JPH09194427A - 飽和エステルの製造方法 - Google Patents
飽和エステルの製造方法Info
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Abstract
水素化し、飽和エステルを製造する方法を提供する。 【解決手段】 ニッケルを10乃至100重量%含有す
る水素化触媒を用いて、下記一般式(1)で示す不飽和
基含有エステルを水素化することを特徴とする飽和エス
テルの製造方法。反応温度は30乃至200℃の範囲で
水素化することが好ましい。 【化1】
Description
方法であって、特定の触媒の存在下に不飽和基含有エス
テルを水素化することにより飽和エステルを製造する方
法に関する。
多用され、工業上重要な化合物である。これら飽和エス
テル類は、一般に、飽和エステルに対応するアルコール
とカルボン酸との縮合によるエステル化を介して製造さ
れる。
系では、副生成物である水を系外に取り除かなければ、
反応の平衡状態を生成側に傾けることができず、工業的
に有意な原料転化率や反応速度が得られない。そのた
め、エステル化を介する飽和エステル類の工業的な製造
は、他の反応系を介するより複雑な反応装置や反応工程
を必要とし、加えて、空時収率が低く、水の蒸留分離に
も多大のエネルギーを消費する等の困難を有する。
不飽和基含有エステルは、対応するオレフィンとカルボ
ン酸との酸化的アシルオキシル化反応を介して、極めて
高収率、かつ高空時収率で工業的に生産することができ
る。従って、容易に入手できるこれら不飽和基含有エス
テルに水素化反応を実行し、飽和エステルの製造を試行
したところ、この反応は相当するアルカンとカルボン酸
への飽和エステルの分解反応をも伴った。これを防ぎ飽
和エステルを高収率で得るには、白金族金属であるロジ
ウム(Rh)を触媒として使用することが必要となる
(接触水素化反応;西村重夫他、東京化学同人、p.1
17)。しかし、白金族金属の中でもRhは極めて高価
な金属である。Rhを触媒として、飽和エステル類のご
とく比較的安価な化合物を工業的に生産することは、触
媒の失活がある程度不可避であることを考慮すると、経
済性上の不均衡を招くことになる。
含有エステルの水素化反応について、鋭意検討を重ねた
結果、意外にも、ラネーニッケル等の安価なニッケル系
汎用水素化触媒を特定条件下で使用することにより、殆
ど分解反応を伴わずに飽和エステルが高収率で得られる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
00重量%含有する水素化触媒を用いて、下記一般式
(1)で示す不飽和基含有エステルを水素化することを
特徴とする飽和エステルの製造方法するものである。ま
た、前記不飽和基含有エステルが酢酸アリル、酢酸クロ
チル、酢酸メタリル、プロピオン酸アリル、プロピオン
酸クロチル、プロピオン酸メタリルの群から選ばれる化
合物であることを特徴とする前記飽和エステルの製造方
法を提供するものである。さらに、水素化触媒がラネー
ニッケルまたは担持型ニッケルであることを特徴とする
前記飽和エステルの製造方法を提供するものである。加
えて、反応温度が30乃至200℃の範囲で水素化する
ことを特徴とする前記飽和エステルの製造方法を提供す
るものである。以下、本発明について詳細に説明する。
示す不飽和基含有エステルを、飽和エステルの原料とし
て使用することができる。ここに一般式中、R1、R2、
R3、R4、R 5は、炭素数1乃至10の任意のアルキル
基または水素原子を表わし、各々同一であっても異なっ
ていてもよく、アルキル基は直鎖であっても分岐を有し
ていてもよい。また、R6は、炭素数1乃至10の任意
のアルキル基であり、直鎖であっても分岐を有していて
もよい。本発明で最も好ましく使用できるのは、R1、
R2、R3、R4、R5が全て水素原子であるアリルエステ
ル、R3がメチル基でありR1、R2、R4及びR5が全て
水素原子であるクロチルエステル、R1がメチル基であ
りR2、R3、R4及びR5が全て水素原子であるメタリル
エステルである。具体的には、酢酸アリル、プロピオン
酸アリル、プロピオン酸メタリル、酢酸メタリル、プロ
ピオン酸クロチル、酢酸クロチル等を好ましく使用する
ことができ、特に好ましくは、酢酸アリル、酢酸クロチ
ル、酢酸メタリルである。
分とする水素化触媒であり、ニッケルを10乃至100
重量%含有する触媒が好ましく、特に好ましくはニッケ
ル含量20乃至90重量%の触媒である。触媒の形態
は、ニッケルを合金として含有していてもよく、担体に
ニッケルを担持させたものでもよい。具体的には、ラネ
ーニッケル等のニッケル合金や、ニッケルをシリカ、ア
ルミナ、珪藻土などの担体に担持した担持型ニッケル触
媒、さらにニッケル化合物である漆原ニッケル触媒等を
例示できる。これらは、水素化用の汎用触媒として市販
されているものでも使用することができる。なお、市販
品は工業的規模での入手が容易である。また、市販ニッ
ケル触媒には、触媒の活性、耐被毒性、耐熱性、耐酸性
の改善等のため、ニッケル以外に助触媒として微量の他
成分、例えば、Cu、Cr、Mg、Al等が添加されて
いるものがあるが、そのような触媒であっても、本発明
で好ましく使用することができる。
法のいずれでも可能である。気相で反応させる場合は、
固定床流通反応装置の使用が最も一般的であるが、流動
床装置の使用も可能である。液相で反応させる場合は、
完全混合槽型、気泡塔型、トリクルベッド型等の形態で
実施することができる。
が、30乃至200℃の範囲が好ましく、50乃至15
0℃の範囲が特に好ましい。反応温度が30℃未満では
充分な反応速度が得られず、また200℃を超えると水
素化分解が進行し、いずれも好ましくない。酢酸アリル
を原料として使用する場合には50乃至150℃の温度
範囲であることが好ましい。
常充分な活性が得られる。このため常圧で実施するのが
至便である。しかし、加圧条件とすることで更に反応を
加速することもできる。この場合でも、加圧条件は、1
0kg/cm2以下で充分である。一方、液相反応の場
合は溶解水素濃度を確保するために、通常は加圧が必要
となる。この場合の反応圧力は、10乃至100kg/
cm2の範囲であることが好ましく、特には15乃至5
0kg/cm2が好ましい。10kg/cm2未満では、
反応が十分に促進されず、一方100kg/cm2を超
えると、水素化分解が優勢となり好ましくない。
酸ブチル、酢酸イソプロピル、プロピオン酸ノルマルプ
ロピル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソプロピ
ル等の飽和エステルを得ることができる。
体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。なお、実施例中の転化率、選択率、収率の定義
は下記式による。
製U字型反応管に、担持型ニッケル触媒(日揮化学製
「N111」、ニッケル含量46重量%、円柱状成形
品)6mlを充填した。常圧で、水素ガスを5.6リッ
トル/hr(STP値、以下同じ)で流しながら170
℃(触媒層での最高値、以下同じ)で6時間触媒を前処
理した。次いで、酢酸アリルを5.2g/hr、水素ガ
スを5.6リットル/hrで仕込みながら、150℃で
8時間反応を継続した。反応器出口の凝縮液をガスクロ
マトグラフィーにて分析した結果、酢酸アリルの転化率
は96.5%、酢酸ノルマルプロピルの選択率は96.
2%、酢酸ノルマルプロピルの収率は92.8%であっ
た。
た以外は実施例1と全く同様に反応を行った。その結
果、酢酸アリルの転化率は96.5%、酢酸ノルマルプ
ロピルの選択率は99.1%、酢酸ノルマルプロピルの
収率は95.6%であった。
た以外は実施例1と全く同様に反応を行った。酢酸アリ
ルの転化率は98.7%、酢酸ノルマルプロピルの選択
率は66.7%、酢酸ノルマルプロピルの収率は65.
8%であった。
ス製オートクレーブに酢酸アリルを200ml、ラネー
ニッケル(アルカリ展開用処理済品:日揮化学製「N1
54」、展開前のニッケル含量50重量%)を10g仕
込み、水素ガス圧30kg/cm2(ゲ−ジ圧)、反応
温度100℃で攪拌しながら2時間反応させた。反応液
をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、酢酸アリ
ルの転化率は97.3%、酢酸ノルマルプロピルの選択
率は93.6%、酢酸ノルマルプロピルの収率は91.
1%であった。
収率を高く維持しながら、飽和エステル類を工業的に製
造することができる。しかも、複雑な反応装置や反応工
程を必要としない。本発明で使用する反応触媒は、通常
用いられる白金族金属のロジウムと相違し、安価なニッ
ケルを主成分とするため、容易に入手できると共に、飽
和エステル類を工業的に安価に製造することができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 ニッケルを10乃至100重量%含有す
る水素化触媒を用いて、下記一般式(1)で示す不飽和
基含有エステルを水素化することを特徴とする飽和エス
テルの製造方法。 【化1】 - 【請求項2】 請求項1記載の不飽和基含有エステルが
酢酸アリル、酢酸クロチル、酢酸メタリル、プロピオン
酸アリル、プロピオン酸クロチル、プロピオン酸メタリ
ルの群から選ばれる化合物であることを特徴とする請求
項1記載の飽和エステルの製造方法。 - 【請求項3】 水素化触媒がラネーニッケルまたは担持
型ニッケルであることを特徴とする請求項1または2記
載の飽和エステルの製造方法。 - 【請求項4】 反応温度が30乃至200℃の範囲で水
素化することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに
記載の飽和エステルの製造方法。
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