JPH10237026A - Production of asymmetric chain carbonate compound - Google Patents

Production of asymmetric chain carbonate compound

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JPH10237026A
JPH10237026A JP9045968A JP4596897A JPH10237026A JP H10237026 A JPH10237026 A JP H10237026A JP 9045968 A JP9045968 A JP 9045968A JP 4596897 A JP4596897 A JP 4596897A JP H10237026 A JPH10237026 A JP H10237026A
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JP
Japan
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carbonate
catalyst
reaction
chain carbonate
titanium oxide
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Application number
JP9045968A
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Japanese (ja)
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Masashi Inaba
正志 稲葉
Katsuaki Hasegawa
勝昭 長谷川
Takemichi Suzuki
剛道 鈴木
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Mitsubishi Chemical Corp
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Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce the subject compound in a highly selective and simple process by subjecting two kinds of symmetric chain carbonate to a disproportionation reaction by using a stable and highly active heterogeneous catalyst containing a titanium oxide and not dissolving in resultant reaction- produced solution. SOLUTION: This asymmetric chain carbonate compound (e.g. ethyl methyl carbonate) is obtained by subjecting two kinds of symmetric chain carbonate (e.g. dimethyl carbonate and diethyl carbonate) to a disproportionation reaction in an inert gas atmosphere usually at 0-300 deg.C under 0-50kg/cm<2> G, preferably at 50-200 deg.C under 0-10kg/cm<2> G by using a catalyst containing an oxalate, an acetate, a hydroxide, a carbonate, etc., of titanium baked in air, or a market- sold porous titanium oxide having usually 5-500m<2> /g specific surface area as a catalyst activating component and preferably using the catalyst activated by heat-treating at 100-1,000 deg.C for usually 1-10hrs in a stream of an inert gas such as a nitrogen gas before using.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非対称鎖状炭酸エ
ステルの製造方法に関する。詳しくは、二種の対象鎖状
炭酸エステルを特定の触媒を用いて不均化反応させるこ
とにより非対称炭酸エステルを製造する方法に関する。
非対称炭酸エステルは、溶媒や各種有機合成試薬として
有用であり、その中でも特にリチウムイオン二次電池用
の電解液の溶媒として有効である。
[0001] The present invention relates to a method for producing an asymmetric chain carbonate. Specifically, the present invention relates to a method for producing an asymmetric carbonate by subjecting two kinds of target chain carbonates to a disproportionation reaction using a specific catalyst.
The asymmetric carbonate is useful as a solvent or various organic synthesis reagents, and is particularly effective as a solvent for an electrolyte for a lithium ion secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】炭酸は二塩基性弱酸であるので、そのエ
ステルもモノエステル、ジエステルとが存在し、ジエス
テルには同種のアルキル基が入った対称鎖状炭酸エステ
ルと2種のアルキル基が入った非対称鎖状炭酸エステル
とがある。従来、工業的に鎖状炭酸エステルを得る方法
として、ホスゲンとアルコールとを反応させる方法、触
媒の存在下にアルコールと一酸化炭素及び酸素とを反応
させる方法などが提案されている。
2. Description of the Related Art Carbonic acid is a weak dibasic acid, and its esters include monoesters and diesters. Diesters contain a symmetric chain carbonic acid ester containing the same kind of alkyl group and two kinds of alkyl groups. And asymmetric chain carbonates. Hitherto, as a method of industrially obtaining a chain carbonate, a method of reacting phosgene with an alcohol, a method of reacting an alcohol with carbon monoxide and oxygen in the presence of a catalyst, and the like have been proposed.

【0003】しかし、ホスゲンは毒性のあるガスである
ので、できるだけこの使用を避けた製造プロセスが好ま
しい。一方、触媒の存在下にアルコールと一酸化炭素及
び酸素とを反応させる方法は、対称鎖状炭酸エステルを
製造することを目的としており、本発明が目的とする非
対称鎖状炭酸エステルの製造には適しているとは言い難
い。
[0003] However, since phosgene is a toxic gas, a production process which avoids its use as much as possible is preferred. On the other hand, the method of reacting an alcohol with carbon monoxide and oxygen in the presence of a catalyst is intended to produce a symmetric chain carbonate, and the present invention is intended to produce an asymmetric chain carbonate. Not very suitable.

【0004】従って、従来、非対称鎖状炭酸エステルを
製造するに当たっては、(i)対称鎖状炭酸エステルを
別のアルキル基を持つアルコールとエステル交換させる
か、(ii)2種の対称鎖状炭酸エステルを不均化反応さ
せて平衡混合物より目的物である非対称鎖状炭酸エステ
ルを得る方法が採用されてきた。
Therefore, conventionally, in producing an asymmetric chain carbonate, (i) transesterification of a symmetric chain carbonate with an alcohol having another alkyl group, or (ii) two kinds of symmetric chain carbonates are carried out. A method has been adopted in which the ester is subjected to a disproportionation reaction to obtain the desired asymmetric chain carbonate from the equilibrium mixture.

【0005】(i)の方法の例として、特開平6−16
6660号公報に一価アルコールと対称鎖状炭酸エステ
ルをアルカリ金属の炭酸塩を触媒としてエステル交換さ
せて非対称炭酸エステルを製造する方法が開示されてい
る。しかしながら、ここでエステル交換反応の触媒に用
いられているアルカリ金属の炭酸塩はアルコールに対す
る溶解性は低いが、完全に不溶という訳ではない。従っ
て、反応液中に微量存在する炭酸塩が後工程の分離工程
において逆反応を起こすのを防ぐために炭酸塩の除去工
程が必要となり、やや手間と時間が掛かるという難点が
ある。また、アルカリ金属の炭酸塩は一般的に水に易溶
であり、何らかの誤操作により触媒が水に接すると、反
応プロセスに重大な支障を来すという問題点が潜在的に
存在する。
As an example of the method (i), Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 6660 discloses a method for producing an asymmetric carbonate by subjecting a monohydric alcohol and a symmetric chain carbonate to interesterification with an alkali metal carbonate as a catalyst. However, the alkali metal carbonate used as a catalyst for the transesterification reaction has low solubility in alcohol, but is not completely insoluble. Therefore, a carbonate removal step is required to prevent a slight amount of carbonate present in the reaction solution from causing a reverse reaction in the subsequent separation step, and there is a drawback that it takes a little time and effort. In addition, alkali metal carbonates are generally easily soluble in water, and there is a potential problem that the reaction process will be seriously hindered if the catalyst comes into contact with water due to some erroneous operation.

【0006】また、(ii)の例として、特開平7−10
811号公報にアルカリ金属アルコラート等の塩基性触
媒を用いて製造される非対称鎖状炭酸エステルを含む3
種のジアルキルカーボネート混合物から蒸留により非対
称鎖状炭酸エステルを得る方法が開示されている。しか
し、アルカリ金属アルコラートなどの強塩基は、人体に
付着した場合に与える損傷が大きく、又、吸湿性を有し
水分が混入すると変質するなど、取り扱いや保存が難し
いという欠点がある。また、このような均一系触媒を用
いた場合、反応後に触媒を除くために水を加えて抽出処
理などの煩雑な手間を必要としており、後処理で加えた
水を取り除くのに多大な手間を要するので、工業的には
好ましい方法であるとは言い難い。
As an example of (ii), JP-A-7-10
No. 811, which includes an asymmetric chain carbonate produced using a basic catalyst such as an alkali metal alcoholate.
A process is disclosed for obtaining an asymmetric chain carbonate from a mixture of different dialkyl carbonates by distillation. However, a strong base such as an alkali metal alcoholate has a drawback that it is difficult to handle and store, for example, it is greatly damaged when it adheres to the human body, has a hygroscopic property, and deteriorates when water is mixed therein. In addition, when such a homogeneous catalyst is used, complicated work such as extraction is required by adding water to remove the catalyst after the reaction, and a great deal of work is required to remove the water added in the post-treatment. Since it is necessary, it is hard to say that it is an industrially preferable method.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の問題点に鑑みてなされたもので、2種の対称鎖状炭
酸エステルを接触的に不均化反応させて平衡混合物より
目的物である非対称鎖状炭酸エステルを得る方法におい
て、安定かつ高活性で反応生成液に溶解しない不均一系
触媒を提供すること及び高選択性で単純なプロセスで目
的とする非対称鎖状炭酸エステルの製造方法を提供する
ことにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and comprises the step of subjecting two kinds of symmetric linear carbonates to catalytic disproportionation reaction to obtain the desired product from an equilibrium mixture. To provide a heterogeneous catalyst which is stable and highly active and does not dissolve in a reaction product solution, and is a highly selective and simple process for producing the desired asymmetric chain carbonate It is to provide a method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、2種の対称鎖
状炭酸エステルを触媒の存在下、不均化反応させて非対
称鎖状炭酸エステルを製造するに際し、チタン酸化物を
触媒活性成分として含む触媒を用いることを特徴とする
非対称鎖状炭酸エステルの製造方法を提供するものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing an asymmetric chain carbonate by disproportionating two symmetric chain carbonates in the presence of a catalyst. The present invention provides a method for producing an asymmetric chain carbonate characterized by using a catalyst comprising

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の方法について詳細
に説明する。本発明の方法においては、チタン酸化物か
らなる触媒の存在下二種の対称鎖状炭酸エステル同士の
不均化反応が次記反応式(1)のように進行し、目的と
する非対称鎖状炭酸エステルが生成する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The method of the present invention will be described below in detail. In the method of the present invention, the disproportionation reaction between the two kinds of symmetric chain carbonates proceeds as shown in the following reaction formula (1) in the presence of a catalyst composed of titanium oxide, and the desired asymmetric chain state Carbonate is formed.

【0010】[0010]

【化1】 Embedded image

【0011】(式中、R1 とR2 はそれぞれ異なる直鎖
状、分枝状または環状のアルキル基を示す。例えば、直
鎖状アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル
基、オクチル基、ドデシル基等の炭素数1〜12のアル
キル基を挙げることができる。分枝状アルキル基として
は、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル
基、tert−ブチル基、イソアミル基、tert−ア
ミル基、ネオペンチル基、イソヘキシル基、sec−ヘ
キシル基、tert−ヘキシル基を挙げることができ
る。さらに環状のアルキル基としては、シクロプロピル
基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシ
ル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロド
デシル基、ノルボルニル基を挙げることができる。
(Wherein R 1 and R 2 each represent a different linear, branched or cyclic alkyl group. Examples of the linear alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and a butyl group. Groups, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms such as a dodecyl group, etc. Examples of the branched alkyl group include an isopropyl group, an isobutyl group, and a sec-butyl group. Tert-butyl group, isoamyl group, tert-amyl group, neopentyl group, isohexyl group, sec-hexyl group, tert-hexyl group, and the cyclic alkyl group includes cyclopropyl group, cyclobutyl group, Cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclododecyl, norbornyl Can be mentioned.

【0012】かかる原料の対称鎖状炭酸エステルの具体
例としては、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチ
ルカーボネート(DEC)、ジプロピルカーボネート、
ジブチルカーボネート、ジシクロヘキシルカーボネート
等が挙げられる。また、目的物である非対称鎖状炭酸エ
ステルの具体例としては、エチルメチルカーボネート
(EMC)、メチルプロピルカーボネート、エチルプロ
ピルカーボネート、ブチルメチルカーボネート、ブチル
エチルカーボネート、ブチルプロピルカーボネート等が
挙げられる。
Specific examples of such a symmetric chain carbonate ester of raw materials include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate,
Dibutyl carbonate, dicyclohexyl carbonate and the like can be mentioned. Specific examples of the target asymmetric chain carbonate include ethyl methyl carbonate (EMC), methyl propyl carbonate, ethyl propyl carbonate, butyl methyl carbonate, butyl ethyl carbonate, butyl propyl carbonate, and the like.

【0013】なお、原料として何が用いられるかは、目
的物によって決まり、目的物がエチルメチルカーボネー
トである場合には、原料としてジメチルカーボネートと
ジエチルカーボネートを用いることになる。本発明にお
いて用いられる触媒は、チタン酸化物を触媒活性成分と
して含むものである。チタン酸化物は、例えばチタンの
シュウ酸塩、酢酸塩、水酸化物、炭酸塩等を空気中で焼
成する方法により製造するか、または一般的に市販され
ているチタン酸化物を利用することもできる。
[0013] What is used as a raw material depends on the target substance. When the target substance is ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate and diethyl carbonate are used as raw materials. The catalyst used in the present invention contains titanium oxide as a catalytically active component. Titanium oxide can be produced by, for example, calcining titanium oxalate, acetate, hydroxide, carbonate, or the like in the air, or a commercially available titanium oxide can be used. it can.

【0014】本発明に用いる触媒の酸化物は、多孔質で
比表面積の大きなものが高い触媒活性を得られるので好
ましい。比表面積は通常5〜500m2 /g、より好ま
しくは10〜300m2 /gの範囲の酸化物が用いられ
る。比表面積が5m2 /g未満の場合充分な触媒活性が
得られないため好ましくない。また、比表面積が500
2 /gを越えると、触媒の強度が低下し、耐久性の点
で問題が生じるため好ましくない。
The catalyst oxide used in the present invention is preferably porous and has a large specific surface area, since high catalytic activity can be obtained. An oxide having a specific surface area of usually 5 to 500 m 2 / g, more preferably 10 to 300 m 2 / g is used. When the specific surface area is less than 5 m 2 / g, it is not preferable because sufficient catalytic activity cannot be obtained. In addition, the specific surface area is 500
If it exceeds m 2 / g, the strength of the catalyst decreases, and a problem occurs in terms of durability.

【0015】これらの酸化物は、触媒として使用する前
に炭酸ガスや水分等の表面吸着物を除去する目的で、窒
素等の不活性ガス気流中で加熱処理することにより活性
化することが好ましい。その際の処理温度は100〜1
000℃の範囲、より好ましくは200〜800℃の範
囲である。処理温度が100℃未満では吸着物質の脱着
が不充分となるため好ましくない。また、処理温度が1
000℃を越える範囲は加熱処理にコストがかかる他、
酸化物が一部溶融して表面積が減少するため好ましくな
い。活性化処理の時間は表面吸着物の量や処理温度によ
り左右されるため特に限定される物ではないが、通常1
〜10時間の範囲である。
These oxides are preferably activated by heat treatment in a stream of an inert gas such as nitrogen for the purpose of removing surface adsorbates such as carbon dioxide and moisture before use as a catalyst. . The processing temperature at that time is 100 to 1
It is in the range of 000 ° C, more preferably in the range of 200 to 800 ° C. If the treatment temperature is lower than 100 ° C., the desorption of the adsorbed substance becomes insufficient, which is not preferable. In addition, when the processing temperature is 1
If the temperature exceeds 000 ° C., heat treatment is costly,
It is not preferable because the oxide partially melts and the surface area decreases. The activation treatment time is not particularly limited because it depends on the amount of the surface adsorbate and the treatment temperature.
-10 hours.

【0016】触媒の形状には特に制限はないが、反応時
の通液性や反応後の触媒分離を容易にするため、成形さ
れていることが望ましい。その形態は、100μm程度
の微粉末であっても差し支えないが、造粒、打錠などの
一般的な方法で成形したものがより好ましい。触媒を調
製するにあたって、適当なバインダーを用いることもで
きる。バインダーは触媒の酸化物固体を結合させ触媒の
機械的強度を増強させる目的で用いられるものであり、
本発明に係わるチタン酸化物の触媒活性を阻害したりし
ないものであるか、反応に対して触媒活性がある程度発
現するものでも良く、無機物あるいは有機物いずれでも
良い。かかるバインダーの具体例としては、シリカゾ
ル、アルミナゾル、ジルコニアゾル、有機ポリマーなど
が挙げられる。
There is no particular limitation on the shape of the catalyst, but it is desirable that the catalyst be molded in order to facilitate liquid permeability during the reaction and to facilitate separation of the catalyst after the reaction. The form may be a fine powder of about 100 μm, but it is more preferably formed by a general method such as granulation and tableting. In preparing the catalyst, a suitable binder may be used. The binder is used for binding the oxide solid of the catalyst to enhance the mechanical strength of the catalyst,
The titanium oxide according to the present invention may not impair the catalytic activity or may exhibit a certain degree of catalytic activity for the reaction, and may be either an inorganic substance or an organic substance. Specific examples of such a binder include silica sol, alumina sol, zirconia sol, and organic polymers.

【0017】本発明に用いる触媒を調製するにあたっ
て、適当な担体を用いることもできる。担体はその表面
にチタン酸化物を分散させて高表面積の触媒としたり、
触媒の機械的強度を高めたりする目的で用いられる。担
体は反応を阻害したりチタン酸化物の触媒活性を阻害し
たりしないものであれば特に制限はなく、反応に対して
触媒活性がある程度発現するものでもよい。担体の具体
例としては、特に制限はないが、シリカ、アルミナ、ジ
ルコニア、シリカ−アルミナ、シリカ−ジルコニアなど
の無機担体、カオリナイト族のカオリナイト、ディッカ
イト、ハロイサイトなどやスメクタイト族のモンモリロ
ナイト、バイデライトなど、雲母族の白雲母、パラゴナ
イト、金雲母、黒雲母など、ハイドロタルサイト、タル
クなどの粘土化合物などが挙げられる。
In preparing the catalyst used in the present invention, a suitable carrier may be used. The carrier can be a high surface area catalyst by dispersing titanium oxide on its surface,
It is used for the purpose of increasing the mechanical strength of the catalyst. The carrier is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction or inhibit the catalytic activity of the titanium oxide, and the carrier may exhibit a certain degree of catalytic activity for the reaction. Specific examples of the carrier include, but are not particularly limited to, silica, alumina, zirconia, silica-alumina, inorganic carriers such as silica-zirconia, kaolinite kaolinite, dickite, halloysite, and smectite montmorillonite, beidellite, and the like. And clay compounds such as hydrotalcite and talc, as well as muscovite muscovite, paragonite, phlogopite and biotite.

【0018】出発原料となる2種の対称鎖状炭酸エステ
ルのモル比は特に限定されないが、通常は実質的に当モ
ルで使用するのが目的物である非対称鎖状炭酸エステル
の収量を高める意味で好ましい。しかし、どちらか一方
を過剰に用いて反応させてももちろん特に不都合はな
く、1:1〜1:20の範囲で選ぶのが好ましい。エス
テル交換反応温度は特に限定されないが、窒素などの不
活性ガス雰囲気中で、通常0〜300℃の範囲で、好ま
しくは50〜200℃の範囲で反応させる。反応温度が
低い場合には反応速度が低下し、逆に低い場合には副反
応が増すため、いずれも好ましくない。また、反応圧力
は特に限定されず、0.1〜100kg/cm2 −Gの
範囲で反応させることができるが、通常0〜50kg/
cm 2 −Gの範囲で、好ましくは0〜10kg/cm2
−Gの範囲で行う。
[0018] Two kinds of symmetrical chain carbonates as starting materials
The molar ratio of the
Asymmetric chain carbonate intended for use in
It is preferable from the viewpoint of increasing the yield of. But either one
Of course, there is no particular problem even if the reaction is
Preferably, it is selected in the range of 1: 1 to 1:20. S
The temperature of the tellurium exchange reaction is not particularly limited.
In an active gas atmosphere, usually in the range of 0 to 300 ° C.,
Alternatively, the reaction is carried out in the range of 50 to 200 ° C. Reaction temperature
When the reaction rate is low, the reaction speed decreases.
Both are not preferred because the response increases. Also, the reaction pressure
Is not particularly limited, and is 0.1 to 100 kg / cm.Two-G
Although it can be made to react in the range, usually 0-50 kg /
cm Two-G, preferably 0 to 10 kg / cmTwo
Perform in the range of -G.

【0019】本発明において、触媒の存在下で対称鎖状
炭酸エステルを不均化反応させる方法としては、回分式
反応でも流通式反応でもよく、特に限定されるものでは
ないが、工業的には流通式反応が大量に連続的に原料を
処理できると共に触媒を繰り返し長時間使用することが
出来るため、経済的により好ましい反応方式である。回
分式反応を行う場合の触媒の使用量は、原料に対して
0.01〜30重量%、より好ましくは0.1〜15重
量%の範囲である。回分式反応器内に本発明の触媒、及
び原料を所定量充填し、所定温度で撹拌を伴いながら不
均化反応することにより、目的とする非対称鎖状炭酸エ
ステルを含む反応液混合物が得られる。その際、反応時
間は反応温度と触媒使用量により異なるが、一般的には
0.1〜100時間、より好ましくは1〜10時間の範
囲が用いられる。
In the present invention, the method of disproportionating a symmetric chain carbonate ester in the presence of a catalyst may be a batch reaction or a flow reaction, and is not particularly limited. The flow-type reaction is a more economically preferable reaction method because a large amount of the raw material can be continuously processed and the catalyst can be repeatedly used for a long time. The amount of the catalyst used when performing a batch reaction is in the range of 0.01 to 30% by weight, more preferably 0.1 to 15% by weight, based on the raw material. A batch-type reactor is charged with a predetermined amount of the catalyst of the present invention and a raw material, and is subjected to a disproportionation reaction at a predetermined temperature with stirring, whereby a reaction mixture containing the desired asymmetric chain carbonate is obtained. . At this time, the reaction time varies depending on the reaction temperature and the amount of the catalyst used, but is generally in the range of 0.1 to 100 hours, more preferably 1 to 10 hours.

【0020】流通式反応を行う場合には、固定床式、流
動床式、撹拌槽式のいずれの方式でも用いることができ
る。この際の通液条件は、触媒に対する液時空間速度
(LHSV)で表すと、0.05〜50/hr、より好
ましくは0.1〜10/hrの範囲を用いることができ
る。また、本発明の非対称鎖状炭酸エステルの製造方法
において、反応は液相で進行する。この際、原料の2種
の対称鎖状炭酸エステル自体が溶媒の役割を果たすので
他の溶媒を用いる必要はなく、後処理の容易性の観点か
ら用いない方が好ましいが、原料及び生成物と反応しな
い溶媒であり、反応後の分離の妨げにならなければ使用
してもかまわない。このような溶媒として、ベンゼン、
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、テトラ
リン等の飽和炭化水素性溶媒、不飽和炭化水素系溶媒、
エーテル系溶媒、アミド系溶媒などが挙げられる。
When a flow-type reaction is carried out, any of a fixed bed system, a fluidized bed system and a stirred tank system can be used. The liquid passing conditions at this time can be in the range of 0.05 to 50 / hr, more preferably 0.1 to 10 / hr, when represented by the liquid hourly space velocity (LHSV) with respect to the catalyst. In the method for producing an asymmetric chain carbonate according to the present invention, the reaction proceeds in a liquid phase. At this time, it is not necessary to use another solvent since the two kinds of symmetric chain carbonates themselves as a solvent play a role of a solvent, and it is preferable not to use it from the viewpoint of easiness of post-treatment. It is a solvent that does not react and may be used if it does not hinder the separation after the reaction. Such solvents include benzene,
Aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, saturated hydrocarbon solvents such as tetralin, unsaturated hydrocarbon solvents,
Examples include ether solvents and amide solvents.

【0021】反応後は、反応液に触媒が溶出してこない
ことから、反応液をそのまま、あるいは微量に存在する
微細な触媒粉を濾過などにより除去した後、常圧蒸留、
減圧蒸留、加圧蒸留など公知の蒸留法により、原料であ
る2種の対称鎖状炭酸エステル、反応生成物である非対
称鎖状炭酸エステルを分離することができる。分離のた
めの蒸留では沸点の順番として、原料の一方の対称鎖状
エステル、目的物である非対称鎖状炭酸エステル、原料
の他方の鎖状炭酸エステルの順で留出するので、目的物
は蒸留の第二番目の留分として所望の純度で得ることが
できる。ここで原料のうち沸点の高い対称鎖状炭酸エス
テルについては留出させても良いし、蒸留釜に残し、反
応にリサイクルしても良い。本発明の非対称鎖状炭酸エ
ステルの製造方法では、原料となる対称鎖状炭酸エステ
ル、生成物である非対称鎖状炭酸エステルの他の生成物
が実質的にないので、高選択率で所望の生成物を得るこ
とができ、しかも分離後の原料は回収し再使用すること
が可能である。
After the reaction, since the catalyst does not elute into the reaction solution, the reaction solution is removed as it is or after a minute amount of fine catalyst powder is removed by filtration or the like.
By a known distillation method such as vacuum distillation and pressure distillation, two kinds of symmetric chain carbonates as raw materials and an asymmetric chain carbonate as a reaction product can be separated. In the distillation for separation, the distillation is carried out in the order of the symmetric chain ester of one of the raw materials, the asymmetric chain carbonate as the target substance, and the other chain carbonate of the raw material in the order of the boiling points. As a second fraction of the desired purity. Here, the symmetric chain carbonate ester having a high boiling point among the raw materials may be distilled off, or may be left in the distillation still and recycled for the reaction. In the method for producing an asymmetric chain carbonate according to the present invention, since there is substantially no symmetric chain carbonate as a raw material and other products of the asymmetric chain carbonate as a product, desired production with high selectivity is achieved. A product can be obtained, and the separated raw material can be recovered and reused.

【0022】[0022]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明の方法を具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定され
るものではない。 触媒の製造例: 製造例1 四塩化チタン9.5g(0.05モル)を希塩酸100
mlに溶解させた後、水1000mlを添加し、撹拌
下、四塩化珪素295gを滴下した。滴下終了後、この
溶液を激しく撹拌しながら28%アンモニア水を加え溶
液のpHを7.0に調整した。一夜放置の後、生成した
沈殿を濾過し、純水で充分に洗浄し、空気中120℃で
12時間乾燥させ、さらに600℃で3時間焼成し、T
iO2 /SiO2 触媒を得た。この触媒を触媒(1)と
言う。触媒(1)のTi/Siの原子比は3/97であ
った。
EXAMPLES The method of the present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Production Example of Catalyst: Production Example 1 9.5 g (0.05 mol) of titanium tetrachloride was added to dilute hydrochloric acid
After dissolving in water, 1,000 ml of water was added, and 295 g of silicon tetrachloride was added dropwise with stirring. After completion of the dropwise addition, 28% aqueous ammonia was added to the solution while stirring the solution vigorously to adjust the pH of the solution to 7.0. After standing overnight, the formed precipitate was filtered, washed thoroughly with pure water, dried in air at 120 ° C. for 12 hours, and calcined at 600 ° C. for 3 hours.
An iO 2 / SiO 2 catalyst was obtained. This catalyst is called catalyst (1). The atomic ratio of Ti / Si of the catalyst (1) was 3/97.

【0023】製造例2 四塩化チタン71.6g(0.38モル)を水100m
lに溶解させた後、硫酸アンモニウム130.5gを希
塩酸200mlに溶解させた溶液を添加し、撹拌下、さ
らに塩化亜鉛4.6g(0.034mol)を水10m
lに溶解させた溶液を添加した。この溶液を激しく撹拌
しながら28%アンモニア水を加え溶液のpHを7.0
に調整した。一夜放置の後、生成した沈殿を濾過し、純
水で充分に洗浄し、空気中120℃で12時間乾燥さ
せ、さらに300℃で3時間焼成し、ZnO/TiO2
触媒を得た。この触媒を触媒(2)と言う。Zn/Ti
の原子比は7/93であった。
Production Example 2 71.6 g (0.38 mol) of titanium tetrachloride was added to 100 m of water.
Then, a solution prepared by dissolving 130.5 g of ammonium sulfate in 200 ml of dilute hydrochloric acid was added, and 4.6 g (0.034 mol) of zinc chloride was further added to 10 m of water with stirring.
The solution dissolved in 1 was added. While vigorously stirring this solution, 28% aqueous ammonia was added to adjust the pH of the solution to 7.0.
Was adjusted. After standing overnight, the formed precipitate was filtered, washed thoroughly with pure water, dried in air at 120 ° C. for 12 hours, and calcined at 300 ° C. for 3 hours to obtain ZnO / TiO 2.
A catalyst was obtained. This catalyst is called catalyst (2). Zn / Ti
Was 7/93.

【0024】実施例1 容量1000mlの撹拌機を備えたステンレス製オート
クレーブにジメチルカーボネート180.2g(2.0
モル)とジエチルカーボネート236.3g(2.0モ
ル;モル比=1:1)の混合溶液及び触媒(1)3.0
gを仕込んだ。次いで、反応器内を窒素置換し、窒素圧
1kg/cm2 −Gとした後、昇温を開始し、140℃
で4時間反応させた。
Example 1 In a stainless steel autoclave equipped with a stirrer having a capacity of 1000 ml, 180.2 g (2.0 ml) of dimethyl carbonate was added.
Mol) and 236.3 g (2.0 mol; molar ratio = 1: 1) of diethyl carbonate and catalyst (1) 3.0
g. Next, the inside of the reactor was purged with nitrogen and the nitrogen pressure was adjusted to 1 kg / cm 2 -G.
For 4 hours.

【0025】反応終了後、反応液をガスクロ分析したと
ころ、得られた反応混合物の組成はジメチルカーボネー
ト141.5g(1.57モル)、エチルメチルカーボ
ネート89.1g(0.86モル)、ジエチルカーボネ
ート201.1g(1.57モル)で他の生成物は認め
られなかった。エチルメチルカーボネートの仕込み総カ
ーボネートに対する収率は21.4%であった。
After the completion of the reaction, the reaction mixture was analyzed by gas chromatography. The composition of the resulting reaction mixture was 141.5 g (1.57 mol) of dimethyl carbonate, 89.1 g (0.86 mol) of ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate. No other products were found at 201.1 g (1.57 mol). The yield of ethyl methyl carbonate based on the total charged carbonate was 21.4%.

【0026】実施例2 触媒として触媒(1)に代えて触媒(2)3.0gを用
いる以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果得
られた反応混合物の組成は、ジメチルカーボネート10
1.8g(1.13モル)、エチルメチルカーボネート
181.1g(1.74モル)、ジエチルカーボネート
133.5g(1.13モル)で他の生成物は認められ
なかった。エチルメチルカーボネートの仕込み総カーボ
ネートに対する収率は43.5%であった。
Example 2 The same operation as in Example 1 was carried out except that 3.0 g of the catalyst (2) was used instead of the catalyst (1). The composition of the resulting reaction mixture was dimethyl carbonate 10
1.8 g (1.13 mol), 181.1 g (1.74 mol) of ethyl methyl carbonate and 133.5 g (1.13 mol) of diethyl carbonate showed no other products. The yield based on the total charged carbonate of ethyl methyl carbonate was 43.5%.

【0027】実施例3 触媒として触媒(1)に代えて市販のシリカ−チタニア
固体酸触媒(富士シリシア製F−305、Ti含量4重
量%)3.0gをそのまま用いる以外は実施例1と同様
の操作を行った。その結果得られた反応混合物の組成
は、ジメチルカーボネート162.2g(1.80モ
ル)、エチルメチルカーボネート40.6g(0.39
モル)、ジエチルカーボネート212.6g(1.80
モル)で他の生成物は認められなかった。エチルメチル
カーボネートの仕込み総カーボネートに対する収率は
9.7%であった。
Example 3 The same as Example 1 except that 3.0 g of a commercially available silica-titania solid acid catalyst (F-305 manufactured by Fuji Silysia, Ti content: 4% by weight) was used as a catalyst instead of the catalyst (1). Was performed. The composition of the resulting reaction mixture was 162.2 g (1.80 mol) of dimethyl carbonate and 40.6 g (0.39 mol) of ethyl methyl carbonate.
Mol), 212.6 g of diethyl carbonate (1.80)
Mol), no other products were found. The yield of ethyl methyl carbonate based on the total charged carbonate was 9.7%.

【0028】実施例4 触媒として触媒(1)に代えて市販の二酸化チタン(ア
モルファス、99.9%、和光純薬製)3.0gをその
まま用いる以外は実施例1と同様の操作を行った。その
結果得られた反応混合物の組成は、ジメチルカーボネー
ト146.9g(1.63モル)、エチルメチルカーボ
ネート76.6g(0.74モル)、ジエチルカーボネ
ート192.5g(1.63モル)で他の生成物は認め
られなかった。エチルメチルカーボネートの仕込み総カ
ーボネートに対する収率は18.4%であった。
Example 4 The same operation as in Example 1 was carried out except that 3.0 g of commercially available titanium dioxide (amorphous, 99.9%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries) was used as a catalyst instead of the catalyst (1). . The resulting reaction mixture was composed of 146.9 g (1.63 mol) of dimethyl carbonate, 76.6 g (0.74 mol) of ethyl methyl carbonate, and 192.5 g (1.63 mol) of diethyl carbonate. No product was found. The yield of ethyl methyl carbonate relative to the total charged carbonate was 18.4%.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明の方法によれば、対称鎖状炭酸エ
ステルの不均化反応の触媒として固体で高活性なチタン
酸化物を用いることにより、触媒自体が吸湿による変質
が無く保存取り扱いが容易で、原料として危険な物質を
使うことが無く、非対称鎖状炭酸エステルの製造工程を
容易且つ簡略にすることができる。また、本発明の非対
称鎖状炭酸エステルの製造工程によれば、反応後触媒と
反応生成物との分離が容易にでき、反応後の処理を簡略
化できる。さらに本発明によれば、このような触媒を用
いることにより、高選択性で反応副生成物のない反応を
行わせることができる。
According to the method of the present invention, a solid and highly active titanium oxide is used as a catalyst for the disproportionation reaction of a symmetrical chain carbonate, so that the catalyst itself is free from deterioration due to moisture absorption and can be stored and handled. The process for producing an asymmetric chain carbonate can be easily and simply made without using dangerous substances as raw materials. Further, according to the process for producing an asymmetric chain carbonate ester of the present invention, the post-reaction catalyst and the reaction product can be easily separated, and the post-reaction treatment can be simplified. Further, according to the present invention, by using such a catalyst, a reaction having high selectivity and no reaction by-product can be performed.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2種の鎖状炭酸エステルを触媒の存在
下、不均化反応させて非対称鎖状炭酸エステルを製造す
るに際し、触媒としてチタン酸化物を触媒活性成分とし
て含む触媒を用いることを特徴とする非対称鎖状炭酸エ
ステルの製造方法。
1. A process for producing an asymmetric chain carbonate by disproportionating two chain carbonates in the presence of a catalyst, wherein a catalyst containing titanium oxide as a catalytically active component is used. A method for producing an asymmetric chain carbonate, which is characterized in that:
【請求項2】 前記鎖状炭酸エステルがジメチルカーボ
ネート及びジエチルカーボネートであり、目的物として
エチルメチルカーボネートを製造する請求項1に記載の
製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the chain carbonate is dimethyl carbonate and diethyl carbonate, and the target substance is ethyl methyl carbonate.
【請求項3】 チタン酸化物が、比表面積5〜500m
2 /gの多孔質体である請求項1記載の製造方法。
3. The titanium oxide has a specific surface area of 5 to 500 m.
The production method according to claim 1, wherein the production method is a 2 / g porous body.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100555792B1 (en) * 1999-02-02 2006-03-03 제일모직주식회사 The preparation of non-symmetric dialkylated carbonates
WO2010024438A1 (en) 2008-09-01 2010-03-04 宇部興産株式会社 Method for producing asymmetric chain carbonate

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WO2010024438A1 (en) 2008-09-01 2010-03-04 宇部興産株式会社 Method for producing asymmetric chain carbonate
JP5464145B2 (en) * 2008-09-01 2014-04-09 宇部興産株式会社 Method for producing asymmetric chain carbonate

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