JPH08301815A - グリオキシル酸エステルの製造法 - Google Patents

グリオキシル酸エステルの製造法

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JPH08301815A
JPH08301815A JP7109493A JP10949395A JPH08301815A JP H08301815 A JPH08301815 A JP H08301815A JP 7109493 A JP7109493 A JP 7109493A JP 10949395 A JP10949395 A JP 10949395A JP H08301815 A JPH08301815 A JP H08301815A
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JP
Japan
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acid ester
glyoxylic acid
catalyst
raw material
reaction
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JP7109493A
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English (en)
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Hideyuki Baba
英幸 馬場
Yukio Sumino
幸男 角野
Kazuo Kodama
和男 児玉
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Nippon Shokubai Co Ltd
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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】 (修正有) 【目的】 入手容易で安価なアセトアルデヒド誘導体か
ら、一段階でグリオキシル酸エステルを製造する経済性
に優れる新規な製造方法を提供する。 【構成】 アルコキシアセトアルデヒド等のアセトアル
デヒド誘導体を、分子状酸素により気相酸化反応させて
相当する一般式2のグリオキシル酸エステルを製造する
方法。 (Rはアルキル基、アリール基またはアルコキシアルキ
ル基を示す)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、グリオキシル酸エステ
ルの製造法に関するものである。詳しくは、アセトアル
デヒド誘導体からグリオキシル酸エステルを製造する方
法に関するものである。グリオキシル酸エステルは、医
農薬や化粧品の合成原料、有機薬品合成原料、高分子材
料の原料等として工業的に有用な化合物である。
【0002】
【従来の技術】従来、グリオキシル酸エステルの製造方
法としては、(1)グリオキシル酸とアルコールとのエ
ステル化によって製造する方法(特開昭61ー5094
1号公報)、(2)酸素の存在下に、気相でのグリコー
ル酸エステルを接触酸化的脱水素することによって製造
する方法(特開昭60ー152442号公報、特開昭6
0ー23345号公報など)、(3)アクリル酸エステ
ルと過酸化水素とを反応させ、酸化開裂によって製造す
る方法(特開平3ー56439号公報)、(4)フマル
酸エステルをオゾン酸化した後、水素化還元することに
よって製造する方法(特開平5ー140030号公報)
等が知られている。
【0003】これらの従来の製造方法において、グリオ
キシル酸を原料とする製造方法(前記(1))は、グリ
オキシル酸はアルコールと容易にヘミアセタールを生成
するが、エステル化収率は高くならず、また原料のグリ
オキシル酸は高価な物質であり、水溶液の形態で市販さ
れており濃縮工程が必要となる等の問題点があった。
【0004】またグリコール酸エステルを原料とする製
造方法(前記(2))では、グリコール酸エステルが比
較的高価な原料であり、選択率を高くするには転化率を
抑える必要があり、精製および未反応原料の回収工程が
複雑となる等の問題点があった。
【0005】一方、アクリル酸エステルまたはフマル酸
エステルを原料とする製造方法(前記(3)および
(4))では、過剰モル量の過酸化水素またはオゾンを
使用するため、設備費、原料費等が高価となる問題点が
あった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決するためになされたものであり、入手容易
で安価な原料であるアセトアルデヒド誘導体から、一段
階でグリオキシル酸エステルを製造する経済性に優れる
新規な製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、グリオキ
シル酸エステルの新規な製造方法について種々検討した
結果、特定のアセトアルデヒド誘導体を気相にて分子状
酸素により酸化反応させることにより、グリオキシル酸
エステルが得られることを見出し、本発明を完成するに
至った。
【0008】すなわち、本発明は、下記一般式(1)
【0009】
【化3】
【0010】(式中、Rは、アルキル基、アリール基ま
たはアルコキシアルキル基を示す)で表されるアセトア
ルデヒド誘導体を、分子状酸素により気相酸化反応させ
ることを特徴とする、下記一般式(2)
【0011】
【化4】
【0012】(式中、Rは、前記一般式(1)と同じで
ある)で表されるグリオキシル酸エステルの製造法であ
る。
【0013】本発明における気相酸化反応は、固体触媒
の存在下に行うことが、目的物の収率が比較的良い点で
好ましい。
【0014】
【作用】本発明で用いられるアセトアルデヒド誘導体
は、前記一般式(1)で表される化合物である。これら
の化合物の具体例としては、メトキシアセトアルデヒ
ド、エトキシアセトアルデヒド、プロポキシアセトアル
デヒド、ブトキシアセトアルデヒド等のアルコキシアセ
トアルデヒド類;フェノキシアセトアルデヒド等のアリ
ールオキシアセトアルデヒド類;メトキシエトキシアセ
トアルデヒド、エトキシエトキシアセトアルデヒド、ブ
トキシエトキシアセトアルデヒド等のアルコキシ基で置
換されたアルコキシアセトアルデヒド類等を挙げること
ができる。またこれらアセトアルデヒド類のヘミアセタ
ールおよびアセタール体化合物も用いられる。これらア
セトアルデヒド誘導体は、例えば英国特許135743
5号公報などに開示されているように、エチレングリコ
ールモノエーテル類を、銅−酸化クロム触媒や酸化マグ
ネシウムに銅を担持した触媒等の存在下、260〜30
0℃で脱水素化反応させる方法により容易に得ることが
できる。
【0015】前記アセトアルデヒド誘導体を用いること
により、相当する前記一般式(2)で表されるグリオキ
シル酸エステルが製造できる。これらのグリオキシル酸
エステルの具体例としては、グリオキシル酸メチル、グ
リオキシル酸エチル、グリオキシル酸プロピル、グリオ
キシル酸ブチル、グリオキシル酸フェニル、グリオキシ
ル酸メトキシエチル、グリオキシル酸エトキシエチル、
グリオキシル酸ブトキシエチル等を挙げることができ
る。
【0016】本発明に用いられる分子状酸素としては、
通常空気を用いることが簡便で好ましいが、分子状酸素
を含有するガスであればよく、酸素もしくは酸素と空気
の混合ガス、あるいは窒素などの不活性ガスと酸素また
は空気との混合ガスを用いることもできる。
【0017】本発明で用いられる分子状酸素の使用量
は、反応に使用されるアセトアルデヒド誘導体のモル数
に対して0.3モル倍〜10モル倍、好ましくは0.5
モル倍〜5モル倍の範囲の分子状酸素を供給する量であ
ることが望ましい。
【0018】本発明における酸化反応は、固体触媒の存
在下に行うことが、目的物の収率が比較的良い点で好ま
しい。
【0019】前記固体触媒は、1990年に改訂された
国際純正および応用化学連合(IUPAC)の無機化学
命名法規則に従う周期律表の5族〜12族の範囲から選
ばれた金属元素をすくなくとも一種含むものである。具
体的に例示すると、バナジウム、ニオブ、タンタル;ク
ロム、モリブデン、タングステン;マンガン、テクネチ
ウム、レニウム;鉄、ルテニウム、オスニウム;コバル
ト、ロジウム、イリジウム;ニッケル、パラジウム、白
金;銅、銀、金;亜鉛、カドミウム、水銀等が挙げられ
る。好ましくは、前記固体触媒は、前記周期律表の5族
〜10族の範囲から選ばれた元素をすくなくとも一種含
むものである。具体的に例示すると、バナジウム、ニオ
ブ、タンタル;クロム、モリブデン、タングステン;マ
ンガン、テクネチウム、レニウム;鉄、ルテニウム、オ
スニウム;コバルト、ロジウム、イリジウム;ニッケ
ル、パラジウム、白金である。
【0020】これらの元素は、金属状態または金属の酸
化物、リン酸塩、硫酸塩等の状態でそのまま触媒として
反応に使用できる。または、アルミナ、シリカ、チタニ
ア、ジルコニア等の担体に担持されたものも触媒として
反応に使用できる。
【0021】前記固体触媒の調製方法は、通常の固体触
媒の調製方法を用いることができ、例えば、前記固体触
媒の担体担持触媒を調製する場合には、前記構成元素の
水溶性金属塩を水に溶解し、前記担体に含浸し乾燥後、
空気または窒素等の不活性ガスで、200〜600℃の
温度で焼成処理することにより触媒として得られる。
【0022】本発明においては、原料であるアセトアル
デヒド誘導体が気相状態を維持しうる反応温度および圧
力下で行う。通常反応温度は、そのときの反応圧力条件
にもよるが、100℃〜600℃、より好ましくは15
0℃〜500℃の範囲であり、除熱反応形式および断熱
反応形式のいずれでもおこなうことができる。また本反
応は、減圧、常圧および加圧のいずれの圧力条件下でも
行える。
【0023】本発明において、反応に使用するアセトア
ルデヒド誘導体および分子状酸素を含有するガスの反応
層を通過する速度、すなわち空間速度:SV(hr-1
は、500〜100万の範囲、より好ましくは1000
〜50万の範囲でおこなわれる。
【0024】
【実施例】次に、本発明について実施例を挙げて更に詳
細に説明するが、本発明はこれだけに限定されるもので
はない。
【0025】実施例1 (触媒の調製)モリブデン酸アンモニウム4水和物7
0.9gを水に溶解し280mlとした液に、攪拌下、
硝酸第二鉄9水和物113.1gを水に溶解し140m
lとした液を滴下した後、一夜静置した。得られたゲル
状物質を、70℃で10時間、さらに170℃で10時
間乾燥し、触媒前駆体を得た。この触媒前駆体に少量の
水を加え造粒し、100℃で3時間乾燥後、400℃で
3時間焼成したのち、粒度9〜20メッシュに破砕し、
触媒(1)を得た。
【0026】(グリオキシル酸メチルの合成)触媒
(1)10mlを内径10mmのステンレス製気相反応
器に充填した後、触媒層の温度を210℃になるように
温度制御し、反応器上部より13重量%の水を含む、メ
トキシアセトアルデヒドを5.4g/hr、空気を6.
8L/hrおよび窒素を15.0L/hr供給し、常圧
下、反応を行った。この反応において、メトキシアセト
アルデヒドに対する分子状酸素のモル比は1.0であ
り、空間速度は2400(hrー1)であった。
【0027】反応器出口凝集液をガスクロマトグラフィ
ーによって分析した結果、グリオキシル酸メチルは、反
応に供したメトキシアセトアルデヒドを基準にして10
モル%の収率で生成していた。
【0028】実施例2 (触媒の調製)硝酸クロム九水和物15.2gを水2.
7mlに溶解し、さらに85%リン酸4.6gを加えて
調製した液を、α−アルミナ(Norton社製、SA
5205)42gに含浸した。
【0029】つぎに、含浸させたα−アルミナを100
℃で一夜乾燥後、400℃で3時間さらに800℃で3
時間焼成した。得られた触媒前駆体22gに、水4ml
に溶解したメタバナジン酸アンモニウム0.102gを
含浸させ、100℃で一夜乾燥後、300℃で2時間焼
成し、触媒(2)を得た。
【0030】(グリオキシル酸メチルの合成)触媒
(2)10mlを内径10mmのステンレス製気相反応
器に充填した後、触媒層の温度を350℃になるように
温度制御し、反応器上部より13重量%の水を含む、メ
トキシアセトアルデヒドを10g/hr、空気を12.
6L/hrおよび窒素を7.2L/hr供給し、常圧
下、反応を行った。この反応において、メトキシアセト
アルデヒドに対する分子状酸素のモル比は1.0であ
り、空間速度は2400(hrー1)であった。
【0031】反応器出口凝集液をガスクロマトグラフィ
ーによって分析した結果、グリオキシル酸メチルは、反
応に供したメトキシアセトアルデヒドを基準にして4モ
ル%の収率で生成していた。
【0032】
【発明の効果】本発明を用いれば、従来法のような高価
な原料を用いることや、複雑な工程を経由することな
く、入手容易で、安価な原料であるアセトアルデヒド誘
導体からグリオキシル酸エステルが経済的に有利に製造
できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1) 【化1】 (式中、Rは、アルキル基、アリール基またはアルコキ
    シアルキル基を示す)で表されるアセトアルデヒド誘導
    体を、分子状酸素により気相酸化反応させることを特徴
    とする、下記一般式(2) 【化2】 (式中、Rは、前記一般式(1)と同じである)で表さ
    れるグリオキシル酸エステルの製造法。
  2. 【請求項2】 前記酸化反応を、固体触媒の存在下で行
    う、請求項1に記載のグリオキシル酸エステルの製造
    法。
JP7109493A 1995-05-08 1995-05-08 グリオキシル酸エステルの製造法 Pending JPH08301815A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112209828A (zh) * 2019-07-12 2021-01-12 中国石油化工股份有限公司 一种羟基乙酸酯合成乙醛酸酯的方法
CN115178282A (zh) * 2022-06-21 2022-10-14 济南大学 一种由乙醇酸甲酯选择性氧化脱氢制备乙醛酸甲酯的催化剂及其制备和使用方法
CN115368237A (zh) * 2021-05-18 2022-11-22 中国石油化工股份有限公司 一种乙醛酸酯的合成方法

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