JPH0749381B2 - ジオレフインの選択的ヒドロフオルミル化方法 - Google Patents

ジオレフインの選択的ヒドロフオルミル化方法

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JPH0749381B2
JPH0749381B2 JP63270442A JP27044288A JPH0749381B2 JP H0749381 B2 JPH0749381 B2 JP H0749381B2 JP 63270442 A JP63270442 A JP 63270442A JP 27044288 A JP27044288 A JP 27044288A JP H0749381 B2 JPH0749381 B2 JP H0749381B2
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泰男 松村
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、ジオレフインの選択的ヒドロフオルミル化方
法に関する。さらに詳しくは、ジオレフインをヒドロフ
オルミル化して、選択的に不飽和アルデヒドを製造する
方法に関する。
[従来技術および発明が解決しようとする課題] 従来からオレフイン類を一酸化炭素によりヒドロフオル
ミル化する方法は、例えばモノオレフイン等に対して広
く工業的に実施されている。
しかるにジオレフインの一方の二重結合のみを選択的に
ヒドロフオルミル化する方法に関してはその例が少な
い。例えば特開昭58−210033号公報および同59−110643
号公報では、5−エチリデンビシクロ[2,2,1]ヘプテ
ン−2の脂肪族環に結合していない脂肪族不飽和二重結
合をヒドロフオルミル化しているが、水素や一酸化炭素
の導入量を調節することにより、その一つの不飽和基の
みをヒドロフオルミル化している。また特開昭63−2339
45号公報では、特定のジオレフインの選択的ヒドロフオ
ルミル化について開示している。同公報でのエテニル基
は、活性なベンジル位に水素を持たない構造であり、本
発明のジオレフインとは明らかに異なるものである。
本発明者らは、特定構造のジオレフインが特定反応条件
下で一酸化炭素と水素とを反応させても、その一方の不
飽和基のみしかヒドロフオルミル化されないことを見い
出して本発明を完成させたものである。
[課題を解決するための手段] すなわち本発明は、ジオレフインである1−ビニル−4
−(2,2−ジメチルエテニル)ベンゼンを、遷移金属錯
体カルボニル化触媒の存在下、反応温度40〜150℃、一
酸化炭素および水素の混合ガスの圧力10〜600Kg/cm
2で、一酸化炭素および水素と選択的に反応させること
により、α−(4−(2,2−ジメチルエテニル)フエニ
ル)プロピオンアルデヒドを製造することを特徴とする
選択的ヒドロフオルミル化方法に関する。
本発明の方法により1−ビニル−4−(2,2−ジメチル
エテニル)ベンゼンのビニル基が選択的にヒドロフオル
ミル化されることにより消炎効果の高いα−(4−イソ
ブチルフエニル)プロピオン酸(商品名;イブプロフエ
ン)製造の中間体として重要なα−(4−(2,2−ジメ
チルエテニル)フエニル)プロピオンアルデヒドが製造
される。
本発明のヒドロフオルミル化反応により1−ビニル−4
−(2,2−ジメチルエテニル)ベンゼンが有するビニル
基のみが選択的にヒドロフオルミル化され、もう一方の
置換基の置換したエテニル基は、該反応においては実質
的にまたは全く反応しない。フオルミル基の付加位置
は、通常ビニル基のα−位である。
上記のヒドロフオルミル化に使用される遷移金属錯体触
媒としては、Pd、Rh、Ir、Ru等の金属錯体である。これ
らの遷移金属は、酸化数0〜最高位酸化数まで使用で
き、ハロゲン原子、三価のリン化合物、π−アリル基、
アミン、ニトリル、オキシム、オレフインあるいはカル
ボニル錯化合物等として一酸化炭素、水素等を配位子と
して含有するものが用いられる。
カルボニル化触媒の具体例としては、ビストリフエニル
ホスフインジクロロ錯体、ビストリブチルホスフインジ
クロロ錯体、ビストリシクロヘキシルホスフインジクロ
ロ錯体、π−アリルトリフエニルホスフインクロロ錯
体、トリフエニルホスフインピペリジンジクロロ錯体、
ビスベンゾニトリルジクロロ錯体、ビスシクロヘキシル
オキシムジクロロ錯体、1,5,9−シクロドデカトリエン
ジクロロ錯体、ビストリフエニルホスフインジカルボニ
ル錯体、ビストリフエニルホスフインアセテート錯体、
ビストリフエニルホスフインナイトレート錯体、ビスト
リフエニルホスフインサルフエート錯体、テトラキスト
ルフエニルホスフイン錯体および一酸化炭素を配位子の
一部に持つ、クロロカルボニルビストリフエニルホスフ
イン錯体、ヒドリドカルボニルトリストリフエニルホス
フイン錯体、ビスクロロテトラカルボニル錯体、ジカル
ボニルアセチルアセトナート錯体等が挙げられる。
触媒は、錯体として反応系に供給して使用することもで
きる。また別個に配位子を供給して反応系において錯体
を形成させて使用することもできる。すなわち、上記遷
移金属の酸化物、硫酸塩、塩化物などに対して配位子と
なりうる化合物、例えばボスフイン、ニトリル、アリル
化合物、アミン、オキシム、オレフイン、または一酸化
炭素、水素等を同時に反応系に存在させる方法である。
ホスフインとしては、例えばトリフエニルホスフイン、
トリトリルホスフイン、トリブチルホスフイン、トリシ
クロヘキシルホスフイン、トリエチルホスフイン等、ニ
トリルとしては、例えばベンゾニトリル、アクリロニト
リル、プロピオニトリル、ベンジルニトリル等、アリル
化合物としては、例えばアリルクロライド,アリルアル
コール等、アミンとしては,例えばベンジルアミン、ピ
リジン、ピペラジン、トリ−n−ブチルアミン等、オキ
シムとしては、例えばシクロヘキシルオキシム、アセト
オキシム、ベンズアルドオキシム等、オレフインとして
は,例えば1,5−シクロオクタジエン、1,5,9−シクロド
デカトリエン等が挙げられる。
錯体触媒、または錯体を作りうる化合物の使用量は、1
−ビニル−4−(2,2−ジメチルエテニル)ベンゼン1
モルに対して0.0001〜0.5モル、好ましくは0.0002〜0.1
モルであり、配位子となりうる化合物の添加量はPd、R
h、Ir、Ru等の錯体の核となりうる遷移金属1モルに対
して0.8〜10モル、好ましくは1〜4モルである。
さらに、反応を促進する目的で塩化水素,三フッ化ホウ
素などの無機ハロゲン化物やヨウ化メチル等の有機ヨウ
化物等を添加してもよい。
これらハロゲン化物を添加する場合は、錯体触媒、また
は錯体を作りうる化合物1モルに対し、ハロゲン原子と
して0.1〜30倍モル、好ましくは1〜15倍モル使用す
る。添加量が0.1モル未満の場合、触媒の種類によって
も異なるが、添加効果が見られないことがある。また30
倍モルを超えるときには触媒活性が却って低下するとと
もに、二重結合を有する反応原料または反応生成物にハ
ロゲンが付加する等、目的の反応が制御される。ヒドロ
フオルミル化反応は、反応温度40〜150℃、好ましくは5
5〜110℃で行う。40℃未満では反応速度が遅くなり、実
用的ではない。また150℃を超える場合には、重合、水
素付加等の副反応や錯体触媒自体の分解が生じ好ましく
ない。その外、前記本発明の目的とするビニル基以外の
もう一つの炭素−炭素二重結合までヒドロフオルミル化
されるために好ましくない。
反応圧力は10〜600Kg/cm2、好ましくは50〜300Kg/cm2
ある。10Kg/cm2未満では反応が遅く実用できない。圧力
は高いほど反応は速やかに進行するが、600Kg/cm2を超
えると目的とするビニル基ではない方の置換基の二重結
合までヒドロフオルミル化されるので好ましくない。
反応は一酸化炭素および水素の混合ガスの吸収が見られ
なくなるまで行えばよく、通常は4〜20時間の範囲で充
分である。
反応に必要とする一酸化炭素と水素は、予め混合された
混合ガスの状態でも、各々別に反応器に供給してもよ
い。反応系に供給する場合の一酸化炭素と水素とのモル
比は、適宜選択できる。一般に本発明のようなヒドロフ
オルミル化反応では、一酸化炭素と水素とは正確に1:1
のモル比で吸収されていく。したがって反応器の大き
さ、反応形式にもよるが、一酸化炭素と水素のモル比は
1:1で供給すれば最も効率的である。
本発明のヒドロフオルミル化において、ヒドロフオルミ
ル化に不活性な溶媒を反応熱除去等の目的で使用するこ
ともできる。ヒドロフオルミル化に対して不活性な溶媒
としては、エーテル、ケトン、アルコール等の極性溶媒
や、パラフイン、シクロパラフイン、芳香族炭化水素の
ような非極性溶媒が挙げられる。しかし一般には無溶媒
の状態でも充分好ましい結果が得られる。
ヒドロフオルミル化の終了後、反応物は好ましくは減圧
下で蒸留分離すれば、容易に目的化合物であるα−(4
−(2,2−ジメチルエテニル)フエニル)プロピオンア
ルデヒドと触媒とに分離ができる。回収した触媒は再度
使用することもできる。
さらに本発明の選択的ヒドロフオルミル化技術は、エテ
ニル基の置換基がメチル基である本発明の物質に限らず
下記式(I)で表わされるジビニルベンゼン誘導体を、
選択的にヒドロフオルミル化して下記式(II)で表わさ
れるα−アリールプロピオンアルデヒド誘導体類を製造
することに応用することもできる。
〔式中、R1はアルキル基またはアリール基、R2はアルキ
ル基またはアリール基である〕 上記のジビニルベンゼン誘導体における置換基R1および
R2のアリール基には、フエニル、アルキルフエニル、ア
ルコキシフエニル、フエノキシフエニル、ビフエニリル
等の他に、フエニル基に種々の置換基の置換したアリー
ル基が挙げられる。かかる置換基としては、カルボキシ
ル基、水酸基、ニトロ基、アミノ基、スルフオニル基等
が例示できる。また置換基R1およびR2のアルキル基に
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基等の他に、
アルコキシアルキル、シクロアルキル、フエニルアルキ
ル、フエノキシアルキル等の他に、アルキル基に種々の
置換基の置換したアルキル基が包含される。かかる置換
基としては、カルボキシル基、水酸基、ニトロ基、アミ
ノ基、スルフオニル基等が例示できる。
上記ジビニルベンゼン誘導体の具体例には、(2−フエ
ニル−2−トリルエテニル)ビニルベンゼン、(2,2−
ジフエニルエテニル)ビニルベンゼン、(2−キシリル
−2−フエニルエテニル)ビニルベンゼン等の他に、
(2−ヒドロキシフエニル−2−フエニルエテニル)ビ
ニルベンゼン、(2−メトキシフエニル−2−フエニル
エテニル)ビニルベンゼン、(2−エトキシフエニル−
2−フエニルエテニル)ビニルベンゼン、(2−カルボ
キシフエニル−2−フエニルエテニル)ビニルベンゼ
ン、(2−メトキシカルボニルフエニル−2−フエニル
エテニル)ビニルベンゼン、(2,2−ジメトキシカルボ
ニルエテニル)ビニルベンゼン、(1−アミノフエニル
−2−メチルエテニル)ビニルベンゼン、(2−ニトロ
フエニル−2−エチルエテニル)ビニルベンゼン、(2,
2−ジメチルエテニル)ビニルベンゼン、(2−エチル
−2−メチルエテニル)ビニルベンゼン、(2,2−ジベ
ンジルエテニル)ビニルベゼン、(2−フエニルカルボ
キシメチル−2−メチルエテニル)ビニルベンゼン等が
挙げられる。上記化合物には、その置換基の置換位置に
よる位置異性体も包含される。
本発明の方法の応用により製造される化合物は、具体的
には前記の化合物に対応した化合物であって、例えば、
α−((2−フエニル−2−トリルエテニル)フエニ
ル)プロピオンアルデヒド、α−((2,2−ジフエニル
エテニル)フエニル)プロピオンアルデヒド、α−
((2−キシリル−2−フエニルエテニル)フエニル)
プロピオンアルデヒド、α−((2−ヒドロキシフエニ
ル−2−フエニルエテニル)フエニル)プロピオンアル
デヒド、α−((2−メトキシフエニル−2−フエニル
エテニル)フエニル)プロピオンアルデヒド、α−
((2−エトキシフエニル−2−フエニルエテニル)フ
エニル)プロピオンアルデヒド、α−((2−カルボキ
シフエニル−2−フエニルエテニル)フエニル)プロピ
オンアルデヒド、α−((2−メトキシカルボニルフエ
ニル−2−フエニルエテニル)フエニル)プロピオンア
ルデヒド、α−((2,2−ジメトキシカルボニルエテニ
ル)フエニル)プロピオンアルデヒド、α−((1−ア
ミノフエニル−2−メチルエテニル)フエニル)プロピ
オンアルデヒド、α−((2−ニトロフエニル−2−エ
チルエテニル)フエニル)プロピオンアルデヒド、α−
((2,2−ジメチルエテニル)フエニル)プロピオンア
ルデヒド、α−((2−エチル−2−メチルエテニル)
フエニル)プロピオンアルデヒド、α−((2,2−ジベ
ンジルエテニル)フエニル)プロピオンアルデヒド、α
−((2−フエニルカルボキシメチル−2−メチルエテ
ニル)フエニル)プロピオンアルデヒド等である。
[実施例] 以下実施例により本発明をさらに詳しく説明する。
参考製造例 1−ビニル−4−(2,2−ジメチルエテニル)ベンゼン
の合成 金属マグネシウム133g、無水ジメチルエーテル1およ
びP−ブロモスチレン10gを5の撹拌器付き三つ口フ
ラスコに入れ、室温で撹拌した。反応開始後、滴下ロー
トを用いてP−ブロモスチレン990gを穏やかな還流が続
くようにゆっくりと滴下した。滴下終了後、15分間撹拌
を継続した後、さらに激しく撹拌をしながらイソブチル
アルデヒド400gと無水ジメチルエーテル1の溶液を約
3時間掛けてゆっくりと滴下した。滴下終了後、反応器
を加熱して2時間還流を継続した後、室温まで冷却して
反応液を氷2Kg、塩化アンモニウム375gおよび水750gの
入った失活槽の中に投入してよく撹拌し、反応を停止さ
せた。エーテル相を回収した後、水相を500mlのジメチ
ルエーテルで2回抽出し、この抽出したエーテルと先に
回収したエーテル層とを一緒にして無水炭酸カリウムに
て水分を除去した後濾過し、この濾液のエーテルおよび
未反応のイソブチルアルデヒドを25℃で減圧留去したと
ころ、960gの残渣が得られた。この残渣をNMR、IR、お
よびMass分析して1−ビニル−4−(2−メチル−1−
ヒドロキシプロピル)ベンゼンであることを確認した。
次いで500mlの三つ口フラスコに理論段数5段の蒸留管
とリービッヒコンデンサーを取り付け、フラスコ内にシ
リコーン油300mlおよびKHSO4 22.4gを入れて150〜160
℃に加熱し、真空ポンプにて系内を5mmHg以下の圧力に
維持しながら上記のようにして得た1−ビニル−4−
(2−メチル−1−ヒドロキシプロピル)ベンゼン960g
をゆっくり滴下した。リービッヒコンデンサーから留出
した全留出液860gをNMR、IR、およびMass分析して1−
ビニル−4−(2,2−ジメチルエテニル)ベンゼン(純
度99.5%)であることを確認した。
実施例1 参考製造例で得られた1−ビニル−4−(2,2−ジメチ
ルエテニル)ベンゼン30gとロジウムヒドリドカルボニ
ルトリストリフエニルホスフイン0.3gを内容積100mlの
撹拌機付きオートクレーブに入れ、撹拌しながら60℃に
加熱し、水素と一酸化炭素との等モル混合ガスにより50
Kg/cm2まで加圧した後、反応による混合ガスの吸収が無
くなるまで反応を継続した。
反応終了後、冷却して反応液を回収し、ガスクロマトグ
ラフイーにて分析したところ、1−ビニル−4−(2,2
−ジメチルエテニル)ベンゼンの転化率99.6%、α−
(4−(2,2−ジメチルエテニル)フエニル)プロピオ
ンアルデヒドへの選択率90.33%を得た。すなわち、実
質的にビニル基のみがヒドロフオルミル化されていた。
実施例2 ロジウムヒドリドカルボニルトリストリフエニルホスフ
インの代わりに、酸化ロジウム0.1gとトリフエニルホス
フイン0.6gとをオートクレーブに供給した他は実施例1
と同様にしてヒドロフオルミル化を行った。反応液をガ
スクロマトグラフイーにて分析したところ、1−ビニル
−4−(2,2−ジメチルエテニル)ベンゼンの転化率99.
4%、α−(4−(2,2−ジメチルエテニル)フエニル)
プロピオンアルデヒドへの選択率88.1%を得た。
[発明の効果] 本発明によれば、ジオレフインである1−ビニル−4−
(2,2−ジメチルエテニル)ベンゼンは、選択的にヒド
ロフオルミル化される。すなわちそのビニル基のみがヒ
ドロフオルミル化され、α−(4−(2,2−ジメチルエ
テニル)フエニル)プロピオンアルデヒドが得られ、ま
た他方のエテニル基の二重結合がヒドロフオルミル化さ
れた化合物は、実質的にまたは全く生成しない。ヒドロ
フオルミル化物は、常法に従い水素添加および酸化する
ことにより、消炎効果に優れたα−(4−イソブチルフ
エニル)プロピオン酸またはその誘導体を得ることがで
きる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1−ビニル−4−(2,2−ジメチルエテニ
    ル)ベンゼンを、遷移金属錯体カルボニル化触媒の存在
    下、反応温度40〜150℃、一酸化炭素および水素の混合
    ガスの圧力10〜600Kg/cm2で、一酸化炭素および水素と
    選択的に反応させることにより、α−(4−(2,2−ジ
    メチルエテニル)フエニル)プロピオンアルデヒドを製
    造することを特徴とする選択的ヒドロフオルミル化方
    法。
JP63270442A 1988-10-26 1988-10-26 ジオレフインの選択的ヒドロフオルミル化方法 Expired - Lifetime JPH0749381B2 (ja)

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