JPH08198817A - Production of aryl carbonate and catalyst used therefor - Google Patents

Production of aryl carbonate and catalyst used therefor

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JPH08198817A
JPH08198817A JP7011053A JP1105395A JPH08198817A JP H08198817 A JPH08198817 A JP H08198817A JP 7011053 A JP7011053 A JP 7011053A JP 1105395 A JP1105395 A JP 1105395A JP H08198817 A JPH08198817 A JP H08198817A
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英昭 常木
Kenichi Watanabe
憲一 渡辺
Yoshiyuki Onda
義幸 恩田
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Abstract

PURPOSE: To facilitate the separation of a catalyst after reaction and industrially and advantageously obtain the subject ester useful as a raw material, etc., for resins in high yield and selectivity by using a specific microporous material as the catalyst. CONSTITUTION: (B) An arylcarboxylic acid ester of formula II [R<3> is a (cyclo) alkyl or an arylalkyl; R<4> is same as R<1> ] and (C) an alkyl carbonate of formula III (R<5> is same as R<3> ; R<6> is same as R<2> ) are passed through a step for carrying out the transesterification in the liquid phase in the presence of (A) a heterogeneous catalyst of a microporous material containing a group IV metallic element to afford the objective compound of formula I [R<1> is a (substituted) aryl; R<2> is a (cyclo)alkyl, an arylalkyl or a (substituted)aryl]. Furthermore, the component (A) is preferably a metallosilicate, especially a mesoporouse titanosilicate having the 30-1000 atomic ratio of Si to Ti, >=500m<2> /g specific surface area and >=0.2cm<3> /g volume of pores having 1.3-20nm diameter.

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、アリール炭酸エステル
の製造方法およびそれに使用する触媒に関し、さらに詳
しくは、エステル交換反応を用いたアリール炭酸エステ
ルの製造方法およびそれに使用する触媒に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an aryl carbonate and a catalyst used therefor, and more particularly to a method for producing an aryl carbonate using a transesterification reaction and a catalyst used therein.

【0002】[0002]

【従来の技術】アリール炭酸エステルを製造する方法に
関しては種々の方法が知られており、例えば、炭酸エス
テルと芳香族ヒドロキシ化合物とのエステル交換反応に
よる方法、アルキルアリール炭酸エステルのエステル交
換反応による不均化による方法があげられる。これらの
エステル交換反応には触媒が必要であり、様々な触媒が
提案されている。たとえばルイス酸あるいはルイス酸を
発生する化合物、Ti系、Al系の化合物、鉛化合物、
有機錫化合物などを触媒として用いることが提案されて
いる。しかしながら、これらの方法で使用する触媒はす
べて原料中に触媒が溶解して反応する均一系の触媒で、
反応後の触媒の分離が困難であり、工業的に実施するに
は問題のある触媒である。
2. Description of the Related Art Various methods for producing aryl carbonates are known, for example, a method based on a transesterification reaction between a carbonate ester and an aromatic hydroxy compound, and a method based on a transesterification reaction between an alkylaryl carbonate ester. Leveling method. A catalyst is required for these transesterification reactions, and various catalysts have been proposed. For example, a Lewis acid or a compound that generates a Lewis acid, a Ti-based compound, an Al-based compound, a lead compound,
It has been proposed to use an organotin compound or the like as a catalyst. However, all of the catalysts used in these methods are homogeneous catalysts in which the catalyst dissolves in the raw materials and reacts.
It is difficult to separate the catalyst after the reaction, and it is a problematic catalyst for industrial implementation.

【0003】このような分離の問題を解決するため、特
公昭61−5467号公報にはシリカ−チタニア複合酸
化物を不均一系触媒として用いることが提案されてお
り、特開平4−266856号公報には高表面積酸化チ
タンを触媒として用いることが提案されている。しかし
ながら、シリカ−チタニア複合酸化物はその酸性質が強
いために、副反応である脱炭酸反応が起こりやすい。ま
た、高表面積酸化チタンは触媒活性が低いという問題が
ある。さらに、どちらの触媒も反応開始時は不均一系で
あるが、反応が進行するに伴って原料中に触媒成分がか
なり溶解し、実質的には均一系となんら変わらない。
In order to solve such a problem of separation, Japanese Patent Publication No. 61-5467 proposes using a silica-titania composite oxide as a heterogeneous catalyst. It has been proposed to use high surface area titanium oxide as a catalyst. However, since silica-titania composite oxide has a strong acid property, a decarboxylation reaction which is a side reaction is likely to occur. Further, there is a problem that the high surface area titanium oxide has a low catalytic activity. Further, both catalysts are heterogeneous at the start of the reaction, but as the reaction proceeds, the catalyst components are considerably dissolved in the raw materials, and are substantially the same as the homogeneous system.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、高収率、高選択的で工業的に有利にアリー
ル炭酸エステルを製造することである。本発明が解決し
ようとする別の課題は、反応後の触媒の分離が容易であ
り、かつ高収率、高選択的で工業的に有利にアリール炭
酸エステルを製造するための触媒を提供することであ
る。
The problem to be solved by the present invention is to produce aryl carbonates with high yield, high selectivity and industrial advantage. Another problem to be solved by the present invention is to provide a catalyst for producing an aryl carbonate ester, which is easy to separate the catalyst after the reaction, and which has high yield, high selectivity and is industrially advantageous. Is.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1)本発明に係るアリール炭酸エステルの製造方法
は、下記一般式(I) (R1 O)CO(OR2 ) …(I) (式中、R1 は置換基を有していてもよいアリール基を
表し、R2 はアルキル基、シクロアルキル基、アリール
アルキル基または置換基を有していてもよいアリール基
を表す。)で表されるアリール炭酸エステルを製造する
方法であって、IV族金属元素を含むマイクロポーラス
マテリアル不均一系触媒の存在下、液相で、下記一般式
(II) R3 COOR4 …(II) (式中、R3 はアルキル基、シクロアルキル基またはア
リールアルキル基を表し、R4 は置換基を有していても
よいアリール基を表す。)で表されるアリールカルボン
酸エステルと、下記一般式(III) (R5 O)CO(OR6 ) …(III) (式中、R5 はアルキル基、シクロアルキル基、アリー
ルアルキル基を表し、R 6 はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリールアルキル基または置換基を有していても
よいアリール基を表す。)で表されるアルキル炭酸エス
テルとをエステル交換させる反応工程を含む。
 (1) Method for producing aryl carbonate according to the present invention
Is represented by the following general formula (I) (R1O) CO (OR2) (I) (wherein, R1Represents an aryl group which may have a substituent
Represent, R2Is an alkyl group, cycloalkyl group, aryl
Alkyl group or aryl group which may have a substituent
Represents To produce the aryl carbonate represented by
A method for producing a microporous material containing a group IV metal element
In the liquid phase in the presence of a heterogeneous material catalyst, the following general formula
(II) R3COORFour (II) (wherein R3Represents an alkyl group, a cycloalkyl group or
Represents a reel alkyl group;FourHas a substituent
Represents a good aryl group. Aryl carboxy represented by)
Acid ester and the following general formula (III) (RFiveO) CO (OR6) (III) (wherein, RFiveIs an alkyl group, cycloalkyl group, aryl
Represents an alkyl group; 6Is an alkyl group, cycloalkyl
Even if it has an aryl group, an arylalkyl group or a substituent.
Represents a good aryl group. ) Represented by alkyl carbonate
And a reaction step of transesterifying with ter.

【0006】(2)本発明に係るアリール炭酸エステル
製造用触媒は、下記一般式(II) R3 COOR4 …(II) (式中、R3 はアルキル基、シクロアルキル基またはア
リールアルキル基を表し、R4 は置換基を有していても
よいアリール基を表す。)で表されるアリールカルボン
酸エステルと、下記一般式(III) (R5 O)CO(OR6 ) …(III) (式中、R5 はアルキル基、シクロアルキル基、アリー
ルアルキル基を表し、R 6 はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリールアルキル基または置換基を有していても
よいアリール基を表す。)で表されるアルキル炭酸エス
テルとを、液相でエステル交換させ、下記一般式(I) (R1 O)CO(OR2 ) …(I) (式中、R1 は置換基を有していてもよいアリール基を
表し、R2 はアルキル基、シクロアルキル基、アリール
アルキル基または置換基を有していてもよいアリール基
を表す。)で表されるアリール炭酸エステルを製造する
際に用いる触媒であって、IV族金属元素を含むマイク
ロポーラスマテリアルを含有する。
(2) Aryl carbonate according to the present invention
The catalyst for production is represented by the following general formula (II):3COORFour (II) (wherein R3Represents an alkyl group, a cycloalkyl group or
Represents a reel alkyl group;FourHas a substituent
Represents a good aryl group. Aryl carboxy represented by)
Acid ester and the following general formula (III) (RFiveO) CO (OR6) (III) (wherein, RFiveIs an alkyl group, cycloalkyl group, aryl
Represents an alkyl group; 6Is an alkyl group, cycloalkyl
Even if it has an aryl group, an arylalkyl group or a substituent.
Represents a good aryl group. ) Represented by alkyl carbonate
Is transesterified in the liquid phase with the following general formula (I) (R1O) CO (OR2) (I) (wherein, R1Represents an aryl group which may have a substituent
Represent, R2Is an alkyl group, cycloalkyl group, aryl
Alkyl group or aryl group which may have a substituent
Represents To produce the aryl carbonate represented by
A catalyst for use in the case, which contains a group IV metal element
Containing a porous material.

【0007】前記IV族金属元素を含むマイクロポーラ
スマテリアルはメタロシリケートまたはメタロアルミノ
フォスフェートであることが好ましい。前記メタロシリ
ケートはメソポアチタノシリケートであることが好まし
い。前記メソポアチタノシリケートは、チタン1に対す
るケイ素の原子比が30〜1000であることが好まし
い。
[0007] The microporous material containing a group IV metal element is preferably a metallosilicate or a metalloaluminophosphate. Preferably, the metallosilicate is mesopore titanosilicate. It is preferable that the mesopore titanosilicate has an atomic ratio of silicon to titanium 1 of 30 to 1,000.

【0008】前記メソポアチタノシリケートは、比表面
積が500m2 /g以上であり、1.3nm〜20nm
の範囲内の径を有する細孔の容積が0.2cm3 /g以
上であることが好ましい。前記メソポアチタノシリケー
トは、熱処理後の粉末X線回折パターンのピークの少な
くとも1つが1.8nmより大きい面間隔を有すること
が好ましい。
The mesopore titanosilicate has a specific surface area of not less than 500 m 2 / g, and 1.3 nm to 20 nm.
The volume of pores having a diameter within the range is preferably 0.2 cm 3 / g or more. The mesopore titanosilicate preferably has at least one peak of the powder X-ray diffraction pattern after the heat treatment having a plane interval larger than 1.8 nm.

【0009】前記メタロアルミノフォスフェートは結晶
性チタノアルミノフォスフェートであることが好まし
い。以下、本発明を詳細に説明する。製造方法 本発明に係るアリール炭酸エステルの製造方法は、IV
族金属元素を含むマイクロポーラスマテリアル不均一系
触媒の存在下、液相で、アリールカルボン酸エステルと
炭酸エステルとをエステル交換させる反応工程を含む。
Preferably, the metalloaluminophosphate is crystalline titanoaluminophosphate. Hereinafter, the present invention will be described in detail. Production Method The method for producing an aryl carbonate according to the present invention comprises the steps of IV
A reaction step of transesterifying the arylcarboxylic acid ester and the carbonic acid ester in a liquid phase in the presence of a microporous material heterogeneous catalyst containing a group metal element is included.

【0010】前記アリールカルボン酸エステルとして
は、前記一般式(VIII)で表されるものであれば特
に限定されないが、酢酸フェニル、酢酸メチルフェニル
(各異性体)、酢酸エチルフェニル(各異性体)、酢酸
クロロフェニル(各異性体)、酢酸イソプロピルフェニ
ル(各異性体)、酢酸パラメトキシフェニル(各異性
体)、酢酸ジメチルフェニル(各異性体)、酢酸ナフチ
ル(各異性体)、プロピオン酸フェニル、プロピオン酸
メチルフェニル(各異性体)、酪酸フェニル、イソ酪酸
メチルフェニル(各異性体)、吉草酸メチルフェニル
(各異性体)、イソ吉草酸フェニル、ヘキサン酸フェニ
ル、ヘプタン酸フェニル等があげられる。
The aryl carboxylic acid ester is not particularly limited as long as it is represented by the general formula (VIII), but it is phenyl acetate, methyl phenyl acetate (each isomer), ethyl phenyl acetate (each isomer). , Chlorophenyl acetate (each isomer), isopropylphenyl acetate (each isomer), paramethoxyphenyl acetate (each isomer), dimethylphenyl acetate (each isomer), naphthyl acetate (each isomer), phenyl propionate, propion Examples thereof include methyl phenyl acid (each isomer), phenyl butyrate, methyl phenyl isobutyrate (each isomer), methyl phenyl valerate (each isomer), phenyl isovalerate, phenyl hexanoate, and phenyl heptanoate.

【0011】前記炭酸エステルとしては、前記一般式
(III)で表される炭酸エステルであれば特に限定さ
れないが、具体的には、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、
炭酸ノルマルプロピル、炭酸イソプロピル、炭酸ジブチ
ル(各異性体)、炭酸ジペンチル(各異性体)、炭酸ジ
ヘキシル(各異性体)、炭酸ジヘプチル(各異性体)、
炭酸ジオクチル(各異性体)、炭酸ジノニル(各異性
体)、炭酸ジデシル(各異性体)、炭酸ジシクロヘキシ
ル(各異性体)、炭酸ジベンジル(各異性体)、炭酸ジ
フェネチル(各異性体)、炭酸ジ−メチルベンジル(各
異性体)などの脂肪族炭酸エステル類;炭酸メチルフェ
ニル、炭酸エチルフェニル等のアルキルアリール炭酸エ
ステルが挙げられ、これらの混合物でも良い。特に工業
的には炭酸ジメチルが好適に用いられる。
The carbonic acid ester is not particularly limited as long as it is a carbonic acid ester represented by the general formula (III). Specifically, dimethyl carbonate, diethyl carbonate,
Normal propyl carbonate, isopropyl carbonate, dibutyl carbonate (each isomer), dipentyl carbonate (each isomer), dihexyl carbonate (each isomer), diheptyl carbonate (each isomer),
Dioctyl carbonate (each isomer), dinonyl carbonate (each isomer), didecyl carbonate (each isomer), dicyclohexyl carbonate (each isomer), dibenzyl carbonate (each isomer), diphenethyl carbonate (each isomer), dicarbonate -Aliphatic carbonates such as methylbenzyl (each isomer); alkylaryl carbonates such as methylphenyl carbonate and ethylphenyl carbonate, and a mixture thereof may be used. Dimethyl carbonate is particularly preferably used industrially.

【0012】本発明の方法において、原料のアリールカ
ルボン酸エステルに対する炭酸エステルのモル比は下限
が1/50、好ましくは1/10、更に好ましくは1/
5で、上限は50、好ましくは10、更に好ましくは5
である。本反応は平衡定数が0.2〜5程度の平衡反応
であるため、どちらか一方の原料を大過剰に用いること
によって、少ないほうの原料の転化率を上げることがで
きるが、大過剰の原料はリサイクルしなければならない
ため、モル比を余り大きくしたり、逆に小さくしたりす
ることは工業的には不利である。例えば炭酸エステルが
ジアルキル炭酸エステルである場合、炭酸エステルを過
剰に用いるとアリールカルボン酸エステルの転化率は高
くなるが、アルキルアリール炭酸エステルが主生成物と
なり、目的物であるジアリール炭酸エステルは生成しに
くくなる。逆にアリールカルボン酸エステルが過剰の場
合は、炭酸エステルの転化率が高くなり、ジアリール炭
酸エステルが主生成物となる。
In the method of the present invention, the lower limit of the molar ratio of the carbonic acid ester to the starting arylcarboxylic acid ester is 1/50, preferably 1/10, more preferably 1 /.
5, the upper limit is 50, preferably 10, more preferably 5
Is. Since this reaction is an equilibrium reaction having an equilibrium constant of about 0.2 to 5, by using one of the raw materials in a large excess, the conversion of the smaller raw material can be increased. Since it must be recycled, it is industrially disadvantageous to make the molar ratio too large or small. For example, when the carbonic acid ester is a dialkyl carbonic acid ester, if the carbonic acid ester is used in excess, the conversion rate of the arylcarboxylic acid ester increases, but the alkylaryl carbonic acid ester becomes the main product, and the target product diaryl carbonic acid ester is not formed. It gets harder. Conversely, when the amount of the aryl carboxylate is excessive, the conversion of the carbonate becomes high, and the diaryl carbonate becomes the main product.

【0013】本発明に係る製造方法は、回分式反応器、
流通式反応器のいずれでも実施でき、特に限定されるも
のではない。さらには反応蒸留形式でも実施できる。反
応温度の下限値は100℃で、好ましくは140℃、更
に好ましくは160℃である。反応温度の上限値は35
0℃、好ましくは300℃、更に好ましくは280℃で
ある。反応温度が低すぎると、触媒活性が低く反応時間
や接触時間が長くなりすぎ生産性が低い。また反応温度
が高すぎると、脱炭酸反応などの副反応が起こりやすく
なったり、反応器内部の圧力が上がりすぎて不利であ
る。
The production method according to the present invention comprises a batch reactor,
It can be carried out in any of flow-through reactors and is not particularly limited. Furthermore, it can also be carried out in a reactive distillation format. The lower limit of the reaction temperature is 100 ° C, preferably 140 ° C, more preferably 160 ° C. The upper limit of reaction temperature is 35
The temperature is 0 ° C, preferably 300 ° C, more preferably 280 ° C. If the reaction temperature is too low, the catalyst activity is low and the reaction time and contact time are too long, resulting in low productivity. On the other hand, if the reaction temperature is too high, side reactions such as decarboxylation reaction are likely to occur, or the pressure inside the reactor is too high, which is disadvantageous.

【0014】回分式反応器を用いる場合の触媒の使用量
は、原料に対して下限値は0.1重量%、好ましくは
0.5重量%、更に好ましくは1重量%である。上限値
は40重量%、好ましくは30重量%、更に好ましくは
20重量%である。回分反応器内に、本発明の触媒およ
び原料を所定量充填し、所定温度で攪拌を行いながらエ
ステル交換反応を行うことにより、目的とするアリール
エステル類を含む混合物が得られる。反応圧力は原料の
蒸気圧によって生ずる圧力になる。その際反応時間は反
応温度と触媒量によって異なるが、一般的には0.1〜
100時間、好ましくは1〜30時間の範囲である。こ
うして得られた触媒を含む反応液から触媒は遠心分離や
ろ過などの方法で容易に取り除くことができる。
When a batch reactor is used, the lower limit of the amount of the catalyst used is 0.1% by weight, preferably 0.5% by weight, more preferably 1% by weight, based on the raw materials. The upper limit is 40% by weight, preferably 30% by weight, more preferably 20% by weight. A predetermined amount of the catalyst and the raw material of the present invention is charged into a batch reactor, and a transesterification reaction is performed with stirring at a predetermined temperature to obtain a mixture containing the desired aryl ester. The reaction pressure is a pressure generated by the vapor pressure of the raw material. At that time, the reaction time varies depending on the reaction temperature and the amount of the catalyst, but generally 0.1 to
The period is 100 hours, preferably 1 to 30 hours. The catalyst can be easily removed from the thus obtained reaction liquid containing the catalyst by a method such as centrifugation or filtration.

【0015】触媒を分離した後の反応液から目的とする
アリールエステル類や副生成物、未反応の原料を一般的
には蒸留によって、場合によっては抽出や再結晶などの
方法によって回収することができる。流通反応式反応器
を用いる場合には、流動層式、固定床式、攪拌槽式のい
ずれの方式でも実施できる。この際の反応条件は原料組
成、反応温度によって変わるが、流通する原料の体積流
量を反応器の体積で除した液時空間速度(LHSV)
で、下限値は0.05hr-1、好ましくは0.1h
-1、更に好ましくは0.2hr-1であり、上限値は5
0hr-1、好ましくは20hr-1である。
The target aryl ester, by-product and unreacted starting material can be recovered from the reaction solution after the catalyst is separated, generally by distillation, and in some cases by extraction or recrystallization. it can. When a flow reaction type reactor is used, it can be carried out in any of a fluidized bed type, a fixed bed type, and a stirred tank type. The reaction conditions at this time vary depending on the raw material composition and the reaction temperature, but the liquid hourly space velocity (LHSV) obtained by dividing the volume flow rate of the flowing raw material by the volume of the reactor.
And the lower limit is 0.05 hr -1 , preferably 0.1 hr
r -1 , more preferably 0.2 hr -1 , and the upper limit is 5
It is 0 hr -1 , preferably 20 hr -1 .

【0016】触媒 本発明に係る触媒は、IV族金属元素を含むマイクロポ
ーラスマテリアルを含み、かつ原料中にほとんど溶解し
ないもの(不均一系)である。本発明の触媒に含まれる
マイクロポーラスマテリアルとは、極めて規則性が良く
ミクロポアからメソポア領域の細孔を有し、非常に結晶
性が高くて比表面積の大きな固体物質である。具体的に
は、孔径は0.4〜10nmであり、結晶構造はMFI
(ZSM−5,TS−1等)、MEL(ZSM−11,
TS−2等)、AFI(ALPO 4 −5等)、BEA
(β型ゼオライト等)、VFI(VPI−5等)、MC
M−41等の構造をとり、比表面積は100m2 /g〜
1500m2 /gと大きな物質である。
[0016]catalyst The catalyst according to the present invention comprises a microporous material containing a group IV metal element.
Contains the glass material and is mostly dissolved in the raw material
None (heterogeneous system). Included in the catalyst of the present invention
Microporous materials are extremely regular
Very crystalline with pores in the micropore to mesopore range
It is a solid substance with high specificity and a large specific surface area. Specifically
Has a pore size of 0.4 to 10 nm and a crystal structure of MFI
(ZSM-5, TS-1, etc.), MEL (ZSM-11,
TS-2, etc.), AFI (ALPO Four-5), BEA
(Β-type zeolite, etc.), VFI (VPI-5, etc.), MC
It has a structure such as M-41 and a specific surface area of 100m.2/ G ~
1500m2/ G is a large substance.

【0017】ミクロポアを持つものとしては、メタロシ
リケートやメタロアルミノフォスフェート等があげられ
る。また、メソポアを持つものとしては、メソポアチタ
ノシリケート等があげられ、本発明のように、分子径が
大きな生成物を得る反応等に好適に用いられる。前記メ
タロシリケートとは、アルミノシリケートであるゼオラ
イトのアルミニウム原子の代わりに、他の金属元素が結
晶格子中に入った化合物である。本発明では、前記金属
元素としてIV族金属元素を含み、IV族金属元素とし
てはチタン、ジルコニウム、スズ、鉛などの元素が挙げ
られる。特に前記金属元素がチタンであるものとして
は、MFI型構造であるZSM−5やMEL型構造であ
るZSM−11と類似した構造のチタノシリケートやβ
型チタノアルミノシリケートなどが知られている。
Examples of those having micropores include metallosilicate and metalloaluminophosphate. In addition, examples of those having mesopores include mesopoitatanosilicate and the like, and they are preferably used in the reaction for obtaining a product having a large molecular diameter as in the present invention. The metallosilicate is a compound in which another metal element enters a crystal lattice in place of the aluminum atom of zeolite, which is an aluminosilicate. In the present invention, the metal element includes a group IV metal element, and examples of the group IV metal element include elements such as titanium, zirconium, tin, and lead. Particularly, when the metal element is titanium, titanosilicate having a structure similar to that of ZSM-5 having an MFI type structure or ZSM-11 having a MEL type structure or β may be used.
Type titanoaluminosilicate and the like are known.

【0018】IV族金属元素を含む結晶性メタロシリケ
ートの組成としては、IV族金属元素1に対する珪素の
原子比で示すと、下限値で10、好ましくは20、更に
好ましくは25であり、上限値で500、好ましくは2
00、更に好ましくは100である。IV族金属元素に
対する珪素の原子比が小さすぎると、IV族金属元素が
多すぎてすべてのIV族金属元素が結晶格子中に取り込
まれず、酸化物として結晶格子外に存在することにな
る。またIV族金属元素に対する珪素の原子比が大きす
ぎると、IV族金属元素の結晶中の密度が低下し、触媒
活性が低下してしまう。
The composition of the crystalline metallosilicate containing a Group IV metal element is, in terms of the atomic ratio of silicon to Group IV metal element 1, a lower limit of 10, preferably 20, more preferably 25, and an upper limit of 25. At 500, preferably 2
00, more preferably 100. If the atomic ratio of silicon to the group IV metal element is too small, the amount of the group IV metal element will be too large and not all the group IV metal elements will be incorporated into the crystal lattice but will exist outside the crystal lattice as an oxide. On the other hand, if the atomic ratio of silicon to the group IV metal element is too large, the density of the group IV metal element in the crystal will decrease, and the catalytic activity will decrease.

【0019】前記メタロアルミノフォスフェートとは、
リン酸アルミニウム型モレキュラーシブス(AlPO4
−n:nは結晶構造を示す番号)のアルミニウムやリン
の一部が他の金属元素で置き換わったものである。リン
酸アルミニウム型モレキュラーシブス(AlPO4 )は
組成がAlPO4 から成り、AlO4 四面体とPO4
面体とを交互に規則的に配列させた構造をしている物質
である。アルミノフォスフェートの結晶構造の種類は多
岐に渡っており、AlPO4 −nのnがそれらを区別す
るための数字として付けられている。例えば、AlPO
4 −5は細孔径約8nmを有する酸素12員環構造から
成る物質であり、またAlPO4 −11は細孔径5〜6
nmを有する酸素10員環構造から成る物質である。本
発明でいうメタロアルミノフォスフェートは、前述した
ようにこのアルミニウムやリンの一部をチタン、ジルコ
ニウム、スズ、鉛などの第IV族金属元素で置き換えた
物質のことである。
The metalloaluminophosphate is
Aluminum phosphate type molecular sieves (AlPO 4
-N: n is a number indicating a crystal structure) and a part of aluminum or phosphorus is replaced by another metal element. Aluminum phosphate type molecular sieves (AlPO 4 ) is a substance composed of AlPO 4 and having a structure in which AlO 4 tetrahedra and PO 4 tetrahedra are alternately and regularly arranged. There are various kinds of crystal structures of aluminophosphate, and n of AlPO 4 -n is given as a number for distinguishing them. For example, AlPO
4 -5 is a substance consisting of oxygen 12-membered ring structure having a pore size of about 8 nm, also AlPO 4 -11 is pore size 5-6
It is a substance composed of a 10-membered oxygen ring structure having nm. The metalloaluminophosphate referred to in the present invention is a substance in which a part of the aluminum or phosphorus is replaced with a Group IV metal element such as titanium, zirconium, tin or lead as described above.

【0020】IV族金属元素を含む結晶性メタロアルミ
ノフォスフェートの組成としては、IV族金属元素1に
対する、AlとPの総和を原子比で示すと、下限値で
1、好ましくは5、更に好ましくは10であり、上限値
で500、好ましくは100、更に好ましくは50であ
る。前記下限値より小さいと、IV族金属元素が多すぎ
てすべてのIV族金属元素が結晶格子中に取り込まれ
ず、酸化物として結晶格子外に存在することになり、前
記上限値を超えると、IV族金属原子の結晶中の密度が
低下し、触媒活性が低下してしまう。また、第IV族金
属元素を含む結晶性メタロアルミノフォスフェート中の
Alに対するPの原子比は0.9〜1.1であることが
好ましい。3価であるAlと5価であるPが4価である
IV族金属元素と一部置き換わるため、Alに対するP
の原子比が0.9〜1.1の範囲外である場合には、全
体の荷電バランスが乱れて触媒酸点が発生する場合があ
る。その結果、アリール炭酸エステルを製造する場合に
は脱炭酸反応等の副反応が進行し、副生物が生成してし
まう傾向がある。
With respect to the composition of the crystalline metalloaluminophosphate containing a group IV metal element, the lower limit of the total sum of Al and P relative to group IV metal element 1 is 1, preferably 5, and more preferably. Is 10 and the upper limit is 500, preferably 100, and more preferably 50. If the lower limit is less than the lower limit, the Group IV metal element is too large and all the Group IV metal elements are not taken into the crystal lattice, and exist outside the crystal lattice as oxides. The density of the group metal atom in the crystal decreases, and the catalytic activity decreases. The atomic ratio of P to Al in the crystalline metalloaluminophosphate containing a Group IV metal element is preferably from 0.9 to 1.1. Since trivalent Al and pentavalent P partially replace the tetravalent group IV metal element, P
If the atomic ratio is outside the range of 0.9 to 1.1, the overall charge balance may be disturbed and catalytic acid sites may be generated. As a result, when producing an aryl carbonate, a side reaction such as a decarboxylation reaction proceeds, and a by-product tends to be generated.

【0021】前記メソポアチタノシリケートとは、メソ
ポアシリカライトのケイ素原子の一部がチタン原子と置
き変わった化合物である。前記メソポアチタノシリケー
トの比表面積は500m2 /g以上であり、700m2
/g以上であることが好ましい。比表面積が500m2
/gより小さい場合には触媒活性が低下してしまう。
The above-mentioned mesopore titanosilicate is a compound in which part of silicon atoms of mesopore silicalite is replaced by titanium atoms. The specific surface area of the mesopoitatanosilicate is 500 m 2 / g or more and 700 m 2
/ G or more is preferable. Specific surface area is 500m 2
If it is smaller than / g, the catalyst activity will be reduced.

【0022】前記メソポアチタノシリケートは1.3n
m〜20nmの範囲の径を有する細孔の容積が0.2c
3 /g以上であり、0.3cm3 /g以上であること
が好ましい。1.3nm〜20nmの範囲の径を有する
細孔の容積が0.2cm3 /gより少ない場合は、反応
原料の触媒細孔内への拡散が不十分となるため触媒活性
が低下してしまう。
The mesopoitatanosilicate is 1.3 n
The volume of pores having a diameter in the range of m to 20 nm is 0.2 c
m 3 / g or more, and preferably 0.3 cm 3 / g or more. If the volume of the pores having a diameter in the range of 1.3 nm to 20 nm is less than 0.2 cm 3 / g, the diffusion of the reaction raw materials into the pores of the catalyst becomes insufficient, so that the catalytic activity decreases. .

【0023】前記メソポアチタノシリケートの組成はチ
タン1に対する珪素の原子比が30〜1000であるチ
タノシリケートである。このとき、チタン1に対する珪
素の原子比は、下限値で30、好ましくは60であり、
上限値で1000、好ましくは500、更に好ましくは
300である。ケイ素/チタン原子比が小さすぎると、
チタンが多すぎてすべてのチタンが結晶格子中に取り込
まれず、酸化物として結晶格子外に存在することにな
る。またケイ素/チタン原子比が大きすぎると、チタン
の結晶中の密度が低下し、触媒活性が低下してしまう。
The composition of the mesopore titanosilicate is titanosilicate having an atomic ratio of silicon to titanium 1 of 30 to 1,000. At this time, the atomic ratio of silicon to titanium 1 is 30 at the lower limit, preferably 60,
The upper limit is 1000, preferably 500, more preferably 300. If the silicon / titanium atomic ratio is too small,
Since there is too much titanium, not all of the titanium is taken into the crystal lattice and exists as an oxide outside the crystal lattice. On the other hand, if the silicon / titanium atomic ratio is too large, the density of titanium in the crystal will decrease, and the catalytic activity will decrease.

【0024】前記メソポアチタノシリケートの結晶構造
について、熱処理後の粉末X線回折パターンの少なくと
も1つのピークが1.8nmより大きい面間隔を有し、
好ましくは2.0nmより大きい面間隔を有する。面間
隔が1.8nm以下である場合には、細孔径が生成物の
大きさに対して十分でなく、反応速度が低下したり生成
物が脱離しにくくなってしまう。メソポアチタノシリケ
ートの結晶構造は、いわゆるMCM−41のようなはっ
きりとした六方晶系である必要はなく、立方晶系や、層
状のラメラ構造であってもよい。
Regarding the crystal structure of the mesopore titanosilicate, at least one peak of the powder X-ray diffraction pattern after heat treatment has a plane spacing larger than 1.8 nm;
Preferably, it has a plane spacing larger than 2.0 nm. When the interplanar spacing is 1.8 nm or less, the pore diameter is not sufficient for the size of the product, and the reaction rate is reduced and the product is not easily desorbed. The crystal structure of the mesopore titanosilicate does not need to be a clear hexagonal system such as so-called MCM-41, but may be a cubic system or a layered lamellar structure.

【0025】マイクロポーラスマテリアルの結晶性は粉
末X線回析(XRD)分析から判定できる。例えば、結
晶性でないシリカ−チタニアは明瞭なXRDの回析ピー
クを示さず、アモルファスのブロードなピークが見られ
るだけである。それに対して結晶性のメタロシリケート
やメタロアルミノフォスフェートなどではそれぞれの結
晶構造に対応した明瞭なXRDでの回析ピークが見られ
る。
The crystallinity of the microporous material can be determined by powder X-ray diffraction (XRD) analysis. For example, non-crystalline silica-titania does not show a distinct XRD diffraction peak, but only an amorphous broad peak. On the other hand, in the case of crystalline metallosilicate, metalloaluminophosphate, etc., a clear XRD diffraction peak corresponding to each crystal structure is observed.

【0026】本発明に係るアリールエステル類の製造方
法には、これらの構造のIV族金属元素を含むマイクロ
ポーラスマテリアルが有効であり、具体的には、IV族
金属元素を含む結晶性メタロシリケート、IV族金属元
素を含む結晶性メタロアルミノフォフェート等が特に有
効である。IV族金属元素としては、特にチタンが好ま
しい。結晶性チタノアルミノフォスフェートの中でもT
APO−5(AlPO 4 −5型)は、触媒調製が比較的
容易で結晶性が良く、触媒活性も高いことから好適に使
用できる。
Method for producing aryl ester according to the present invention
The method includes microstructures containing Group IV metal elements of these structures.
Porous materials are effective, and specifically,
Crystalline metallosilicate containing metal element, Group IV metal element
Particularly, crystalline metalloaluminophosphates containing
It is effective. Titanium is particularly preferred as the IV group metal element.
New Among the crystalline titano aluminophosphates, T
APO-5 (AlPO Four-5 type) is relatively
It is suitable for use because it is easy, has good crystallinity, and has high catalytic activity.
Can be used.

【0027】本発明の触媒の調製方法としては、一般に
マイクロポーラスマテリアルの調製に用いられる方法が
適用できる。中でも好適に用いられるのは水熱合成法で
あり、この方法はマイクロポーラスマテリアルの原料と
テンプレート剤と水とを混合して所定の温度に加熱して
結晶化させる方法である。本発明によれば、目的とする
アリールエステル類を得るためのエステル交換反応やエ
ステル交換反応による不均化反応が速やかに進行する。
また、IV族金属元素を含むマイクロポーラスマテリア
ル触媒が反応原料にほとんど溶解しない(不均一系であ
る)ことから、反応液と触媒の分離が容易であり、均一
系反応で見られる蒸留工程での残存触媒による逆反応、
分解、重合反応などによる収率低下を防止できる。従っ
て、工業的に重要なアリールエステル類を効率的に生産
することができる。
As the method for preparing the catalyst of the present invention, a method generally used for preparing a microporous material can be applied. Among them, the hydrothermal synthesis method is preferably used, and this method is a method in which the raw material of the microporous material, the template agent and water are mixed and heated to a predetermined temperature for crystallization. According to the present invention, a transesterification reaction or a disproportionation reaction due to a transesterification reaction for obtaining target aryl esters rapidly progresses.
In addition, since the microporous material catalyst containing a group IV metal element hardly dissolves in the reaction raw material (it is a heterogeneous system), the reaction solution and the catalyst can be easily separated, and the distillation step in the homogeneous reaction can be easily performed. Reverse reaction with residual catalyst,
A decrease in yield due to decomposition, polymerization reaction, etc. can be prevented. Therefore, industrially important aryl esters can be efficiently produced.

【0028】本発明に係る製造法によって得られるアリ
ールエステル類は、樹脂原料、各種樹脂原料の中間原料
として工業的に有用な物質である。また、本発明に係る
IV族金属元素含有マイクロポーラスマテリアルは、ア
ルキルアリール炭酸エステル、ジアリール炭酸エステル
またはアリールカルボン酸エステルを製造する方法等に
用いる不均一系触媒として有用な物質である。
The aryl esters obtained by the production method according to the present invention are industrially useful substances as resin raw materials and intermediate raw materials for various resin raw materials. Further, the group IV metal element-containing microporous material according to the present invention is a substance useful as a heterogeneous catalyst used in a method for producing an alkylaryl carbonate, a diaryl carbonate or an aryl carboxylate.

【0029】[0029]

【実施例】以下に本発明について実施例および比較例を
あげてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例に
限定されるものではない。なお、実施例中の転化率、収
率は以下の式により計算されたものである。 ・アリールカルボン酸エステル転化率(モル%)= 100−(回収された未反応アリールカルボン酸エステルのモル数/供給し た原料アリールカルボン酸エステルのモル数)×100 ・アルキルアリール炭酸エステル収率(モル%)= (生成したアルキルアリール炭酸エステルのモル数/供給した原料アリール カルボン酸エステルのモル数×100 ・ジアリール炭酸エステル収率(モル%)= (生成したジアリール炭酸エステルのモル数/供給した原料芳香族カルボン 酸エステルのモル数)×200 <触媒の調製>実施例1 (触媒A−1の調製) 窒素気流下、オルトケイ酸テトラエチル81.1g
(0.39mol)にチタニウムテトラブトキシド1.
3gを攪拌しながらゆっくりと滴下し、その後温度を約
80℃に上げ、約5時間攪拌した。これを室温まで冷却
し、次にドデシルトリメチルアンモニウムクロリド0.
29molを2−プロパノール231.3gに溶解した
溶液を加え、30分攪拌を行った。次にテトラメチルア
ンモニウムハイドロオキシド(15%水溶液)17.7
gを2−プロパノール35.4gに溶解した溶液を30
分かけてゆっくりと滴下し、そのまま約12時間攪拌を
続けた。さらにテトラメチルアンモニウムハイドロオキ
シド(15%水溶液)42.9g、およびイオン交換水
590gを追加して、温度を約90℃に上げ、約5時間
アルコールの溜去を行った。その後、テフロン容器に移
し、100℃で240時間水熱合成を行った。得られた
固形物をろ過洗浄、乾燥し、540℃の条件で6時間空
気中で熱処理を行って、メソポアチタノシリケートを得
た。この触媒をA−1とする。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. The conversion and the yield in the examples are calculated by the following formulas. -Conversion ratio of aryl carboxylic acid ester (mol%) = 100-(number of moles of recovered unreacted aryl carboxylic acid ester / number of moles of raw material aryl carboxylic acid ester supplied) x 100-Yield of alkyl aryl carbonate ( (Mol%) = (mol number of alkylaryl carbonate generated / mol number of raw material aryl carboxylate supplied × 100) Yield of diaryl carbonate (mol%) = (mol number of generated diaryl carbonate / supplied) (Mole number of raw material aromatic carboxylic acid ester) × 200 <Preparation of catalyst> Example 1 (Preparation of catalyst A-1) 81.1 g of tetraethyl orthosilicate under a nitrogen stream
(0.39 mol) titanium tetrabutoxide 1.
3 g was slowly added dropwise with stirring, then the temperature was raised to about 80 ° C., and the mixture was stirred for about 5 hours. This is cooled to room temperature and then dodecyltrimethylammonium chloride 0.1.
A solution obtained by dissolving 29 mol in 231.3 g of 2-propanol was added, and the mixture was stirred for 30 minutes. Next, tetramethylammonium hydroxide (15% aqueous solution) 17.7
g in 35.4 g of 2-propanol.
The mixture was slowly added dropwise over a period of minutes, and stirring was continued for about 12 hours. Further, 42.9 g of tetramethylammonium hydroxide (15% aqueous solution) and 590 g of ion-exchanged water were added, the temperature was raised to about 90 ° C., and the alcohol was distilled off for about 5 hours. Then, it was transferred to a Teflon container and hydrothermally synthesized at 100 ° C. for 240 hours. The obtained solid was filtered, washed, dried, and heat-treated in the air at 540 ° C. for 6 hours to obtain mesopore titanosilicate. This catalyst is designated as A-1.

【0030】使用した原料のモル比は、Si:Ti:ド
デシルトリメチルアンモニウムクロリド:水=1:1/
100:0.75:85.5であった。粉末X線回析パ
ターンを図1に示した。一番大きな面間隔のピークは2
θで2.66°のピークで面間隔は3.32nmであっ
た。また、窒素吸着法によって求めた細孔径分布を図2
に示した。これから求めた細孔径は、約2.5nmであ
った。BET法による比表面積は1319m2 /g、I
CP発光分析から求めたSi/Ti原子比は89.9で
あった。
The molar ratio of the raw materials used is Si: Ti: dodecyltrimethylammonium chloride: water = 1: 1 /
It was 100: 0.75: 85.5. The powder X-ray diffraction pattern is shown in FIG. The peak with the largest spacing is 2
The surface spacing was 3.32 nm with a peak of 2.66 ° at θ. FIG. 2 shows the pore size distribution obtained by the nitrogen adsorption method.
It was shown to. The pore diameter determined from this was about 2.5 nm. The specific surface area by the BET method was 1319 m 2 / g,
The Si / Ti atomic ratio determined from CP emission analysis was 89.9.

【0031】実施例2 (触媒A−2の調製) リン酸(85重量%水溶液)34.6gを内容積500
mlのビーカーにとり、ここへテトラエチルアンモニウ
ムヒドロキシド(20重量%水溶液)73.6gを加え
てしばらく攪拌し、その後室温まで冷却した。この混合
液にイオン交換水18.0g及び擬ベーマイト(Cat
aloid−AP;触媒化成(株)、70重量%Al2
3含有)21.9gを加え、さらにチタンテトライソ
プロポキシド15.8gを加えて2時間攪拌した。この
混合溶液をオートクレーブに移して水熱合成を行った。
水熱合成は室温から160℃まで90分で昇温し、続い
て160℃から200℃まで3時間で昇温してから20
0℃で4時間保持して行った。生成した固体をろ別し、
更に純水で3回洗浄してから次の方法で乾燥、焼成を行
った。まず10℃毎分で室温から120℃まで昇温し、
そのまま120℃で180分保持、再び10℃毎分で2
30℃まで昇温してから230℃で480分保持し、更
に3℃毎分で600℃まで昇温し、600℃で180分
保持して、結晶性チタノアルミノフォスフェートを得
た。この触媒をA−2とする。
Example 2 (Preparation of Catalyst A-2) 34.6 g of phosphoric acid (85% by weight aqueous solution) was charged with an internal volume of 500
Into a beaker of ml, 73.6 g of tetraethylammonium hydroxide (20% by weight aqueous solution) was added, stirred for a while, and then cooled to room temperature. 18.0 g of ion-exchanged water and pseudo-boehmite (Cat) were added to this mixed solution.
alloid-AP; Catalysis Co., Ltd., 70 wt% Al 2
0 3 content) 21.9 g was added and stirred for 2 hours further added titanium tetraisopropoxide 15.8 g. This mixed solution was transferred to an autoclave to perform hydrothermal synthesis.
In hydrothermal synthesis, the temperature is raised from room temperature to 160 ° C in 90 minutes, then from 160 ° C to 200 ° C in 3 hours, and then 20
The test was carried out at 0 ° C. for 4 hours. The generated solid is filtered off,
Further, after washing with pure water three times, drying and firing were performed by the following methods. First, the temperature is raised from room temperature to 120 ° C at 10 ° C per minute,
Hold at 120 ° C. for 180 minutes, and again at 10 ° C. every 2 minutes
After the temperature was raised to 30 ° C., the temperature was maintained at 230 ° C. for 480 minutes, further raised to 600 ° C. at 3 ° C. per minute, and maintained at 600 ° C. for 180 minutes to obtain crystalline titanoaluminophosphate. This catalyst is designated as A-2.

【0032】ICPによる分析ではチタン1に対するア
ルミニウム及びリンの原子比はそれぞれ6.25、6.
27であった。BET法による比表面積は269m2
gであった。CuKα線を用いた粉末X線回析のデータ
は、表1のとおりで、AlPO4 −5型構造であった。
According to ICP analysis, the atomic ratios of aluminum and phosphorus to titanium 1 are 6.25 and 6.
27. Specific surface area by BET method is 269 m 2 /
g. Data of powder X-ray diffraction using CuKα ray is in shown in Table 1, was AlPO 4 -5 type structure.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】<アリール炭酸エステルの製造>実施例3 攪拌器、圧力計、サンプリング用ノズル、温度計、加熱
用外部ヒーターを備えた内容積200mlのオートクレ
ーブにドライボックス中で炭酸ジメチル33.6g、吉
草酸フェニル66.4g、触媒A−1を2.0g仕込
み、窒素で200kPaに加圧した。これを200℃ま
で加熱し5時間反応した。原料の炭酸ジメチル:吉草酸
フェニルのモル比は1:1、触媒は2重量%である。反
応液はガスクロマトグラフで分析して、転化率・収率を
求めた。結果を表2に示した。
<Production of Aryl Carbonic Acid Ester> Example 3 33.6 g of dimethyl carbonate in a dry box in an autoclave having an internal volume of 200 ml equipped with a stirrer, a pressure gauge, a sampling nozzle, a thermometer, and an external heater for heating. 66.4 g of phenyl herbate and 2.0 g of catalyst A-1 were charged and pressurized to 200 kPa with nitrogen. This was heated to 200 ° C. and reacted for 5 hours. The molar ratio of raw material dimethyl carbonate: phenyl valerate is 1: 1, and the catalyst is 2% by weight. The reaction solution was analyzed by gas chromatography to determine the conversion rate and yield. The results are shown in Table 2.

【0035】反応液中の溶出したTiの反応液中の濃度
はICP発光分析装置で分析した。反応液に検出された
Tiの濃度は3ppmしかなく、ほとんど溶出は見られ
なかった。本反応は平衡反応であり、反応時間を延長し
ても転化率、収率はほとんど変化がないことから、この
実施例では平衡近くまで反応が進行したといえる。実施例4 用いる原料を炭酸ジメチル45.2g、吉草酸フェニル
の代わりに酪酸フェニル54.8gに変えたこと以外
は、実施例3と同様に反応を行った。炭酸ジメチル:酪
酸フェニルのモル比は3:2、触媒は2重量%である。
反応結果は表2に示した。
The concentration of eluted Ti in the reaction solution was analyzed by an ICP emission spectrometer. The concentration of Ti detected in the reaction solution was only 3 ppm, and almost no elution was observed. Since this reaction is an equilibrium reaction and the conversion rate and yield hardly change even if the reaction time is extended, it can be said that the reaction proceeded to near equilibrium in this example. Example 4 A reaction was carried out in the same manner as in Example 3 except that the raw materials used were changed to 45.2 g of dimethyl carbonate and 54.8 g of phenyl butyrate instead of phenyl valerate. The molar ratio of dimethyl carbonate: phenyl butyrate is 3: 2 and the catalyst is 2% by weight.
The reaction results are shown in Table 2.

【0036】実施例5 用いる原料を炭酸ジメチルの代わりに炭酸ジエチル6
7.0g、吉草酸フェニルの代わりに酢酸フェニル3
3.0gに変えたこと以外は、実施例3と同様に反応を
行った。炭酸ジメチル:酢酸フェニルのモル比は7:
3、触媒は2重量%である。反応結果は表2に示した。
Example 5 The starting material used was diethyl carbonate 6 instead of dimethyl carbonate.
7.0 g, phenyl acetate 3 instead of phenyl valerate
The reaction was carried out in the same manner as in Example 3 except that the amount was changed to 3.0 g. The dimethyl carbonate: phenyl acetate molar ratio is 7:
3, the catalyst is 2% by weight. The reaction results are shown in Table 2.

【0037】実施例6 用いる原料を炭酸ジメチル41.7g、吉草酸フェニル
の代わりにプロピオン酸フェニル58.3gに変えたこ
と以外は、実施例3と同様に反応を行い、アリール炭酸
エステル類を含む反応液を得た。この反応液を、攪拌
器、温度計と上部に内径20mm、冷却器・還流分配器
を備えた段数10段の蒸留塔を設けた内容積200ml
の4つ口フラスコに仕込み、200℃に加熱し、反応さ
せた。発生した蒸気は還流比2の条件で蒸留しながら軽
沸点成分を蒸留塔から抜き出した。反応開始後1時間後
から系内を徐々に100mmHgまで減圧し、生成する
軽沸分を十分に溜去させた。反応を5時間行い、溜出分
69.0gと残留分31.0gを得、それぞれ分析して
転化率・収率を求めた結果を表2に示した。
Example 6 A reaction was carried out in the same manner as in Example 3 except that the raw materials used were changed to 41.7 g of dimethyl carbonate and 58.3 g of phenyl propionate instead of phenyl valerate, and containing aryl carbonates. A reaction solution was obtained. This reaction solution was stirred for 20 minutes with an internal diameter of 20 mm, a condenser / reflux distributor, and a distillation column of 10 stages provided with an inner volume of 200 ml.
And heated to 200 ° C. to cause a reaction. The generated steam was distilled at a reflux ratio of 2 to extract the light-boiling components from the distillation column. One hour after the start of the reaction, the pressure in the system was gradually reduced to 100 mmHg, and the generated light boiling components were sufficiently distilled off. The reaction was carried out for 5 hours to obtain 69.0 g of a distillate and 31.0 g of a residue, which were analyzed and the conversion and yield were determined. The results are shown in Table 2.

【0038】実施例7 触媒A−1の代わりに触媒A−2を用いた以外は、実施
例3と同様に反応を行った。結果を表2に示した。反応
液中にTiはほとんど検出されなかった。触媒A−1を
用いた場合よりは反応速度が遅いものの、炭酸メチルフ
ェニル、炭酸ジフェニルが生成している。
Example 7 A reaction was carried out in the same manner as in Example 3 except that the catalyst A-2 was used instead of the catalyst A-1. The results are shown in Table 2. Almost no Ti was detected in the reaction solution. Although the reaction rate was slower than when using the catalyst A-1, methylphenyl carbonate and diphenyl carbonate were produced.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明に係るアリール炭酸酸エステルの
製造方法によれば、IV族金属元素を含むマイクロポー
ラスマテリアルを触媒として使用するため、アリールカ
ルボン酸エステルとアルキル炭酸エステルとのエステル
交換によるアリール炭酸エステル生成反応が速やかに進
行する。また、反応原料にほとんど溶解しない(不均一
系である)触媒を使用するため、均一系反応で見られる
蒸留工程での残存触媒による逆反応、分解、重合反応な
どによる収率低下を防止できる。従って、高収率、高選
択的で工業的に有利にアリール炭酸エステルを製造する
ことができる。
According to the method for producing an aryl carbonate according to the present invention, since a microporous material containing a Group IV metal element is used as a catalyst, the aryl carbonate is transesterified with an alkyl carbonate to form an aryl ester. The carbonic acid ester formation reaction proceeds quickly. In addition, since a catalyst that hardly dissolves in the reaction raw material (is a heterogeneous system) is used, it is possible to prevent a reduction in yield due to a reverse reaction, a decomposition, a polymerization reaction, or the like due to a residual catalyst in a distillation step, which is observed in a homogeneous reaction. Therefore, an aryl carbonate can be produced industrially advantageously with high yield and high selectivity.

【0041】本発明に係るアリール炭酸エステルの製造
用触媒は、IV族金属元素を含むマイクロポーラスマテ
リアルを含有し、反応原料にほとんど溶解しない(不均
一系である)ため、反応液と触媒の分離が容易であり、
均一系反応で見られる蒸留工程での残存触媒による逆反
応、分解、重合反応などによる収率低下を防止できる。
従って、高収率、高選択的で工業的に有利にアリール炭
酸エステルを製造することができる。
The catalyst for producing an aryl carbonate according to the present invention contains a microporous material containing a Group IV metal element and is hardly soluble in the reaction raw material (is a heterogeneous system). Is easy,
It is possible to prevent a reduction in yield due to a reverse reaction, decomposition, polymerization reaction, or the like due to a residual catalyst in a distillation step, which is observed in a homogeneous reaction.
Therefore, an aryl carbonate can be produced industrially advantageously with high yield and high selectivity.

【0042】前記IV族金属元素を含むマイクロポーラ
スマテリアルの中でもメタロシリートまたはメタロアル
ミノフォスフェートは特に優れた効果を示す。前記メタ
ロシリケートの中でもメソポアチタノシリケートは特に
優れた効果を示す。前記メタロアルミノフォスフェート
の中でも結晶性チタノアルミノフォスフェートは特に優
れた効果を示す。
Among the microporous materials containing the group IV metal elements, metallosilicate or metalloaluminophosphate exhibits particularly excellent effects. Among the above metallosilicates, mesopoitatanosilicate exhibits a particularly excellent effect. Among the metalloaluminophosphates, crystalline titanoaluminophosphate exhibits particularly excellent effects.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年5月2日[Submission date] May 2, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction content]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、実施例1で調製した触媒A−1のX線
回折パターンを示す図。
FIG. 1 is a view showing an X-ray diffraction pattern of a catalyst A-1 prepared in Example 1.

【図2】図2は、実施例1で調製した触媒A−1の細孔
径分布を示す図。
FIG. 2 is a view showing a pore size distribution of a catalyst A-1 prepared in Example 1.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記一般式(I) (R1 O)CO(OR2 ) …(I) (式中、R1 は置換基を有していてもよいアリール基を
表し、R2 はアルキル基、シクロアルキル基、アリール
アルキル基または置換基を有していてもよいアリール基
を表す。)で表されるアリール炭酸エステルを製造する
方法であって、IV族金属元素を含むマイクロポーラス
マテリアル不均一系触媒の存在下、液相で、下記一般式
(II) R3 COOR4 …(II) (式中、R3 はアルキル基、シクロアルキル基またはア
リールアルキル基を表し、R4 は置換基を有していても
よいアリール基を表す。)で表されるアリールカルボン
酸エステルと、 下記一般式(III) (R5 O)CO(OR6 ) …(III) (式中、R5 はアルキル基、シクロアルキル基、アリー
ルアルキル基を表し、R 6 はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリールアルキル基または置換基を有していても
よいアリール基を表す。)で表されるアルキル炭酸エス
テルとをエステル交換させる反応工程を含むアリール炭
酸エステルの製造方法。
(1) The following general formula (I) (R1O) CO (OR2) (I) (wherein, R1Represents an aryl group which may have a substituent
Represent, R2Is an alkyl group, cycloalkyl group, aryl
Alkyl group or aryl group which may have a substituent
Represents To produce the aryl carbonate represented by
A method for producing a microporous material containing a group IV metal element
In the liquid phase in the presence of a heterogeneous material catalyst, the following general formula
(II) R3COORFour (II) (wherein R3Represents an alkyl group, a cycloalkyl group or
Represents a reel alkyl group;FourHas a substituent
Represents a good aryl group. Aryl carboxy represented by)
And an acid ester represented by the following general formula (III) (RFiveO) CO (OR6) (III) (wherein, RFiveIs an alkyl group, cycloalkyl group, aryl
Represents an alkyl group; 6Is an alkyl group, cycloalkyl
Even if it has an aryl group, an arylalkyl group or a substituent.
Represents a good aryl group. ) Represented by alkyl carbonate
Aryl carbon including a reaction step of transesterification with ter
A method for producing an acid ester.
【請求項2】前記IV族金属元素を含むマイクロポーラ
スマテリアルはメタロシリケートである、請求項1に記
載のアリール炭酸エステルの製造方法。
2. The method for producing an aryl carbonate ester according to claim 1, wherein the microporous material containing a Group IV metal element is a metallosilicate.
【請求項3】前記メタロシリケートはメソポアチタノシ
リケートである、請求項2に記載のアリール炭酸エステ
ルの製造方法。
3. The method for producing an aryl carbonate ester according to claim 2, wherein the metallosilicate is mesopoitatanosilicate.
【請求項4】前記メソポアチタノシリケートはチタン1
に対するケイ素の原子比が30〜1000である、請求
項1〜3のいずれかに記載のアリール炭酸エステルの製
造方法。
4. The mesopore titanosilicate is titanium 1
The method for producing an aryl carbonate according to any one of claims 1 to 3, wherein an atomic ratio of silicon to the carbon is 30 to 1,000.
【請求項5】前記メソポアチタノシリケートは、比表面
積が500m2 /g以上であり、1.3nm〜20nm
の範囲内の径を有する細孔の容積が0.2cm3 /g以
上である、請求項1〜4のいずれかに記載のアリール炭
酸エステルの製造方法。
5. The mesopoitatanosilicate has a specific surface area of 500 m 2 / g or more and 1.3 nm to 20 nm.
Pore volume having a size in the range of is is 0.2 cm 3 / g or more, a manufacturing method of an aryl carbonic acid ester according to claim 1.
【請求項6】前記メソポアチタノシリケートは、熱処理
後の粉末X線回折パターンのピークの少なくとも1つが
1.8nmより大きい面間隔を有する、請求項1〜4の
いずれかに記載のアリール炭酸エステルの製造方法。
6. The aryl carbonate according to claim 1, wherein the mesopore titanosilicate has at least one of peaks in a powder X-ray diffraction pattern after heat treatment having an interplanar spacing larger than 1.8 nm. Manufacturing method.
【請求項7】前記IV族金属元素を含むマイクロポーラ
スマテリアルはメタロアルミノフォスフェートである、
請求項1に記載のアリール炭酸エステルの製造方法。
7. The microporous material containing a Group IV metal element is metalloaluminophosphate,
The method for producing an aryl carbonate according to claim 1.
【請求項8】前記メタロアルミノフォスフェートは結晶
性チタノアルミノフォスフェートである、請求項7に記
載のアリール炭酸エステルの製造方法。
8. The method for producing an aryl carbonate according to claim 7, wherein the metalloaluminophosphate is crystalline titanoaluminophosphate.
【請求項9】下記一般式(II) R3 COOR4 …(II) (式中、R3 はアルキル基、シクロアルキル基またはア
リールアルキル基を表し、R4 は置換基を有していても
よいアリール基を表す。)で表されるアリールカルボン
酸エステルと、 下記一般式(III) (R5 O)CO(OR6 ) …(III) (式中、R5 はアルキル基、シクロアルキル基、アリー
ルアルキル基を表し、R 6 はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリールアルキル基または置換基を有していても
よいアリール基を表す。)で表されるアルキル炭酸エス
テルとを、液相でエステル交換させ、下記一般式(I) (R1 O)CO(OR2 ) …(I) (式中、R1 は置換基を有していてもよいアリール基を
表し、R2 はアルキル基、シクロアルキル基、アリール
アルキル基または置換基を有していてもよいアリール基
を表す。)で表されるアリール炭酸エステルを製造する
際に用いる触媒であって、 IV族金属元素を含むマイクロポーラスマテリアルを含
有することを特徴とするアリール炭酸エステル製造用触
媒。
9. The following general formula (II) R3COORFour (II) (wherein R3Represents an alkyl group, a cycloalkyl group or
Represents a reel alkyl group;FourHas a substituent
Represents a good aryl group. Aryl carboxy represented by)
And an acid ester represented by the following general formula (III) (RFiveO) CO (OR6) (III) (wherein, RFiveIs an alkyl group, cycloalkyl group, aryl
Represents an alkyl group; 6Is an alkyl group, cycloalkyl
Even if it has an aryl group, an arylalkyl group or a substituent.
Represents a good aryl group. ) Represented by alkyl carbonate
Is transesterified in the liquid phase with the following general formula (I) (R1O) CO (OR2) (I) (wherein, R1Represents an aryl group which may have a substituent
Represent, R2Is an alkyl group, cycloalkyl group, aryl
Alkyl group or aryl group which may have a substituent
Represents To produce the aryl carbonate represented by
The catalyst used in the process includes a microporous material containing a group IV metal element.
Contact for producing aryl carbonate characterized by having
Medium.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008520561A (en) * 2004-11-16 2008-06-19 エスケー ケミカルズ カンパニー リミテッド Method for producing asymmetric linear carbonate
WO2019016126A1 (en) * 2017-07-18 2019-01-24 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for preparing alkanediol and dialkyl carbonate

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