JPH10306061A - 炭酸エステルの製造方法 - Google Patents

炭酸エステルの製造方法

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JPH10306061A
JPH10306061A JP9115609A JP11560997A JPH10306061A JP H10306061 A JPH10306061 A JP H10306061A JP 9115609 A JP9115609 A JP 9115609A JP 11560997 A JP11560997 A JP 11560997A JP H10306061 A JPH10306061 A JP H10306061A
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JP
Japan
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alcohol
reaction
oxygen
producing
carbonate
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JP9115609A
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English (en)
Inventor
Kazuyuki Matsuoka
一之 松岡
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Daicel Corp
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Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 反応器などの装置の腐食を抑えながら、触媒
活性が長期間にわたって高い状態に維持され、高い選択
率で炭酸エステルを製造する方法を提供する。 【解決手段】 固体触媒の存在下、アルコールと一酸化
炭素と酸素を反応させて炭酸エステルを製造する方法に
おいて、有機塩素化合物の共存下に反応させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアルコールと一酸化
炭素と酸素を反応させて炭酸エステルを製造する方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】炭酸エステルはガソリンの添加剤、有機
溶剤としてまた各種カーボネート類、カーバメート類、
ウレタン類、医薬、農薬等の精密化学品の製造における
ホスゲンに代わる反応剤として有用な化合物である。
【0003】炭酸ジエステルの製造方法として、従来、
アルコールとホスゲンとを反応させる方法が工業的に行
われている。しかし、この方法は、毒性の高いホスゲン
を工業的に使用する必要があり、また、アルコールとホ
スゲンとの反応により腐食性の強い塩化水素が多量に副
生する。
【0004】そこで、ホスゲンを使用しない方法が提案
されている。例えば、特開昭60−181051号公報
によれば、一酸化炭素と亜硝酸エステル及び酸素を白金
族金属もしくはその化合物を担体に担持した固体触媒の
存在下で気相で反応させることによる炭酸ジエステルの
製造方法が開示されている。この方法では蓚酸ジエステ
ルの副生による選択率の低下、触媒寿命の問題、さらに
亜硝酸メチルエステルの使用濃度が爆発限界を越えてい
る等、工業的に炭酸エステルを製造する方法としては満
足できる方法ではない。そこで、一酸化炭素とアルコー
ル及び酸素から炭酸ジエステルを合成する方法が各方面
で研究されている。例えば特開昭60−75447号公
報、特開昭63−72650号公報、特開昭63−38
018号公報、特開平5−208137号公報等に炭酸
ジエステルの合成法が提案されている。これらの方法
は、ハロゲン化銅、ハロゲン化パラジウム等を触媒とし
て用い、液相及び気相で反応する方法であるが、副生物
として炭酸ガスが生成するために選択率が低く、液相反
応の場合は生成物と触媒の分離、気相反応の場合は触媒
の寿命が短い等の問題がある。さらに触媒の活性を持続
するために、特開平5−194327号公報には、塩酸
の存在下にアルコールと一酸化炭素と酸素を反応させて
炭酸ジアルキルを製造する方法が提案されているが、反
応系に腐食性の非常に高い塩酸が存在するなどの問題が
あり工業的に有利な方法ではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、腐食の問題
を低減し、触媒の活性劣化が小さく、選択率が高い、長
時間安定して製造することができる工業的に好適な炭酸
エステルの製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記目的を
達成するために鋭意検討した結果、固体触媒の存在下、
アルコールと一酸化炭素と酸素を反応させて炭酸エステ
ルを製造する方法において、有機塩素化合物の共存下に
反応させることにより、反応器などの装置の腐食を抑え
ながら、触媒活性が長期間にわたって高い状態に維持さ
れ、高い選択率で炭酸エステルを製造することができる
ことを見いだし、本発明を完成した。
【0007】すなわち、本発明は固体触媒の存在下、ア
ルコールと一酸化炭素と酸素を反応させて炭酸エステル
を製造する方法において、有機塩素化合物の共存下に反
応させることを特徴とする炭酸エステルの製造方法を提
供する。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明に使用される固体触媒は、
酸化的カルボニル化反応の触媒として用いられている触
媒成分であれば特に限定されず、例えば、銅、鉄、ニッ
ケル、コバルトなどの遷移金属、パラジウム、ルテニウ
ム、ロジウムなどの白金族金属などの金属化合物が挙げ
られる。これらの触媒成分は、一種又は二種以上組み合
わせて用いることができ、また、塩化リチウム、塩化ナ
トリウム、フッ化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリ
ウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属化合物、塩化マ
グネシウム、塩化カルシウム、臭化ストロンチウム、硫
酸バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、炭
酸マグネシウム、炭酸バリウムなどのアルカリ土類金属
化合物などと併用することもできる。
【0009】前記触媒成分のうち、触媒活性、反応の選
択性、触媒の寿命等の点から、銅化合物が好適に用いら
れる。銅化合物には、フッ化第一銅、塩化第一銅、臭化
第一銅、ヨウ化第一銅のハロゲン化第一銅、フッ化第二
銅、塩化第二銅、臭化第二銅、ヨウ化第二銅のハロゲン
化第二銅、オキシフッ化第二銅、オキシ塩化第二銅、オ
キシ臭化第二銅、オキシヨウ化第二銅のオキシハロゲン
化第二銅、水酸化銅、酸化銅、又、硫酸銅、硝酸銅、炭
酸銅、ホウ酸銅などの無機酸塩、酢酸銅、シュウ酸銅な
どの有機酸塩、アミン錯体、ホスフィン錯体、ニトリル
錯体などの銅錯体などが挙げられる。
【0010】触媒としては金属化合物単独として用いる
こともできるが、望ましくは担体に担持して使用する。
担体は特に規制されなく、例えば、活性炭、シリカ、ア
ルミナ、シリカアルミナ、ゼオライト、軽石、ケイソウ
土、炭化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウ
ム、酸化チタン、酸化ニオブ、イオン交換樹脂などが挙
げられ、特に好ましくは活性炭が用いられる。担体の形
状は、特に限定されず、例えば、粉末状、粒状、繊維
状、ペレット状、ハニカム状などのいずれであってもよ
い。
【0011】前記担体の比表面積は、通常、10m
g以上、好ましくは100〜3000m/g程度であ
り、活性炭の比表面積は、例えば500m/g以上、
好ましくは700〜3000m/g、さらに好ましく
は900〜3000m/g程度である。
【0012】触媒成分の担体への担持量は、触媒活性が
損なわれない範囲で適宜選択できるが、通常は、担体に
対して、0.5〜60重量%、好ましくは1〜40重量
%、さらに好ましくは2〜20重量%である。
【0013】担体への触媒成分の担持方法は、含浸、コ
ーティング等の通常の方法で担持することができる。
【0014】本発明で使用される有機塩素化合物は特に
限定されず、どのような化合物でも使用することができ
るが、好ましくは、炭素数10以下の化合物である。炭
素数10以上の化合物の場合は揮発性が小さくなりあま
り望ましくない。具体的に有機塩素化合物を挙げると、
モノクロロメタン、ジクロロメタン、トリクロロメタ
ン、テトラクロロメタン、モノクロロエタン、1,1−
ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,1
−トリクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、
1,1,1,2−テトラクロロエタン、1,1,2,2
−テトラクロロエタン、モノクロロエチレン、1,1−
ジクロロエチレン、1,2−ジクロロエチレン、テトラ
クロロエチレン、モノクロロエチン、ジクロロエチン、
1−クロロプロパン、2−クロロプロパン、1,1−ジ
クロロプロパン、1,2−ジクロロプロパン、1,3−
ジクロロプロパン、3−クロロプロパノール、3−クロ
ロプロピオン酸メチル等のエステル類、クロロシクロヘ
キサン、1,1−ジクロロシクロヘキサン、1,2−ジ
クロロシクロヘキサン、1,3−ジクロロシクロヘキサ
ン、1,4−ジクロロシクロヘキサン、1,1,2−ト
リクロロシクロヘキサン、モノクロロ酢酸、クロロベン
ズアルデヒド等のアセタール類、また、クロロベンゼ
ン、1,2−ジクロロベンゼン、1,3−ジクロロベン
ゼン、1,4−ジクロロベンゼン等のクロロベンゼン
類、クロロギ酸メチル、クロロギ酸エチル等のクロロギ
酸エステル類、o−クロロアニリン、p−クロロアニリ
ン、2,5−ジクロロアニリン等のクロロアニリン類、
o−クロロ安息香酸、2,4−ジクロロ安息香酸等のク
ロロ安息香酸類、o−クロロフェノール、p−クロロフ
ェノール等のクロロフェノール類、o−クロロニトロベ
ンゼン、p−クロロニトロベンゼン等のクロロニトロベ
ンゼン類、が挙げられる。好ましくは、テトラクロロメ
タン、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジクロロベン
ゼン、クロロギ酸エチルであり、なかでも特にテトラク
ロロメタンが好ましい。
【0015】アルコールと一酸化炭素と酸素を含む原料
中の有機塩素化合物の含有量は特に上限はないが、あま
り多すぎると炭酸エステルの生成速度が低下するので好
ましくない。原料中に含有される有機塩素化合物は塩素
として0.1%(容量%)以下であり、好ましくは10
00〜5ppmの範囲である。
【0016】反応原料であるアルコールとしては、炭素
数1〜10の脂肪族アルコール、炭素数3〜10の脂環
式アルコールや芳香族アルコールが好ましい。例えば、
メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロ
パノール、1−ブタノール、1−ペンタノール、2−ヘ
キサノールなどの飽和脂肪族アルコール、アリルアルコ
ールなどの不飽和脂肪族アルコール、シクロプロパノー
ル、シクロブタノール、シクロヘキサノールなどの脂環
式アルコール、ベンジルアルコール、フェノールなどの
芳香族アルコール、エチレングリコール、ポリエチレン
グリコール、プロピレングリコールなどの多価アルコー
ルなどが挙げられる。好ましくは炭素数1〜6程度のア
ルコールであり、特に好ましくはメタノール、エタノー
ルの1価のアルコールである。これらは、単独で、ある
いは組み合わせて用いられる。単独で用いた場合は対称
な炭酸エステルが得られ、異なるアルコールを組み合わ
せて用いた場合は対称又は非対称の炭酸エステルが得ら
れる。
【0017】反応は、液相反応、気相反応のいずれであ
ってもよいが、より好ましくは気相反応である。
【0018】液相反応は、溶媒の非存在下又は反応に不
活性な溶媒の存在下で行ってもよい。反応温度は、通
常、30〜200℃、好ましくは50〜150℃程度で
あり、反応圧力は、通常、常圧〜200気圧、好ましく
は常圧〜60気圧程度である。
【0019】気相反応の反応条件としては、反応温度
は、通常、70〜350℃、好ましくは80〜250
℃、さらに好ましくは100〜200℃程度である。反
応圧力は通常、常圧〜35kg/cm、好ましくは2
〜20kg/cm、さらに好ましくは3〜15kg/
cm程度である。一酸化炭素のアルコールに対するモ
ル比(CO/アルコール)は通常0.01〜100、好
ましくは0.5〜20、さらに好ましくは1〜10の範
囲である。又、酸素のアルコールに対するモル比(酸素
/アルコール)は通常0.01〜2、好ましくは0.0
5〜1、さらに好ましくは0.05〜0.5である。
又、一酸化炭素と酸素は通常、モル比(CO/酸素)で
1〜1000、好ましくは10〜100、さらに好まし
くは20〜50である。酸素は純粋な分子状酸素、ある
いは空気として供給することができる。反応は、アルコ
ール、一酸化炭素及び酸素以外に不活性ガスとして窒
素、炭酸ガス、アルゴンなどで希釈して実施することも
可能である。反応系に供給するガスの空間速度は通常、
10〜50000hr−1、好ましくは50〜1000
0hr−1、さらに好ましくは100〜5000hr
−1である。
【0020】前記気相反応は、固定床形式、移動床形
式、流動床形式等の反応形式は限定されず、どのような
反応形式にも適応できる。
【0021】
【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明を詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるも
のでない。
【0022】[触媒調整]塩化第二銅6.2gを水30
0mlに溶解した溶液中に活性炭90gを加え、60℃
で2時間放置して含浸させた後、60℃に保ちながら減
圧下で水を除去し後窒素気流中100℃で乾燥した。水
酸化ナトリウム1.8gを水300mlに溶解した溶液
中に、塩化第二銅を担持した前記活性炭を加えた後、6
0℃に保ちながら減圧下で水を除去し、後窒素気流中1
00℃で乾燥して触媒を得た。
【0023】
【実施例1】内径20mmのステンレス製高圧固定床気
相反応装置に前記調整した触媒20mlを充填し、反応
圧力4kg/cmG、反応温度120℃の条件下でテ
トラクロロメタン80ppm含有する一酸化炭素82
%、酸素2%、メタノール16%(容量%)からなるガ
スを空間速度2500hr−1で供給して長期間の寿命
試験を実施した。結果を表1に示す。
【0024】
【表1】
【0025】
【比較例1】実施例1における仕込みガス中にテトラク
ロロメタンを含有させなかった以外は、実施例1と同様
に反応を行った。結果を表2に示す。
【0026】
【表2】
【0027】
【実施例2】実施例1における仕込みガス中のテトラク
ロロメタン含有量を16ppmに変えた以外は、実施例
1と同様に反応を行った。結果を表3に示す。
【0028】
【表3】
【0029】
【比較例2】実施例1における仕込みガス中のテトラク
ロロメタン含有量を1200ppmにした以外は、実施
例1と同様に反応を行った。反応10時間後の炭酸ジメ
チルの生成速度は0.1mol/L−cat・hrであ
った。
【0030】
【実施例3、4、5】実施例1における仕込みガス中の
テトラクロロメタンを1,2−ジクロロエタン、1,2
−ジクロロベンゼン、クロロギ酸エチルにし含有量を変
えた以外は、実施例1と同様に反応を行った。結果を表
4に示す。
【0031】
【表4】
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、有機塩素化合物の共存
下に反応させることにより、反応器などの装置の腐食を
抑えながら、触媒活性が長期間にわたって高い状態に維
持され、高い選択率で炭酸エステルを製造することがで
きる。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固体触媒の存在下、アルコールと一酸化
    炭素と酸素を反応させて炭酸エステルを製造する方法に
    おいて、有機塩素化合物の共存下に反応させることを特
    徴とする炭酸エステルの製造方法。
  2. 【請求項2】 固体触媒が塩化銅を担体に担持したもの
    であることを特徴とする請求項1記載の炭酸エステルの
    製造方法。
  3. 【請求項3】 担体が活性炭であることを特徴とする請
    求項2記載の炭酸エステルの製造方法。
  4. 【請求項4】 有機塩素化合物が炭素数10以下の化合
    物であることを特徴とする請求項1記載の炭酸エステル
    の製造方法。
  5. 【請求項5】 有機塩素化合物の含有量がアルコールと
    一酸化炭素と酸素を含有する原料中に塩素として100
    0ppm以下(0を含まない)であることを特徴とする
    請求項1又は4記載の炭酸エステルの製造方法。
  6. 【請求項6】 有機塩素化合物がテトラクロロメタンで
    あることを特徴とする請求項1記載の製造方法。
  7. 【請求項7】 活性炭に塩化銅を担持した触媒の存在
    下、気相でアルコールと一酸化炭素と酸素を反応させて
    炭酸エステルを製造する方法において、アルコールと一
    酸化炭素と酸素を含有する原料ガス中にテトラクロロメ
    タンを塩素として5〜1000ppm含有させることを
    特徴とする炭酸エステルの製造方法。
JP9115609A 1997-05-06 1997-05-06 炭酸エステルの製造方法 Pending JPH10306061A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002533310A (ja) * 1998-12-22 2002-10-08 バイエル アクチェンゲゼルシャフト ジアリールカーボネートの製造方法
KR100484508B1 (ko) * 2002-09-27 2005-04-20 학교법인 포항공과대학교 사염화탄소 처리방법

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