JPH09255626A - 芳香族カルボン酸エステルの製造方法 - Google Patents

芳香族カルボン酸エステルの製造方法

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JPH09255626A
JPH09255626A JP8068499A JP6849996A JPH09255626A JP H09255626 A JPH09255626 A JP H09255626A JP 8068499 A JP8068499 A JP 8068499A JP 6849996 A JP6849996 A JP 6849996A JP H09255626 A JPH09255626 A JP H09255626A
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JP
Japan
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catalyst
palladium
calcium carbonate
carboxylic acid
acid ester
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JP8068499A
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Koichi Yoshida
康一 吉田
Motomu Okita
求 大北
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Mitsubishi Rayon 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】 【課題】 芳香族アルデヒドとアルコールから一段で芳
香族カルボン酸エステルを製造するための新規な触媒の
提供。 【解決手段】 分子状酸素の存在下に芳香族アルデヒド
とアルコールからPd−X(X=Bi及びPbの1種以
上)−Y(Y=Cr、Fe、Co、Zn、Ba及びAg
の1種以上)−炭酸カルシウム触媒を用いて液相で芳香
族カルボン酸エステルを製造する。 【効果】 高収率、高選択率で芳香族カルボン酸エステ
ルが製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、芳香族アルデヒド
とアルコールから芳香族カルボン酸エステルを一段で製
造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】代表的な芳香族カルボン酸エステルであ
る安息香酸メチルは、香料として、あるいはセルロース
エーテル若しくはエステル樹脂、ゴム等の溶剤として用
いられているが、その工業的製法は、安息香酸とメタノ
ールから硫酸を触媒としたエステル化による方法が主流
となっている。一方、アルデヒドとアルコールとの直接
エステル化については、脂肪族アルデヒドについてはよ
く知られているが、芳香族アルデヒドについてはほとん
ど知られていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】芳香族カルボン酸エス
テルを芳香族カルボン酸とアルコールから硫酸を触媒に
用いて製造した場合、大量の廃酸が生成することや、エ
ステル化が平衡反応であり、反応の終結に長時間を要す
ることなどから、更に有効な製造方法が望まれていた。
【0004】本発明の目的は、芳香族アルデヒドとアル
コールから一段で芳香族カルボン酸エステルを有利に製
造するための活性及び目的生成物の選択性の優れた新規
な触媒を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、分
子状酸素の存在下に芳香族アルデヒドとアルコールを液
相で反応させて芳香族カルボン酸エステルを製造する方
法において、パラジウムと、ビスマス及び鉛の少なくと
も1種の元素と、クロム、鉄、コバルト、亜鉛、バリウ
ム及び銀からなる群より選ばれた少なくとも1種の元素
とを炭酸カルシウム上に存在させてなる触媒を用いるこ
とを特徴とする芳香族カルボン酸エステルの製造方法で
ある。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法において原料と
して使用する芳香族アルデヒドとしては、ベンズアルデ
ヒドに代表される無置換芳香族アルデヒド、メチルベン
ズアルデヒドに代表される電子供与基置換芳香族アルデ
ヒド及びニトロベンズアルデヒドに代表される電子吸引
基置換芳香族アルデヒドが挙げられる。また、アルコー
ルとしては、メタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、アリルアルコール、メタリルアルコール等の脂肪族
アルコール及びベンジルアルコール等の芳香族アルコー
ルが挙げられる。
【0007】本発明で使用する触媒は、炭酸カルシウム
上にパラジウムが存在することが必須であり、これに加
えて更に、ビスマス及び鉛の少なくとも1種の元素と、
クロム、鉄、コバルト、亜鉛、バリウム及び銀からなる
群より選ばれた少なくとも1種の元素とが炭酸カルシウ
ム上に存在してなる触媒である。触媒成分の原料化合物
としては、パラジウムの原料としては、酢酸パラジウ
ム、塩化パラジウム、硝酸パラジウム、硫酸パラジウ
ム、塩化パラジウムアンモニウム、パラジウムアンミン
錯塩等が、ビスマスの原料としては、酢酸ビスマス、炭
酸ビスマス、塩化ビスマス、硝酸ビスマス、硫酸ビスマ
ス等が、鉛の原料として、酢酸鉛、炭酸鉛、塩化鉛、硝
酸鉛、硫酸鉛、酒石酸鉛、クエン酸鉛等が使用できる。
クロム、鉄、コバルト、亜鉛、バリウム及び銀からなる
群より選ばれた少なくとも1種の元素の原料としては、
これらの酢酸塩、硝酸塩、硫酸塩、シュウ酸塩、塩化物
あるいは水酸化物等が使用できる。
【0008】触媒成分の炭酸カルシウムヘの含有量は、
炭酸カルシウムを基準としてパラジウムについては還元
された金属の形で1〜15重量%、好ましくは3〜13
重量%である。ビスマス及び鉛の少くとも一種について
は、金属の形またはビスマス若しくは鉛化合物の形で、
金属として計算して0.1〜15重量%、好ましくは
0.5〜12重量%である。また、クロム、鉄、コバル
ト、亜鉛、バリウム及び銀からなる群より選ばれた少な
くとも1種の元素については、これらの金属の形または
これらの金属化合物の形で、金属として計算して0.1
〜15重量%、好ましくは0.3〜12重量%である。
【0009】なお、本発明においては、炭酸カルシウム
自体も触媒としての効能を有するものである。
【0010】この触媒は、常法にしたがって製造するこ
とができる。一例として、炭酸カルシウム上にパラジウ
ム、ビスマス及び鉄を担持させた触媒の調製法につき説
明すると、炭酸カルシウム粉末を水中に入れ、これに所
定量の塩化パラジウム溶液を加えて撹拌する。次いで、
生成懸濁液をホルマリン等の還元剤で還元して金属パラ
ジウムを析出させ、ろ過した後、酢酸ビスマス及び硝酸
第二鉄の水溶液に浸漬し、所望により再度還元剤で還元
して金属を析出させ、ろ過した後、減圧下で乾燥して調
製することができる。また、このようにして調製した触
媒は、常法にしたがって活性化することもできる。
【0011】本発明の製造方法における原料化合物の芳
香族アルデヒドとアルコールの供給比率は、モル比で
1:100〜1:1が適当であり、特に1:80〜1:
3が好ましい。
【0012】反応は、通常、原料化合物の混合液からな
る液相で実施するが、反応成分に対して不活性溶媒、例
えばヘキサン、ベンゼン、ジオキサン等を用いることも
できる。触媒は懸濁状態で用いることが好ましい。反応
形式は、回分式、半回分式、連続式のいずれでもよい。
【0013】本発明で用いる酸化剤としての分子状酸素
は、空気、酸素富化した空気、酸素、過酸化水素等を用
いることができ、通常は反応系に空気等のガスを吹き込
むことにより供給される。
【0014】本発明の方法は、反応温度が0〜100℃
で実施するのが適当であり、30〜80℃が好ましい。
反応は常圧で行えるが、加圧下で行ってもよい。更に、
必要に応じて反応液中にハイドロキノン、p−メトキシ
フェノール等の重合防止剤を添加してもよい。
【0015】
【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の方
法を更に詳しく説明する。炭酸カルシウムに対する金属
化合物の含有量は、炭酸カルシウムを基準としての金属
として計算した重量%を意味する。なお、反応生成物の
分析は、ガスクロマトグラフィーにより行った。また、
表1中の転化率(%)及び選択率(%)は、特に断わり
のない限りそれぞれベンズアルデヒドの転化率(%)及
びベンズアルデヒドを基準とした安息香酸メチルの選択
率(%)を意味する。
【0016】[実施例1]硝酸第二鉄0.72gを純水
40mlに溶解した溶液に、5重量%パラジウム−2重
量%ビスマスを含有した炭酸カルシウム10g(日本
国、エヌ・イー・ケムキャット (株) 製)を加え、60
℃で1時間混合した。混合後、ホルマリン水溶液5ml
を加え、ろ過、水洗した後、乾燥し、5重量%パラジウ
ム−2重量%ビスマス−1重量%鉄を含有した炭酸カル
シウム触媒を得た。
【0017】300mlの還流器付きフラスコに、上記
で調製した触媒2.0g、ベンズアルデヒド4.3g及
びメタノール80gを添加した。更に反応液のpHが1
0.5になるように0.03規定のNaOHメタノール
溶液を加え、空気を毎分100mlの速度で吹き込みな
がら浴温40℃で4.5時間反応させ安息香酸メチルの
合成を行った。反応生成物を捕集し分析した結果、ベン
ズアルデヒドの転化率は68.0%、ベンズアルデヒド
を基準とした安息香酸メチルの選択率は96.2%であ
った。
【0018】[実施例2]硝酸第二鉄の代わりに酢酸コ
バルト0.42gを使用した以外は実施例1と同じ方法
で触媒を調製し、5重量%パラジウム−2重量%ビスマ
ス−1重量%コバルトを含有した炭酸カルシウム触媒を
得た。この触媒を用いて実施例1と同じ反応条件で安息
香酸メチルの合成を行なった結果を表1に示した。
【0019】[実施例3]硝酸第二鉄の代わりに酢酸亜
鉛0.34gを使用した以外は実施例1と同じ方法で触
媒を調製し、5重量%パラジウム−2重量%ビスマス−
1重量%亜鉛を含有した炭酸カルシウム触媒を得た。こ
の触媒を用いて実施例1と同じ反応条件で安息香酸メチ
ルの合成を行なった結果を表1に示した。
【0020】[実施例4]硝酸第二鉄の代わりに酢酸バ
リウム0.19gを使用した以外は実施例1と同じ方法
で触媒を調製し、5重量%パラジウム−2重量%ビスマ
ス−1重量%バリウムを含有した炭酸カルシウム触媒を
得た。この触媒を用いて実施例1と同じ反応条件で安息
香酸メチルの合成を行なった結果を表1に示した。
【0021】[実施例5]硝酸クロム0.77gを純水
40mlに溶解した溶液に、5重量%パラジウム−1重
量%鉛を含有した炭酸カルシウム10g(日本国、エヌ
・イー・ケムキャット (株) 製)を加え、60℃で1時
間混合した。混合後、ホルマリン水溶液5mlを加え、
ろ過、水洗した後、乾燥し、5重量%パラジウム−1重
量%鉛−1重量%クロムを含有した炭酸カルシウム触媒
を得た。この触媒を用いて実施例1と同じ反応条件で安
息香酸メチルの合成を行なった結果を表1に示した。
【0022】[実施例6]硝酸クロムの代わりに酢酸銀
0.16gを使用した以外は実施例5と同じ方法で触媒
を調製し、5重量%パラジウム−1重量%鉛−1重量%
銀を含有した炭酸カルシウム触媒を得た。この触媒を用
いて実施例1と同じ反応条件で安息香酸メチルの合成を
行なった結果を表1に示した。
【0023】[実施例7]硝酸クロムの代わりに硝酸第
二鉄0.72gを使用した以外は実施例5と同じ方法で
触媒を調製し、5重量%パラジウム−1重量%鉛−1重
量%鉄を含有した炭酸カルシウム触媒を得た。この触媒
を用いて実施例1と同じ反応条件で安息香酸メチルの合
成を行なった結果を表1に示した。
【0024】[実施例8]硝酸クロムの代わりに酢酸亜
鉛0.34gを使用した以外は実施例5と同じ方法で触
媒を調製し、5重量%パラジウム−1重量%鉛−1重量
%亜鉛を含有した炭酸カルシウム触媒を得た。この触媒
を用いて実施例1と同じ反応条件で安息香酸メチルの合
成を行なった結果を表1に示した。
【0025】[実施例9]硝酸クロムの代わりに酢酸バ
リウム0.19gを使用した以外は実施例5と同じ方法
で触媒を調製し、5重量%パラジウム−1重量%鉛−1
重量%バリウムを含有した炭酸カルシウム触媒を得た。
この触媒を用いて実施例1と同じ反応条件で安息香酸メ
チルの合成を行なった結果を表1に示した。
【0026】[実施例10]硝酸第二鉄の代わりに酢酸
バリウム0.10g及び酢酸亜鉛0.17gを使用した
以外は実施例1と同じ方法で触媒を調製し、5重量%パ
ラジウム−2重量%ビスマス−0.5重量%バリウム−
0.5重量%亜鉛を含有した炭酸カルシウム触媒を得
た。この触媒を用いて実施例1と同じ反応条件で安息香
酸メチルの合成を行なった結果を表1に示した。
【0027】[実施例11]硝酸第二鉄0.72g及び
酢酸亜鉛0.17gを純水60mlに溶解した溶液に、
5重量%パラジウム−1重量%鉛を含有した炭酸カルシ
ウム10g(日本国、エヌ・イー・ケムキャット (株)
製)を加え、60℃で1時間混合した。混合後、ホルマ
リン水溶液10mlを加え、ろ過、水洗した後、乾燥
し、5重量%パラジウム−1重量%鉛−1重量%鉄−
0.5重量%亜鉛を含有した炭酸カルシウム触媒を得
た。この触媒を用いて実施例1と同じ反応条件で安息香
酸メチルの合成を行なった結果を表1に示した。
【0028】[実施例12]酢酸鉛0.18g及び硝酸
第二鉄0.72gを純水80mlに溶解した溶液に、5
重量%パラジウム−2重量%ビスマスを含有した炭酸カ
ルシウム10g(日本国、エヌ・イー・ケムキャット
(株) 製)を加え、60℃で1時間混合した。混合後、
ホルマリン水溶液15mlを加え、ろ過、水洗した後、
乾燥し、5重量%パラジウム−2重量%ビスマス−1重
量%鉛−1重量%鉄を含有した炭酸カルシウム触媒を得
た。この触媒を用いて実施例1と同じ反応条件で安息香
酸メチルの合成を行なった結果を表1に示した。
【0029】[実施例13]硝酸第二鉄の代わりに酢酸
亜鉛0.34gを使用した以外は実施例12と同じ方法
で触媒を調製し、5重量%パラジウム−2重量%ビスマ
ス−1重量%鉛−1重量%亜鉛を含有する炭酸カルシウ
ム触媒を得た。この触媒を用いて実施例1と同じ反応条
件で安息香酸メチルの合成を行なった結果を表1に示し
た。
【0030】[実施例14]硝酸第二鉄の代わりに酢酸
バリウム0.19gを使用した以外は実施例12と同じ
方法で触媒を調製し、5重量%パラジウム−2重量%ビ
スマス−1重量%鉛−1重量%バリウムを含有した炭酸
カルシウム触媒を得た。この触媒を用いて実施例1と同
じ反応条件で安息香酸メチルの合成を行なった結果を表
1に示した。
【0031】[実施例15]硝酸第二鉄の代わりに酢酸
コバルト0.42gを使用した以外は実施例12と同じ
方法で触媒を調製し、5重量%パラジウム−2重量%ビ
スマス−1重量%鉛−1重量%コバルトを含有する炭酸
カルシウム触媒を得た。この触媒を用いて実施例1と同
じ反応条件で安息香酸メチルの合成を行なった結果を表
1に示した。
【0032】[実施例16]実施例1で調製した触媒を
用い、芳香族アルデヒドとしてp−メチルベンズアルデ
ヒドを5.02g用いた以外は実施例1と同じ反応条件
でp−メチル安息香酸メチルの合成を行なった。その結
果、p−メチルベンズアルデヒドの転化率は76.8%
で、p−メチルベンズアルデヒドを基準としたp−メチ
ル安息香酸メチルの選択率は75.7%であった。
【0033】[実施例17]実施例1で調製した触媒を
用い、芳香族アルデヒドとしてp−ニトロベンズアルデ
ヒドを6.41g用いた以外は実施例1と同じ反応条件
でp−ニトロ安息香酸メチルの合成を行なった。その結
果、p−ニトロベンズアルデヒドの転化率は58.0%
で、p−ニトロベンズアルデヒドを基準としたp−ニト
ロ安息香酸メチルの選択率は95.8%であった。
【0034】[比較例1]5重量%パラジウム−2重量
%ビスマスを担持した炭酸カルシウム触媒(日本国、エ
ヌ・イー・ケムキャット (株) 製)を用いて実施例1と
同じ反応条件で安息香酸メチルの合成を行なった。その
結果を表1に示したが、触媒成分がパラジウム、ビスマ
ス及び炭酸カルシウムだけでは活性及び選択率が低下し
た。
【0035】
【表1】
【0036】
【発明の効果】上記実施例からも明らかなように、本発
明の製造方法によれば、触媒活性が高くかつ目的生成物
の選択率も良好に、芳香族アルデヒドとアルコールから
一段で芳香族カルボン酸エステルを製造することが可能
である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/89 C07C 69/78 C07C 67/39 9450−4H 201/12 69/78 9450−4H 205/57 201/12 C07B 61/00 300 205/57 B01J 23/64 101Z // C07B 61/00 300 103Z

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分子状酸素の存在下に芳香族アルデヒド
    とアルコールを液相で反応させて芳香族カルボン酸エス
    テルを製造する方法において、パラジウムと、ビスマス
    及び鉛の少なくとも1種の元素と、クロム、鉄、コバル
    ト、亜鉛、バリウム及び銀からなる群より選ばれた少な
    くとも1種の元素とを炭酸カルシウム上に存在させてな
    る触媒を用いることを特徴とする芳香族カルボン酸エス
    テルの製造方法。
JP8068499A 1996-03-25 1996-03-25 芳香族カルボン酸エステルの製造方法 Pending JPH09255626A (ja)

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