JPH0881413A - 不飽和グリコールジエステルの製造法 - Google Patents

不飽和グリコールジエステルの製造法

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JPH0881413A
JPH0881413A JP6218472A JP21847294A JPH0881413A JP H0881413 A JPH0881413 A JP H0881413A JP 6218472 A JP6218472 A JP 6218472A JP 21847294 A JP21847294 A JP 21847294A JP H0881413 A JPH0881413 A JP H0881413A
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JP
Japan
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acetic acid
reaction
catalyst
palladium
tellurium
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JP6218472A
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English (en)
Inventor
Nobuyuki Murai
信行 村井
Youji Iwasaka
洋司 岩阪
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 パラジウムとテルルを活性成分として担持す
る固体触媒の存在下、共役ジエンと酢酸および分子状酸
素とを反応させて不飽和グリコールの酢酸ジエステルを
製造する方法において、反応に使用する酢酸中の水分量
を2重量%以下に調節することを特徴とする不飽和グリ
コールジエステルの製造法。 【効果】 本発明によれば、目的のジアセトキシブテン
の生成速度を低下させることなく反応させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、共役ジエンと酢酸およ
び分子状酸素とを反応させて不飽和グリコールの酢酸ジ
エステルを製造する方法の発明に係わるものである。
【0002】
【従来の技術】不飽和グリコールジエステル、例えばブ
テンジオールジエステルはエンジニアリングプラスチッ
クス、エラストマー、弾性繊維、合成皮革などの原料で
ある1,4−ブタンジオールおよび高性能溶剤や、弾性
繊維の原料であるテトラヒドロフランの重要な中間化合
物である。このブテンジオールジエステルを製造する方
法については、従来数多くの提案がなされており、なか
でも、パラジウムおよびテルルを活性炭に担持させた固
体触媒を使用し、ブタジエンを酢酸および分子状酸素と
反応させてブテンジオールジアセテートを製造する方法
がよく知られている。
【0003】具体的には、たとえばパラジウムとテルル
及びセレンの少なくとも一種とを含有する固体触媒を用
いる方法(特開昭48−725090号公報)、パラジ
ウムとアンチモンおよびビスマスの少なくとも一種とテ
ルルおよびセレンの少なくとも一種とを含有する固体触
媒を用いる方法(特開昭48−96513号公報)、そ
れら固体触媒の触媒活性を向上させるため担体に用いる
活性炭を硝酸で前処理する方法(特開昭49−1181
2号公報)、固体触媒を還元処理した後、200℃以上
の温度において分子状酸素を含むガスで処理し、更にこ
れを還元処理した上で用いる方法(特公昭52−126
86号公報)等が提案されている。また、特願平5−2
72961号には限定された細孔分布を有するシリカ担
体にパラジウムとテルルとを担持させた触媒が、極めて
優れた触媒作用を奏することが記載されている。本反応
では、酢酸は溶媒を兼ねて大過剰に用いられる。従って
工業的に本反応を実施する際には、反応混合物から酢酸
を回収して再使用することが不可欠である。この反応で
は水が副生するので、反応混合物を蒸留すると先ず未反
応のブタジエンが留出し、次いで酢酸が水と一緒に留出
するので、酢酸は水溶液として回収される。
【0004】また、反応により生成したブテンジオール
ジアセテートからブタンジオール等を製造する際も酢酸
が副生するが、この酢酸も工業的規模で実施する際は水
溶液として回収される。しかしながら酢酸と水との沸点
差は小さいので、蒸留により酢酸水溶液を十分に脱水す
ることは極めて困難である。従って酢酸水溶液を工業的
に蒸留して得られる酢酸中には、通常、数%の水が含ま
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは本反応を
実施するにあたり、反応系内の液中の水濃度がジアセト
キシブテンの生成速度に影響することを見出した。この
水の影響は、シリカ担体等の親水性の担体を用いた固体
触媒の場合、顕著にあらわれる。前述の如く、シリカ担
体に活性成分を担持した触媒は、極めて優れた触媒であ
るので、この触媒がその性能を十分に発揮しうるように
反応系内の液中の水濃度を低下させるのが好ましい。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは反応に用い
る酢酸の水分量を2重量%以下とすると、水による反応
速度の低下を回避し得ることを見出した。すなわち本発
明は、パラジウムとテルルを活性成分として担持する固
体触媒の存在下、共役ジエンと酢酸および分子状酸素と
を反応させて不飽和グリコールの酢酸ジエステルを製造
する方法において、反応に使用する酢酸中の水分量を2
重量%以下に調節することを特徴とする不飽和グリコー
ルジエステルの製造法に存するものである。本発明に用
いられる触媒としては、パラジウムとテルルを固体担体
に担持した触媒が用いられる。
【0007】担体としては、シリカ、アルミナ、シリカ
−アルミナ、チタニア、ゼオライト、活性炭などが挙げ
られる。特に好ましいのは特願平5−272961号に
記載されている細孔半径5〜50nmの細孔の容積が細
孔半径1.8〜10.000nm以下の細孔の全容積の
80%以上を占めるものである。担体の形状としては、
粉末状、破砕状、粒子状、柱状等の形状のものを任意に
用いることができるが、工業的には2〜6mmの大きさ
を有し、充填密度が0.35g/ml以上のものを用い
るのが好ましい。担体に、触媒となる金属成分を担持さ
せるには、担体付き金属触媒調製のために従来からよく
用いられている方法を適宜利用することができる。例え
ば、パラジウム化合物及びテルル化合物を硝酸水溶液に
溶解し、その水溶液中に担体を浸漬し、担体に上記成分
を含浸又は吸着担持させ、しかる後この触媒成分を担持
した担体を濾別し、これを窒素及び酸素含有ガス等の気
流下に乾燥し、水素又は還元力のある有機化合物の気流
中で還元する方法である。
【0008】触媒調製に用いられるパラジウム化合物と
しては、硝酸パラジウム、塩化パラジウム、酢酸パラジ
ウム、パラジウムアンミン錯体等のパラジウム化合物等
が挙げられるが、必要ならば金属パラジウムも使用でき
る。触媒に占めるパラジウムの比率は、一般には0.5
〜10重量%の範囲であり、より好ましくは2〜6重量
%の範囲である。上記範囲の下限未満では、触媒活性が
低くて実用的ではなく、また上記範囲の上限を超える高
濃度では、パラジウム重量当たりの触媒活性が低下する
ので好ましくない。
【0009】つぎに、触媒調製のために用いられるテル
ル化合物としては、塩化テルル(II)、塩化テルル(I
V)のようなハロゲン化物、酸化テルル(IV)、酸化テ
ルル(VI)のような酸化物、テルル酸(H6 Te
6 )、金属テルル等が利用できる。担体に担持される
テルルは触媒中のパラジウムに対するテルルの担持比率
で、通常パラジウム1グラム原子にたいして0.05〜
5グラム原子の間から選択され、より好ましいのはパラ
ジウム1グラム原子に対し0.15〜0.4グラム原子
である。テルルの割合が上記範囲の下限未満の原子比で
は、反応中にパラジウムが触媒から反応液中に溶出し、
またテルルの割合が上記範囲の上限を超える原子比では
テルルが溶出することにより、何れの場合も触媒活性が
低下する。
【0010】上記の触媒を用いて不飽和グリコールジア
セテートを製造する際に使用する反応原料の共役ジエ
ン、例えば、ブタジエンは必ずしも純粋なものである必
要はなく、窒素ガスのような不活性ガスやメタン、エタ
ン、ブタンなどの飽和炭化水素、またはブテン等の不飽
和炭化水素を含むものであっても良い。共役ジエンとし
てはその他にイソプレン、2,3−ジメチルブタジエン
等が使用できる。次に、もう一方の反応原料である酢酸
であるが、この酢酸中には反応に不活性な有機溶媒、例
えば飽和炭化水素、エステル等が存在していても良い。
しかし、反応媒体の20重量%以上は酢酸であることが
好ましい。酢酸の使用量は溶媒を兼ねて大過剰用いるこ
とが望ましく、通常、共役ジエン1モルに対して、5〜
60モル、好ましくは10〜40モルである。本発明で
はここで用いる酢酸中の水分量を2重量%以下、好まし
くは1.5重量%以下にしなければならない。この水分
量が多い場合には、良好な反応活性が得られない。酢酸
中の水分を上記の様な比率にまで減少させるには、精密
蒸留等の方法が挙げられる。
【0011】本発明で用いる分子状酸素は純粋な酸素で
ある必要はなく、窒素等の不活性ガスで希釈された酸
素、例えば空気でも良い。酸素の使用量は限定的でな
く、供給気体が爆発組成とならない範囲であれば良い。
本発明方法による固体触媒の存在下での分子状酸素、共
役ジエンおよびカルボン酸の反応は回分式または連続法
で行うことができ、触媒は固定床式、流動床式、懸濁槽
式等、任意の方法で実施することができるが、通常、固
定床式が望ましい。
【0012】反応は通常20℃以上の温度で行われる
が、反応速度および副生成物の生成などを考慮すると、
好適な反応温度範囲は50〜100℃である。また、反
応圧力は、反応速度及び反応設備費用を考慮すると、好
適なのは5〜100kg/cm 2 である。反応終了後の
混合物中には、目的生成物である不飽和グリコールジア
セテート未反応共役ジエン、酢酸及び水等を含むので、
通常、これらを蒸留により分離する。先ず、共役ジエン
を分離し、次いで、酢酸−水混合物を分離し、目的生成
物を回収する。本発明では酢酸−水混合物を更に精密に
蒸留し、含水量2重量%以下の酢酸を回収し、これを上
記反応系にリサイクル使用することが望ましい。
【0013】
【実施例】以下実施例によって本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、下記の実施
例によって限定されるものではない。 実施例1〜3及び比較例1〜2 粒子の直径が2.4〜4.0mmの富士シリシア社製シ
リカ担体(商品名:CARiACT−15)56gに、
パラジウムを金属として10重量%含有する硝酸パラジ
ウム水溶液57gおよび二酸化テルル2.6gを硝酸に
溶解して得られた水溶液140gを添加し、30℃に2
時間保持した後、5時間放冷した。これを濾過して溶液
を除去し、更に遠心分離器で脱液することにより湿潤固
体136gを得た。
【0014】この湿潤固体を、内径2.5cm(有効断
面積4.9cm2 )のパイレックス製ガラス管中で、窒
素気流中65℃において6時間、次いで100℃に昇温
して2時間乾燥した。次に150℃に昇温した後、水素
ガスを330Nl/時の流量で流通させながら、毎時5
0度の割合で昇温し、300℃に4時間保持した後、窒
素気流中で冷却し、活性化処理した触媒60gを得た。
この触媒は、パラジウム4.86重量%およびテルル
1.76重量%を含有していた。次に、この触媒4gを
内径12mm(有効断面積1.005cm2 )のステン
レス製反応管に充填し、反応圧力60kg/cm2 、反
応温度80℃において1,3−ブタジエン0.122モ
ル/時、表−1に示す水分量の酢酸2.5モル/時及び
酸素6容量%を含有する窒素96Nl/時の流量で流通
して反応を実施した。なお、実施例及び比較例1で用い
た酢酸については、ジアセトキシブテンの生成反応後回
収した未反応の酢酸(含水量5重量%)をオールダーシ
ョー型蒸留塔(75mmφ、5〜60段)を用いて15
0torrで精密蒸留することによりそれぞれの水分量
を有するものを得、これを反応に用いた。比較例2につ
いては、回収酢酸をそのまま用いた。反応開始後、24
時間後の生成液をガスクロマトグラフィー分析し、触媒
1gについて1時間当たりのジアセトキシブテンの生成
量を求めた。その結果を表−1に示す。
【0015】
【表1】
【0016】
【発明の効果】本発明は、ジアセトキシブテンの生成速
度と反応系中の水分量との関係に着目してなされたもの
であり、特に反応に使用される酢酸、中でも、1度反応
に使用した後、未反応で回収される酢酸を再度反応に使
用する際に、精密蒸留等によって水分量が2重量%以下
に調整することにより、ジアセトキシブテンの生成速度
を低下させることなく、反応が実施できるというもであ
る。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パラジウムとテルルを活性成分として担
    持する固体触媒の存在下、共役ジエンと酢酸および分子
    状酸素とを反応させて不飽和グリコールの酢酸ジエステ
    ルを製造する方法において、反応に使用する酢酸中の水
    分量を2重量%以下に調節することを特徴とする不飽和
    グリコールジエステルの製造法。
  2. 【請求項2】 共役ジエンがブタジエンであることを特
    徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 酢酸の使用量が共役ジエン1モルに対し
    て5〜60モルであり、この酢酸が前記反応により得ら
    れた反応混合物を蓄積することにより回収されたものを
    主体とするものであることを特徴とする請求項1又は2
    に記載の方法。
  4. 【請求項4】 固体触媒がシリカ担体に担持された触媒
    であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記
    載の方法。
JP6218472A 1994-09-13 1994-09-13 不飽和グリコールジエステルの製造法 Pending JPH0881413A (ja)

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040323