JPH08291158A - Production of new 3-methyltetrahydrofuran - Google Patents

Production of new 3-methyltetrahydrofuran

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JPH08291158A
JPH08291158A JP7101107A JP10110795A JPH08291158A JP H08291158 A JPH08291158 A JP H08291158A JP 7101107 A JP7101107 A JP 7101107A JP 10110795 A JP10110795 A JP 10110795A JP H08291158 A JPH08291158 A JP H08291158A
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JP
Japan
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reaction
methyltetrahydrofuran
catalyst
alcohol
copper
Prior art date
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Pending
Application number
JP7101107A
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Japanese (ja)
Inventor
Takafumi Abe
崇文 阿部
Hiroyuki Nitobe
浩行 二藤部
Masanori Takemoto
眞規 竹本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Gas Chemical Co Inc filed Critical Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication of JPH08291158A publication Critical patent/JPH08291158A/en
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Abstract

PURPOSE: To obtain 3-methyltetrahydrofuran which is useful as one of the comonomers for poly(tetramethylene ether)glycol-3-methyltetrahydrofuran copolymer from inexpensively mass-produced starting substances. CONSTITUTION: Propylene, carbon monoxide and an alcohol are allowed to react in the presence of one or more catalyst selected from the elements in the group VII of the perioidic table, e.g. Pd or Pt and/or their compounds to give a methylsuccinic acid diester. The product is separated from the catalyst, then simultaneously subjected to hydrogenation, cyclization and dehydration in the presence of a copper-chromite catalyst and a cocatalyst such as manganese or barium to give the objective compound.

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、3−メチルテトラヒド
ロフランの新規な製造方法に関する。3−メチルテトラ
ヒドロフランは弾性力に富んだ繊維であるポリテトラメ
チレンエーテルグリコール・3−メチルテトラヒドロフ
ラン共重合体のコモノマ−として、或いは溶剤として工
業的に有用な物質である。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a novel method for producing 3-methyltetrahydrofuran. 3-Methyltetrahydrofuran is an industrially useful substance as a comonomer of a polytetramethylene ether glycol-3-methyltetrahydrofuran copolymer, which is a fiber having a high elasticity, or as a solvent.

【従来の技術】[Prior art]

【0002】3−メチルテトラヒドロフランの製造法は
種々開示されており、例えばクエン酸の水素化による方
法(EP公開277562号)や、4−ヒドロキシ−2
−メチルブタン−1,2−エポキシドの水素化による方
法(USP3956318号)があるがいずれも出発原
料の確保が困難であり工業的に実施するには難がある。
また、メチルマレイン酸またはメチルコハク酸の水素化
による方法(特開昭49−9463号)も開示されてい
るが、出発原料の入手が困難であるばかりでなく水素化
条件も過酷であり工業的実施が困難なことは明白であ
る。
Various methods for producing 3-methyltetrahydrofuran have been disclosed, for example, a method by hydrogenation of citric acid (EP Publication 277562) and 4-hydroxy-2.
There is a method by hydrogenation of methylbutane-1,2-epoxide (US Pat. No. 3,956,318), but it is difficult to secure the starting material and it is difficult to carry out industrially.
Further, a method by hydrogenation of methylmaleic acid or methylsuccinic acid (JP-A-49-9463) is also disclosed. However, not only is it difficult to obtain starting materials, but also the hydrogenation conditions are harsh, so that industrial implementation Is obviously difficult.

【0003】また、1,4−ブチンジオールを部分水素
化した2−ブテン−1,4−ジオールをヒドロホルミル
化および水素化して得られる2−メチル−1、4−ブタ
ンジオールを得(USP3,859,369号)、これ
を酸触媒下、脱水環化させることにより3−メチルテト
ラヒドロフランを得る方法がある。しかしながら、1,
4−ブチンジオールの部分水素化による2−ブテン−
1,4−ジオールの選択率が充分高くないこと、さらに
2−ブテン−1,4−ジオールのような内部オレフィン
に対するヒドロホルミル化収率が十分高くないという欠
点を持っている。
Further, 2-methyl-1,4-butanediol obtained by hydroformylating and hydrogenating 2-butene-1,4-diol obtained by partially hydrogenating 1,4-butynediol (USP 3,859). , 369), and a method of obtaining 3-methyltetrahydrofuran by subjecting this to cyclodehydration in the presence of an acid catalyst. However, 1,
2-butene by partial hydrogenation of 4-butynediol
It has the disadvantages that the selectivity of 1,4-diol is not high enough and that the hydroformylation yield for internal olefins such as 2-butene-1,4-diol is not high enough.

【0004】さらに、β−ホルミルイソ酪酸エステルの
水素化による3−メチルテトラヒドロフランまたは2−
メチル−1,4−ブタンジオールを得る方法(特開平6
−219981号)が開示されている。この方法におけ
る出発原料であるβ−ホルミルイソ酪酸エステルはメタ
クリル酸エステルのヒドロホルミル化という公知の方法
(Bull. Chem. Soc. Japan 50 (1977) 2351 )により合
成されるが、沸点の近接したα−異性体の生成が避けら
れず、その分離に多大なエネルギ−を要し工業的に有利
な方法とはいえない。また、不飽和炭化水素と一酸化炭
素、アルコールとを、分子状酸素の存在下に反応させ、
原料の不飽和炭化水素より炭素数が2多いジカルボン酸
のジエステルを製造する方法は広く知られており、例え
ば特開昭54−81211号などに於いてコハク酸ジメ
チルやメチルコハク酸ジメチルの製造方法に関する記述
があるものの、3−メチルテトラヒドロフランの製造方
法についてはなんら言及していない。
Further, 3-methyltetrahydrofuran or 2-by the hydrogenation of β-formylisobutyric acid ester
Method for obtaining methyl-1,4-butanediol
No. 219981) is disclosed. The starting material β-formylisobutyric acid ester in this method is synthesized by a known method of hydroformylation of methacrylic acid ester (Bull. Chem. Soc. Japan 50 (1977) 2351), but α-isomers having similar boiling points are used. Generation of a body is unavoidable, and a large amount of energy is required for its separation, which is not an industrially advantageous method. Further, unsaturated hydrocarbon, carbon monoxide, and alcohol are reacted in the presence of molecular oxygen,
A method for producing a diester of a dicarboxylic acid having 2 more carbon atoms than an unsaturated hydrocarbon as a raw material is widely known, and relates to a method for producing dimethyl succinate or dimethyl methylsuccinate in, for example, JP-A-54-82111. Despite the description, it does not mention the method for producing 3-methyltetrahydrofuran.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

【0005】本発明の解決すべき課題は、以上に述べら
れた3−メチルテトラヒドロフランの種々の製造法にお
ける問題点を解消し、且つ工業的に有利な方法で3−メ
チルテトラヒドロフランを製造する方法を提供すること
にある。
The problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned problems in various methods for producing 3-methyltetrahydrofuran and to provide a method for producing 3-methyltetrahydrofuran by an industrially advantageous method. To provide.

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

【0006】本発明者らはこれらの課題点を解決すべく
鋭意研究を行った結果、3−メチルテトラヒドロフラン
を製造するに際し、(工程1)プロピレンと一酸化炭素
およびアルコールとの反応により、メチルコハク酸ジエ
ステルを合成する工程、(工程2)前記工程で得られた
メチルコハク酸ジエステルを水素化と同時に環化脱水す
ることにより3−メチルテトラヒドロフランを製造する
工程からなる3−メチルテトラヒドロフランを製造する
という全く新規な方法を見出し、本発明を完成させるに
至った。
As a result of earnest studies to solve these problems, the present inventors have found that in the production of 3-methyltetrahydrofuran (step 1), methylsuccinic acid is produced by the reaction of propylene with carbon monoxide and alcohol. Step of synthesizing diester, (Step 2) A completely novel method of producing 3-methyltetrahydrofuran, which comprises a step of producing 3-methyltetrahydrofuran by cyclization dehydration of methylsuccinic acid diester obtained in the above-mentioned step at the same time as hydrogenation Therefore, the present invention has been completed and the present invention has been completed.

【0007】以下に、本発明の方法について詳細に説明
する。本発明の出発原料であるプロピレンは汎用プラス
チックであるポリプロピレンの原料として工業的に大量
に製造され、安価に入手が可能である。また、本発明に
使用するアルコールは発酵法やオレフィンの水和反応に
より種々のものが大量に製造されている。とくにメタノ
ールは天然ガスを原料として工業的に多量に製造され、
容易に入手可能である。さらに、一酸化炭素は、天然ガ
スや石炭、コークスを原料として工業的に多量に製造さ
れ、容易に入手可能である。このように、本発明の方法
では、何れも安価で入手容易な原料を用い高い選択率で
3−メチルテトラヒドロフランを製造することが可能と
なり、工業的に極めて高い意義を持つ。本発明による3
−メチルテトラヒドロフランの製造方法を図式(化1)
に示す。
The method of the present invention will be described in detail below. Propylene, which is the starting material of the present invention, is industrially produced in large quantities as a raw material for polypropylene, which is a general-purpose plastic, and is available at low cost. In addition, various alcohols used in the present invention are produced in large quantities by fermentation methods and hydration reactions of olefins. In particular, methanol is industrially produced in large quantities from natural gas,
It is easily available. Further, carbon monoxide is industrially produced in large quantities using natural gas, coal, and coke as raw materials, and is easily available. As described above, in any of the methods of the present invention, it becomes possible to produce 3-methyltetrahydrofuran with a high selectivity by using inexpensive and easily available raw materials, which has an extremely high industrial significance. 3 according to the invention
-Scheme of the manufacturing method of methyltetrahydrofuran (Chemical formula 1)
Shown in

【0008】[0008]

【化1】 化1中の、Rは炭素数1〜8のアルキル基を示し、[I]
はメチルコハク酸ジメチル、および[II]は3−メチルテ
トラヒドロフランを示す。
Embedded image In the chemical formula 1, R represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, [I]
Is dimethyl methylsuccinate, and [II] is 3-methyltetrahydrofuran.

【0009】本発明における工程1のプロピレンと一酸
化炭素とアルコールとの反応は、周期律表8族に属する
元素、またはそれらの化合物の中から選ばれた1つか、
または複数を混在させたものを触媒として実施される。
また、本反応を促進させる目的で銅などの1a族の元
素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、および硝
酸、亜硝酸エステル等の窒素原子を含む物質を共存させ
ることも有効である。さらに、触媒種を活性な状態に維
持するために酸素、特に分子状の酸素を共存させること
が有効である。
The reaction of propylene with carbon monoxide and alcohol in the step 1 of the present invention is one selected from elements belonging to Group 8 of the Periodic Table or compounds thereof,
Alternatively, a mixture of a plurality of catalysts is used as a catalyst.
For the purpose of promoting this reaction, it is also effective to coexist a substance containing a Group 1a element such as copper, a halogen atom such as chlorine, bromine and iodine, and a nitrogen atom such as nitric acid and nitrite. Further, coexistence of oxygen, particularly molecular oxygen, is effective for maintaining the catalytic species in an active state.

【0010】本発明に使用するアルコールは特に限定さ
れるものではないが、炭素数1〜8の範囲のものが好ま
しい。本発明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、イソプロパノー
ル、n−ブタノール、イソブチルアルコール、sec−
ブチルアルコール、ターシャリィブチルアルコール、ペ
ンタノール、n−ヘキサノール、2−エチル−ヘキサノ
ール、n−オクタノール、等が挙げられるが、とくに例
示したものに限定されるものではない。とくに好ましく
は、安価であること、入手の容易さからメタノール、イ
ソプロパノール、n−ブタノール等である。
The alcohol used in the present invention is not particularly limited, but one having 1 to 8 carbon atoms is preferable. The alcohol used in the present invention includes methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutyl alcohol, sec-
Examples thereof include butyl alcohol, tert-butyl alcohol, pentanol, n-hexanol, 2-ethyl-hexanol, and n-octanol, but are not limited to those exemplified. Particularly preferred are methanol, isopropanol, n-butanol and the like because they are inexpensive and easily available.

【0011】本発明の工程1の実施の形態は、液相均一
系でも、触媒種を活性炭、シリカ、アルミナ、珪藻土等
の担体に担持した固体触媒を用いた固定床や懸濁床の不
均一系でも実施が可能である。触媒として使用する周期
律表8族の元素としてはパラジウム、白金、鉄、コバル
ト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、イ
リジウム等があり、また1a族元素には銅、銀などがあ
るが、これらは単独か、または2種以上を混合して触媒
に用いることができる。これらに挙げた中で、特にパラ
ジウム、銅が触媒成分として好適である。また、反応を
促進するか、または選択性を増す効果のある元素として
は塩素、臭素等のハロゲン原子が有効であるが、これら
は主触媒となる金属の塩化物、アルカリ金属の塩、ハロ
ゲン化アルキル、アンモニウム塩等の形で反応系に導入
するのが効果的である。
In the embodiment of the step 1 of the present invention, even in a liquid phase homogeneous system, a heterogeneous system of a fixed bed or a suspension bed using a solid catalyst in which a catalyst species is supported on a carrier such as activated carbon, silica, alumina or diatomaceous earth. However, it can be implemented. The elements of Group 8 of the periodic table used as catalysts include palladium, platinum, iron, cobalt, nickel, ruthenium, rhodium, osmium, iridium, etc., and the elements of Group 1a include copper, silver, etc. The catalyst may be used alone or in combination of two or more. Of these, palladium and copper are particularly suitable as the catalyst component. In addition, halogen atoms such as chlorine and bromine are effective as elements having the effect of promoting the reaction or increasing the selectivity, but these are the chlorides of the metals serving as the main catalyst, salts of alkali metals, and halogenated salts. It is effective to introduce it into the reaction system in the form of an alkyl or ammonium salt.

【0012】本発明の(工程1)に触媒として使用する
周期律表8族の元素の量は、反応液1リットルあたり、
0.0001から200ミリモルの範囲であり、より好
ましくは0.001〜100ミリモルの範囲である。
The amount of the element of Group 8 of the periodic table used as a catalyst in (Step 1) of the present invention is as follows:
It is in the range of 0.0001 to 200 mmol, more preferably in the range of 0.001 to 100 mmol.

【0013】本発明の方法の工程1は常圧〜300Kg
/cm2 (ゲージ圧)、好ましくは5〜200Kg/c
2 (ゲージ圧)の一酸化炭素加圧下に反応を行うこと
により高いメチルコハク酸ジエステル収率が達成され
る。本発明の方法に使用する一酸化炭素は純度が高い方
が好ましいが、メタン、水素、窒素等を含んだものでも
一酸化炭素の分圧が確保されていれば使用が可能であ
る。さらに、本発明の方法の工程1に於いて、反応系に
分子状の酸素を導入することによって、目的のメチルコ
ハク酸ジエステルの選択率を向上させることが可能とな
る。
Step 1 of the method of the present invention is atmospheric pressure to 300 kg.
/ Cm 2 (gauge pressure), preferably 5-200 Kg / c
High methylsuccinate diester yields are achieved by carrying out the reaction under m 2 (gauge pressure) carbon monoxide pressure. Carbon monoxide used in the method of the present invention preferably has a high purity, but carbon monoxide containing methane, hydrogen, nitrogen or the like can be used as long as the partial pressure of carbon monoxide is secured. Furthermore, in step 1 of the method of the present invention, it is possible to improve the selectivity of the target methyl succinic acid diester by introducing molecular oxygen into the reaction system.

【0014】本発明の方法の工程1を実施するに際し、
無溶媒でも実施できるが、反応溶媒を使用することも可
能である。反応溶媒としては、反応系で安定で、目的と
する反応を阻害しないものであれば特に制限はなく、脂
肪族炭化水素、芳香族炭化水素、エーテル、ケトン、エ
ステル、アルコール、アミド類等の中から選択できる。
特に、反応原料の一つであるアルコールや、反応生成物
であるメチルコハク酸ジエステルを反応溶媒とすること
ことが、反応系を複雑とせず好ましい。本発明の方法で
の反応温度は、30〜200℃の範囲であるが、特に5
0〜150℃の範囲が好ましい。
In carrying out step 1 of the method of the present invention,
Although it can be carried out without solvent, it is also possible to use a reaction solvent. The reaction solvent is not particularly limited as long as it is stable in the reaction system and does not hinder the intended reaction, and includes aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, ethers, ketones, esters, alcohols, amides and the like. You can choose from.
In particular, it is preferable to use alcohol, which is one of the reaction raw materials, or methyl succinate diester, which is a reaction product, as a reaction solvent without complicating the reaction system. The reaction temperature in the method of the present invention is in the range of 30 to 200 ° C., but especially 5
The range of 0 to 150 ° C. is preferable.

【0015】本発明の工程1における、反応生成物であ
るメチルコハク酸ジエステルは蒸留、抽出、濾過等の操
作により触媒成分と分離され、次ぎの工程2の水素化、
および脱水環化反応に供される。
The reaction product, methylsuccinic acid diester, in step 1 of the present invention is separated from the catalyst component by operations such as distillation, extraction, and filtration.
And subjected to a dehydration cyclization reaction.

【0016】本発明における工程2の水素化、および脱
水環化反応に用いる触媒は、主成分として銅、または周
期律表第7aおよび8族に属する元素を含有する。更に
詳しくは、銅、コバルト、ニッケル、鉄、レニウム、パ
ラジウム、ルテニウム、白金、ロジウムが本反応の触媒
の主成分として有効である。また、助触媒をなす成分と
して、クロム、モリブデン、マンガン、バリウム、マグ
ネシウム、および珪素、アルミを含有する固体酸成分等
が有効である。本反応の触媒として、特に好適なのは銅
を主成分とした、一般に銅−クロマイトと称するもので
あり、マンガン、バリウム等を助触媒成分として含有し
たものなどがある。本発明における(工程2)の水素
化、および脱水環化反応は、用いる触媒成分によりその
反応条件は異なるが、おおむね反応温度は、100〜3
00℃、反応圧は20〜200kg/cm2(ゲージ圧)の範
囲で実施される。本反応の触媒として、特に好適な銅−
クロマイトでは、反応温度は150〜280℃、また反
応圧は50〜200kg/cm2(ゲージ圧)の範囲が好適で
ある。反応に使用する水素は、純水素が好ましいが、メ
タン、窒素等を含有したものも使用が可能である。
The catalyst used in the hydrogenation and dehydration cyclization reaction of step 2 in the present invention contains copper or an element belonging to Groups 7a and 8 of the periodic table as a main component. More specifically, copper, cobalt, nickel, iron, rhenium, palladium, ruthenium, platinum and rhodium are effective as the main components of the catalyst of this reaction. Further, as a component forming the co-catalyst, a solid acid component containing chromium, molybdenum, manganese, barium, magnesium, and silicon and aluminum is effective. A particularly suitable catalyst for this reaction is one containing copper as a main component and generally called copper-chromite, and one containing manganese, barium, or the like as a promoter component. The reaction conditions of the hydrogenation and dehydration cyclization reaction of (Step 2) in the present invention differ depending on the catalyst component used, but the reaction temperature is generally 100 to 3
The reaction is carried out at a temperature of 00 ° C. and a reaction pressure of 20 to 200 kg / cm 2 (gauge pressure). Particularly suitable copper as a catalyst for this reaction
Chromite preferably has a reaction temperature of 150 to 280 ° C. and a reaction pressure of 50 to 200 kg / cm 2 (gauge pressure). The hydrogen used in the reaction is preferably pure hydrogen, but those containing methane, nitrogen, etc. can also be used.

【0017】本接触水素化反応に用いる触媒としては銅
−クロム−バリウム(またはマンガン)触媒が好まし
く、例えば次のような方法で調製される。 (1)固体状の酸化第二銅(CuO) 、酸化第二クロム(Cr2
O3) 及び二酸化マンガン(MnO2)(または酸化バリウム(B
aO) )を混ぜ,更に滑材としてグラファイト等を添加し
て良く混合した後、一般的な方法で成形し、高温焼成後
成形物を破砕して適当な大きさにして使用する。 (2)重クロム酸アンモニウムを溶かした水溶液にアン
モニア水を加え、この水溶液に別途調製した硝酸第二銅
(または硫酸第二銅等)と、硝酸マンガン(または硫酸
マンガン等)或は硝酸バリウムとを溶かした水溶液を撹
伴しながら滴下する。生成する沈澱を水洗、乾燥後、例
えば空気中で350 ℃付近の温度で焼成する。この様にし
て得た粉末状の焼成物をそのまま反応に用いることもで
きるが、この焼成物に適当な粘結剤や滑剤を加えて充分
に混合した後成形して使用することもできる。
The catalyst used in the catalytic hydrogenation reaction is preferably a copper-chromium-barium (or manganese) catalyst, which is prepared, for example, by the following method. (1) Solid cupric oxide (CuO), chromic oxide (Cr 2
O 3 ) and manganese dioxide (MnO 2 ) (or barium oxide (B
aO)) is mixed, and graphite etc. are added as a lubricant and mixed well, then molded by a general method, calcinated at a high temperature, and crushed the molded product to be used in an appropriate size. (2) Ammonia water is added to an aqueous solution in which ammonium dichromate is dissolved, and cupric nitrate (or cupric sulfate or the like) and manganese nitrate (or manganese sulfate or the like) or barium nitrate that are separately prepared are added to the aqueous solution. Is added dropwise with stirring. The precipitate formed is washed with water, dried and then calcined in the air at a temperature of about 350 ° C. The powdery calcined product thus obtained can be used as it is for the reaction, but it is also possible to add an appropriate binder or lubricant to the calcined product and sufficiently mix it, followed by molding and use.

【0018】上記(1)、(2)等の方法により得られ
た銅−クロム−バリウム(またはマンガン)触媒に含ま
れる各成分の重量比はCuO:Cr2O3:MnO2(またはBaO )の
比率に換算してそれぞれ20-85:15-75:1-15の範囲内にあ
ることが好ましい。触媒の形態としては粉末状またはタ
ブレット状等何れのものでも良く、その使用形態に最適
なものが使用される。これらの触媒は使用する前に例え
ば水素雰囲気で200 ℃付近で処理される等の適当な活性
化処理をした後で反応に供せられる。使用する水素量は
エステル1モル当たり4モル以上,好ましくは6-60モル
が適当である。
[0018] (1), (2) copper obtained by a method of - chromium - barium (or manganese) weight ratio of each component contained in the catalyst is CuO: Cr 2 O 3: MnO 2 ( or BaO) It is preferable that they are in the range of 20-85: 15-75: 1-15, respectively. The catalyst may be in the form of powder, tablet, or the like, and the most suitable one for the usage is used. Before use, these catalysts are subjected to a suitable activation treatment such as treatment in a hydrogen atmosphere at about 200 ° C. and then subjected to the reaction. The amount of hydrogen used is 4 mol or more, preferably 6 to 60 mol, per 1 mol of the ester.

【0019】本発明において、水素化、および脱水環化
反応によって生成された3−メチルテトラヒドロフラン
を含む反応液は通常の蒸留操作によって、分離精製され
容易に目的とする3−メチルテトラヒドロフランを得る
ことができる。
In the present invention, the reaction solution containing 3-methyltetrahydrofuran produced by the hydrogenation and dehydration cyclization reactions can be separated and purified by a conventional distillation operation to easily obtain the desired 3-methyltetrahydrofuran. it can.

【0020】[0020]

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく
説明するが、本発明はこれらの実施例によりその範囲を
限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited by these examples.

【0021】実施例1 (工程1)温度計、圧力計を備えた、20ml容のステ
ンレス製オ−トクレ−ブに、5%Pd担持活性炭0.7
6g(Pd金属として38mg)、PdCl2 46.7
mg、メタノール10mlを仕込んで容器を密封し、氷
水にて容器を冷却後プロピレン4.21gを圧入した。
プロピレンを仕込んだ時点で容器内の圧は約11kg/cm2
(ゲ−ジ圧)であった。さらに、反応容器に一酸化炭素
ガスを50Kg/cm2 (ゲージ圧)まで充填し、さら
に酸素を4Kg/cm2 (ゲージ圧)充填した。90℃
に保ったメタルクラッドヒーターに反応容器を装填し、
マグネチックスターラーで反応液を撹拌し、2時間反応
を行った。反応中に酸素を5Kg/cm2 (ゲージ圧)
づつ3回圧入した。反応終了後、反応液をガスクロマト
グラフィ−で分析したところ、メチルコハク酸ジメチル
の収量は3.9mmolであり、このほかにシュウ酸ジ
メチルが0.10mmol生成していた。
Example 1 (Process 1) A 20 ml stainless steel autoclave equipped with a thermometer and a pressure gauge was used, and 0.7% of 5% Pd-supporting activated carbon was used.
6 g (38 mg as Pd metal), PdCl 2 46.7
mg and 10 ml of methanol were charged and the container was sealed, and after cooling the container with ice water, 4.21 g of propylene was press-fitted.
The pressure inside the container was about 11 kg / cm2 when propylene was charged.
(Gauge pressure). Further, the reaction vessel was filled with carbon monoxide gas up to 50 Kg / cm 2 (gauge pressure), and further filled with oxygen at 4 Kg / cm 2 (gauge pressure). 90 ° C
Load the reaction vessel into the metal clad heater kept at
The reaction solution was stirred with a magnetic stirrer and reacted for 2 hours. Oxygen 5 kg / cm 2 (gauge pressure) during the reaction
Press-fitted three times each. When the reaction liquid was analyzed by gas chromatography after the completion of the reaction, the yield of dimethyl methylsuccinate was 3.9 mmol, and in addition thereto, 0.10 mmol of dimethyl oxalate was produced.

【0022】実施例2 実施例1と同様の反応器に、5%Pd担持活性炭0.0
82g(Pd金属として4.1mg)、61%硝酸0.
1g、メタノール10mlを仕込んで容器を密封し、氷
水にて容器を冷却後プロピレン2.65gを圧入した。
プロピレンを仕込んだ時点で容器内の圧は約11Kg/
cm2 (ゲージ圧)であった。さらに、反応容器に一酸
化炭素ガスを40Kg/cm2 (ゲージ圧)まで充填
し、さらに酸素を5Kg/cm2 (ゲージ圧)充填し
た。85℃に保ったメタルクラッドヒーターに反応容器
を装填し、マグネチックスタ−ラ−で反応液を撹拌し、
7時間反応を行った。反応中に酸素を5Kg/cm
2 (ゲージ圧)づつ4回圧入した。反応終了後、反応液
をガスクロマトグラフィーで分析したところ、メチルコ
ハク酸ジメチルの収量は4.2mmolであり、このほ
かにシュウ酸ジメチルが1.28mmol生成してい
た。
Example 2 The same reactor as in Example 1 was charged with 0.0% 5% Pd-supported activated carbon.
82 g (4.1 mg as Pd metal), 61% nitric acid 0.
1 g and 10 ml of methanol were charged, the container was sealed, the container was cooled with ice water, and 2.65 g of propylene was press-fitted.
When propylene was charged, the pressure in the container was about 11 kg /
It was cm 2 (gauge pressure). Further, the carbon monoxide gas into the reaction vessel was filled up to 40 Kg / cm 2 (gauge pressure), further oxygen 5Kg / cm 2 (gauge pressure) was charged. The reaction vessel was loaded into the metal clad heater maintained at 85 ° C, and the reaction solution was stirred with a magnetic stirrer.
The reaction was carried out for 7 hours. Oxygen 5kg / cm during the reaction
2 (gauge pressure) was pressed 4 times. After completion of the reaction, the reaction solution was analyzed by gas chromatography to find that the yield of dimethyl methylsuccinate was 4.2 mmol, and in addition to this, 1.28 mmol of dimethyl oxalate was produced.

【0023】実施例3 (工程2)水素化反応器として、内径15mm、長さ3
00mmのステンレス製反応管を使用し、これに触媒と
して銅−クロマイト触媒(日産ガ−ドラ−製:G−99
C)を10〜20メッシュに整粒したものを10g充填
した。常法に従いホットスポットが出来ないようにしな
がら、窒素で希釈した0.5〜5容量%の水素で150
〜200℃で触媒の還元を行った。
Example 3 (Step 2) A hydrogenation reactor having an inner diameter of 15 mm and a length of 3
A 00 mm stainless steel reaction tube was used, and a copper-chromite catalyst (Nissan Gadler: G-99) was used as a catalyst.
10 g of C) that had been sized to 10 to 20 mesh was filled. While preventing hot spots according to the usual method, 150 with 0.5 to 5% by volume of hydrogen diluted with nitrogen.
The catalyst was reduced at ˜200 ° C.

【0024】実施例1により得られた反応液より触媒を
濾過しさらに蒸留して、単離したメチルコハク酸ジメチ
ルの30重量部に対しメタキシレン70重量部加え、水
素化および脱水環化反応への供給原料とした。水素化反
応器への供給ガスを純水素に切り替え、圧力160Kg
/cm2 (ゲ−ジ圧)、パ−ジガスSVを500h-1
し、触媒層温度を230℃とした。反応原料を、毎時
3.3gで反応管上部から供給した。反応液は冷却後、
気液分離し液相部をGCにより分析した。反応開始から
5時間を経過した後、1時間反応液の採取を行い分析し
た結果、3−メチルテトラヒドロフランの収率は93.
1%、2−メチル−ブタンジオールの収率は0.7%で
あった。
The catalyst was filtered from the reaction solution obtained in Example 1 and further distilled, and 70 parts by weight of metaxylene was added to 30 parts by weight of the isolated dimethyl methylsuccinate to carry out hydrogenation and dehydration cyclization reactions. Used as feedstock. The supply gas to the hydrogenation reactor was switched to pure hydrogen, pressure 160Kg
/ Cm 2 (gauge pressure), the purge gas SV was 500 h −1 , and the catalyst layer temperature was 230 ° C. The reaction raw material was supplied from the upper part of the reaction tube at 3.3 g / h. After cooling the reaction solution,
Gas-liquid separation was performed and the liquid phase part was analyzed by GC. After 5 hours had passed from the start of the reaction, the reaction solution was collected for 1 hour and analyzed. As a result, the yield of 3-methyltetrahydrofuran was 93.
The yield of 1% and 2-methyl-butanediol was 0.7%.

【0025】[0025]

【発明の効果】大量にしかも安価につくられている原料
から高収率で3−メチルテトラヒドロフランを製造する
ことができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY 3-Methyltetrahydrofuran can be produced in high yield from a large amount of raw materials produced at low cost.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 23/74 B01J 23/74 X 23/86 23/86 X 27/08 27/08 X 27/10 27/10 X // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 C07C 69/40 9546−4H C07C 69/40 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location B01J 23/74 B01J 23/74 X 23/86 23/86 X 27/08 27/08 X 27 / 10 27/10 X // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 C07C 69/40 9546-4H C07C 69/40

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プロピレン、一酸化炭素、およびアルコ
ールを反応させメチルコハク酸ジエステルを合成する工
程1と、工程1の生成物であるメチルコハク酸ジエステ
ルを水素化および脱水環化する工程2とからなる3−メ
チルテトラヒドロフランの製造方法。
1. A process comprising a step 1 of synthesizing a methylsuccinic acid diester by reacting propylene, carbon monoxide, and an alcohol, and a step 2 of hydrogenating and dehydrating cyclization of the methylsuccinic acid diester, which is a product of the step 1. -Method for producing methyltetrahydrofuran.
【請求項2】 プロピレン、一酸化炭素、およびアルコ
ールとの反応に際し、周期律表8族に属する元素の存在
下に行うことを特徴とする請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the reaction with propylene, carbon monoxide and alcohol is carried out in the presence of an element belonging to Group 8 of the periodic table.
【請求項3】 周期律表8族に属する元素が、パラジウ
ムおよび/または白金である請求項2記載の方法。
3. The method according to claim 2, wherein the element belonging to Group 8 of the periodic table is palladium and / or platinum.
【請求項4】 分子状酸素の共存下に行うことを特徴と
する請求項1、2、3に記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein the method is carried out in the presence of molecular oxygen.
【請求項5】 工程2に於いて、周期律表第7a族、第
8族に属する元素、および/または銅の存在下に行う請
求項1に記載の方法。
5. The method according to claim 1, wherein the step 2 is carried out in the presence of an element belonging to Groups 7a and 8 of the periodic table and / or copper.
【請求項6】 工程2に於いて水素化触媒が銅−クロマ
イトである請求項5に記載の方法。
6. The method according to claim 5, wherein in step 2, the hydrogenation catalyst is copper-chromite.
【請求項7】 アルコールがメタノールである請求項1
に記載の方法。
7. The alcohol is methanol.
The method described in.
【請求項8】 工程2に於いて生成するアルコールを、
工程1の原料として再使用する請求項1または7に記載
の方法。
8. The alcohol produced in step 2,
The method according to claim 1 or 7, which is reused as a raw material in step 1.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5856531A (en) * 1996-10-21 1999-01-05 Eastman Chemical Company Preparation of 3-methytetra-hydrofuran from 2,3-dihydrofuran
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