0.2) デカン酸 100 デカノール 49 6 F(1:0.4) デカン酸 98 デカノール 35 7 A(1:0.2) 10−ウンデセン酸 100 10−ウンデセノール 77 8 A(1:0.2) 10−ウンデセン酸メチル 100 10−ウンデセノール 76 ────────────────────────────────────
【0028】〔比較例1〕本比較例では、実施例1にお
ける触媒を含水酸化ジルコニウムに代えて、それ以外
は、実施例1と同様の反応操作を行い、デカノールの収
率を求めた。結果を表2に示す。
【0029】〔比較例2〕本比較例では、実施例7にお
ける触媒を含水酸化ジルコニウムに代えて、10−ウン
デセン酸0.05mol/lの2−プロパノール溶液を0.1m
ol/lに代えて、反応溶液供給速度10ml/時を5ml
/時とし、それ以外は、実施例7と同様の反応操作を行
い、10−ウンデセノールの収率を求めた。結果を表2
に示す。
【0030】
【表2】 ──────────────────────────────────── 比較例 触媒 原料 転換率% 生成物 収率% (原子比Zr:Nb) ──────────────────────────────────── 1 (1:0) デカン酸 100 デカノール 34 2 (1:0) 10−ウンデセン酸 95 10−ウンデセノール 10 ────────────────────────────────────
【0031】
【発明の効果】カルボン酸またはカルボン酸エステル
を、アルコールの存在下、対応するアルコールに高収率
で還元することができる。特に、ジルコニウム単独では
アルコール収率の低かった炭素数の多いカルボン酸また
はそのエステルの還元を、より効果的にアルコールに還
元できる。
【0032】さらに、本発明は反応操作方法や生成物の
精製方法が極めて簡便であり、工業的実施が容易であ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カルボン酸またはカルボン酸エステル
    を、触媒の存在下にアルコールによりカルボン酸または
    カルボン酸エステルに対応するアルコールに還元する方
    法において、原子モル比がジルコニウム:ニオブ=1:
    0.05から1:0.4の複合酸化物を触媒として用いる
    ことを特徴とするアルコールの製造法。
JP4244049A 1992-08-21 1992-08-21 アルコールの製造法 Pending JPH0665126A (ja)

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JP4244049A JPH0665126A (ja) 1992-08-21 1992-08-21 アルコールの製造法

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JP4244049A JPH0665126A (ja) 1992-08-21 1992-08-21 アルコールの製造法

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JP (1) JPH0665126A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5953158A (en) * 1997-05-22 1999-09-14 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Water droplet removing system for vehicle
US6290361B1 (en) * 2000-11-01 2001-09-18 Leonid Berzin Universal clearing air system for windows and external mirrors of a vehicle

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5953158A (en) * 1997-05-22 1999-09-14 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Water droplet removing system for vehicle
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