JPS5815930A - しゆう酸エステルの水素化方法 - Google Patents

しゆう酸エステルの水素化方法

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JPS5815930A
JPS5815930A JP56114094A JP11409481A JPS5815930A JP S5815930 A JPS5815930 A JP S5815930A JP 56114094 A JP56114094 A JP 56114094A JP 11409481 A JP11409481 A JP 11409481A JP S5815930 A JPS5815930 A JP S5815930A
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JP
Japan
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oxalate
group
copper
hydrogenating
carbon atoms
Prior art date
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Pending
Application number
JP56114094A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Miyamori
宮守 博
Hiroshi Masai
宏 正井
Tadashi Shimomura
下村 正
Hideo Uno
宇野 英夫
Makoto Kobayashi
真 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、銅およびクロムを本質的に含有する水素化触
媒の存在下に、しゆう酸エステルを液相で水素化する方
法に関し、さらに詳しくは銅およびクロムを本質的に含
有する水素化触−〇存在下に、しゆう酸エステルを液相
で水素化してエチレングリコールを製造するに際して。
後述する溶媒を存在させることを特徴とするものである
一般的に、亜クロム酸銅のごとき、銅およびクロムを本
質的に含有する水素化触媒の存在下に、Lゆう酸エステ
ルを液相で水素化してエチレングリコールを製造する方
法は、たとえば。
米5i41I許第206088号及びOrganic 
Reactions(オルガニック リアクション2)
第8巻1〜27頁(1954年)等に開示されている。
しかしm*の米m特許の記載によると、目的とするエチ
レングリコールを比較的収率よ(得るKは600〜1 
[j IJ O気圧という高圧を必要とする。
また後者の文献には、しゆう酸エステル(しゆう酸ジエ
チル1は水素化されて好収率でエチレングリコールが得
られることが開示されているが、その条件、結果等につ
いて具体的な記載はない。また、亜クロム酸銅触媒を使
用する気相水素添加反応が知られているが(特会昭55
−42971号明細書)、この方法はエチレングリコー
ルを収率よく得るためには、大過剰の水素が必要である
という問題点がある。
上記した公知技術に鑑み0本発明者らは、鋼およびクロ
ムを本質的に含有する水素化触媒の存在下に、液相で、
しゆう酸ニスデルを水素化してエトレンゲリコールを製
造する方法について詳細に検討した結果、亜クロム酸銅
系の触媒を使用してしゆう酸エステル類の水素添加反応
を行なう場合には、他の触媒と異なり溶媒の存在が好結
果を与えるが、#1謀の影響を非常に受は易く1例えば
メタノール、シクロヘキサノール、1.4−ブタンジオ
ール、ジ−n−ブチルエーテル等は収率が悪(好ましく
ないが1本発明に係わる溶媒を使用した場合は、水素圧
200気圧以下の圧力でも高収率でエチレングリコール
が得られムことを見出し1本発明を為すに至ったもので
ある。
すなわち9本発明は、金属成分として、銅及びクロムを
本質的に含有する水素化触媒の存在a′はアルキル基、
もしくはアルアルキル基または置換アルキル基、もしく
は置換アルキル基を示す)で表わされるしゆう酸エステ
ルを、液相で水素化して二手レンゲリコールを製造する
に際して。
■ 炭素数4〜20の飽和脂肪族アルコール。
(幻 炭素数4〜20で、しかも分子内KOH基以外の
酸素原子な1個以上含有する含酸素アルコール(ただし
、酸素原子と酸素原子は。
2個以上の炭素原子鎖で結合されているものとする。) ■ 一般式 RO(CHXCHYOl n IL’ (
ただし。
式中R,R’は炭素数1〜4のアルキル基:X。
Yは水素原子、エチル基またはエチル基をそれぞれ示す
。nは1〜10の整数である。)で表わされるエーテル
、および に’l  環状エーテル。
から選ばれた少なくとも一種を反応溶媒として使用する
ことを特徴とするしゆう酸エステルの水素化方法τ゛h
4゜ 本発明において、しゆう酸エステルは、一般ル基、もし
くはアルアルキル基または置換アルキル基、もしくは置
換アルフルキル基を示す。
これらは同一であっても異ってもよい)で示され、具体
的には1例えばしゆう酸ジメチル、しゆう酸ジエチル、
しゆう酸ジーn−プロピル。
しゆう酸ジーn−ブチル、しゆう酸ジメトキシエチル、
しゆう酸ジn−ブトキシエチル、しゅう酸ジーt−7ミ
ルなどを挙げることがで舎る。
本発明に言う反応溶媒は、上記した通りであり、具体的
に例示すると以下の通りである。
前述■の飽和脂肪族アルコール類としては。
faL4i n −フチルアルコール、t−7ミルアル
コール、n−ヘキシルアルコール、1−オクタツール、
2−オクタツール、2−エチル−1−ヘキサ/−ル*n
−y”シルアルコール、ステアリルアルコールなどを挙
げることができ、前述■の含酸素アルコール類としては
1例えばエチレングリコールモノn−ブチルエーテル、
プロピレングリコール七ノエチルエーテル、ジエチレン
グリコール七ノエチルエーテル、トリフロピレングリコ
ール七ツメチルエーテル、テトラメ+レンク替コールモ
ノエチルエーテル、ヘキサメチレングリコール七ノエチ
ルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエー
テルなどを挙げることができ、前述■のエーテル類とし
ては1例えばエチレングリコールジn−ブチルエーテル
ジエチレンクリコールジn−ブチルエーテル、(1,2
−プロピレンクリコール)ジエチルエーテル、(1,2
−ブチレングリフール)ジエチルエーテル、トリエチレ
ングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコ
ールジメチルエーテルなどを挙げることができ。
さらに前述した■の環状エーテル類としては。
例えばテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオ
キサンセよびクラウンエーテルなどを挙げることができ
る。
本発明において、使用する溶媒中の水分の含有量は反応
生成物に大きく影譬な与え、水分含有量が多いと炭酸ガ
ス、−酸化縦索の生成が増大し、目的とするエチレング
リコールの選択率を低下させる。このため、使用する溶
媒には実質的に水分を含有していないことが好ましいが
実用的に゛は、溶媒に含まれる水分含量は0.1W/マ
%(溶媒100d中に含まれる水分量をy数で示したも
の。以下同じ)以下、好ましくは0.05 w/v%以
下であることが好ましい。
また1本発明において溶媒の使用量は、しゆう酸エステ
ルに対して、一般に1〜50重量倍。
好ましくは2〜5重量倍である。上記範囲より溶媒の使
用量が少ないと本発明の効果を十分に発揮することがで
きない。一方、上記範囲より溶媒の使用量を多くしても
本発明の効果に格別な利点が認められず、経済的見地よ
り多量に用いることは好ましくない。
次に本発明において、使用される鋼およびクロムを本質
的に含有する水素化触媒は、それ自体公知のもので、一
般の亜クロム鍛鋼系の触媒であり、亜クロム酸銅及びさ
らにバリウム、ケイソウ土、マンガン、亜鉛、ニッケル
あるいはコバルトなどを添加したものが使用され、具体
的には、亜クロム鍛鋼亜鉛、亜クロム酸銅バリウム、亜
クロム酸銅ニッケル、亜りaム酸銅コバルトなどが挙げ
られる。これらの触媒は一般にしゆう酸エステル100
重量部に対して、1〜80重量部、好ましくは2〜40
重量部が使用される。触媒量が上記範囲より少t【いと
反応が遅くなる傾向があり、触媒が上記範囲より多いと
炭酸ガスあるいは一酸化辰素の生成量が増える傾向があ
り好ましくない。
本発明の反応は、一般的に加圧容器にしゆう酸エステル
、溶媒、及び触媒を仕込み、水素ガスを導入し室温で少
な(とも50〜IQ)に加圧したのち、攪拌しながら加
熱下に行なわれ1通常0.1〜10時間反応させること
Kより、目的生成物が得られる。一般的には加熱温度は
180〜350℃で1反応圧力80〜(G)以上で実施
し得るが1反応速度、目的生成物であるエチレングリコ
ールの選択率さらKは経済的な面尋を考慮すると1反応
源度は200〜300℃。
反応圧力10 、i〜300〜(G)で0.5〜5時間
反応させることが望ましい。
本発明によれば、前述した溶媒の少なくとも一種を使用
することにより1反応速度を低下させることなく導入水
素圧に近い比較的低い圧力下で反応させることができ、
しかも高い選択率で目的生成物を得ることができるもの
であり。
工業的に極めて有用な方法である。υ下に本発明に′1
?施例屋よりさらに具体的に説明塗る〇実施例 1 100I!/のステンレス製オートクレーブK。
しゆう酸モロ−ブチル 9−73J/(48,1mma
l ) 、 n−ブタノール 24y、市販の亜クロム
酸銅触媒 0.5yを仕込み1次に水素ガスを室温にて
16(1・G圧入した。その後。
攪拌しながら昇温し、250’Cにて2時間反応させた
、反応時、圧力は225′〜・Gより168力・G′f
で降下した。室温まで冷却後1反応生成物をガスクロマ
トグラフィーで分析したところ、1チレングリ=+−ル
44.5mmo/ +n−ブチルグリコレー)  0 
、6 mmoj 、炭酸ガス 0−5 mmo7!およ
び一酸化炭素 o、。
3mmojが検出された。エチレングリコール選択率(
消費されたしゅう酸エステル基準、以下同じ)は92.
5モル%であった。
比較例 1 n−ブタノール 24gの代わりにメタノール 24&
を使用した以外は実施例1と同様に反応を行なった。反
応時、圧力は275〜・Gから290〜・GK上昇した
。室温まで冷却後。
実施例1と同様に分析をした結果、エチレングリコール
 5 、5 mmoJ 、ブチルグリコレート1−72
7Hmo/ 、 l−ゆう酸モロ−ブチル 5゜2mm
oJ(炭酸ガス 16.3 mmo/!および一酸化炭
素 1.9 mmo/検出された。エチレングリコール
選択率は12.8モル%であった。
比較例 2(無溶媒の場合) 実施例1で使用したと同様のオートクレーブに、しゆう
酸ジn−ブ千ル 58−92p(192,7mmoJ 
)および市販の亜クロム酸銅触媒 2.Oyを仕込み1
次に水素ガスを室温でIDO’l!;l!・G圧入した
。攪拌しながら250℃まで昇温した後、水素ガスを更
W圧大して圧力を200¥l−Gに保ち2時間反応させ
た。その後、室温まで冷却した後、実施例1と同様に分
析をした結果、エチレングリコール 24、−9mto
ol +ブチルグリコレー)  65 、1mmoJし
ゆう酸モロ−ブチル 4 Q 、 4mmoJ +炭酸
ガス 50 、2 mmoJおよび一酸化炭素 6゜8
−mmoJが検出された。二手し・ングリコール選択率
は16.4モル%であった。
実施例 2〜5 実施例1におけろn−ブタノールの代りK。
t−7ミルアルコール、2−エチル−1−ヘキシルアル
コール、n−ヘキシルアルコール、n−デシルアルコー
ルを溶媒として用いて実施例1と同様の操作により反応
させた。反応条件及び結果を表1に示す。
実施例 6〜9 実施例1におけるしゆう酸モロ−ブチルの代わり忙しゅ
う酸ジメチル、しゆう酸ジエチル。
しユウ酸ジーn−プロピルあるいはしゆう酸ジーt−7
ミルを用い、溶媒としてn−ブタノールの代わりにU−
ヘキサノールを用いて、実施例1と同様の操作により反
応させた。反応条件及び結果を表2に示す。
C−響         一 実施例 10へ13 実施例1と同様の装置を用いて1表3に示した各種の溶
媒を使用し、各種のしゆう酸エステルの水素添化反応を
行なった。反応条件右よび結果を表3に示す。
印 ≦ く          丹 づ 釦実施例 1
4〜17 実施例1と同様の装置を用いて1表4に示した各種溶媒
を使用し、しゆう酸エステルの水素源化反応を行なった
。反応条件および結果を表4に示す。
・     士 づ (・′        佃 も 
〜P実施例 18〜21 実施例1と同様の装置を用いて1表5に示した種々の溶
媒を使用し、しゆう酸エステルの水素源化反応を行なっ
た。反応条件および結果を表5に示す。
比較例 6〜6 実施例1と同様の装置を用いて1表6に示した各種の溶
媒を使用して、しゆう酸エステルの水素重化反応を行な
った。反応条件および結果を表6に示す

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1) 金属成分として、銅及びクロムを本質的に含有す
    る水素化触媒の存在下に、一般式基、もしくはフルアル
    キル基または置換アルキル基、もしくは置換アルアルキ
    ル基を示す)ヤ で表わされるし≠う酸エステルを、液相で水素化してエ
    チレングリコールを製造するに際して。 ■ 炭素数4〜20の飽和脂肪族アルコール。 ■ 炭素数4〜20で、しかも分子内KOH基以外の酸
    素原子を1個以上含有する含酸素アルコール(ただし、
    酸素原子と酸素原子は、2個以上の炭素原子鎖で結合さ
    れているものとする。) (リ 一般式 &0(CHXeHYO)n* (t= 
    だし。 式中R,&は炭素lk1〜4のアルキル基;X、Yは水
    素原子、メチル基また11エチル基をそれぞれ示す。n
    は1〜10の整数である。)で表わされるエーテル、お
    よび■ 環状エーテル。 から選ばれた少なくとも一種を反応溶媒として使用する
    ことを特徴とするしゆう酸エステルの水素化方法 2) 銅およびクロムを本質的に含有する水素イし触媒
    が、亜クロム酸銅、亜クロム酸銅亜鉛。 亜クロム酸鋼バリウム、亜クロム酸銅ニッケル、亜クロ
    ム酸銅コノくルトからなる群から選ばれた一種である特
    許請求の範囲第1項記載の方法 6)反応溶媒は、水分含有量力; Q 、、1 w/v
    %以下である特許請求の範囲第1項記載の方法4ノ 反
    応溶媒が、原料しゆう酸エステlしに対し1〜60重量
    倍の範囲で使用される特許請求の範囲−第1項記載5の
    方法 52  原料しゆう酸エステルが、しゆう酸ジメチル、
    しゆう酸ジエチル、しゆう酸ジーn−7’ロピル、しゆ
    う酸ジーn−ブチルである特許請求の範囲第1項記載の
    方法
JP56114094A 1981-07-21 1981-07-21 しゆう酸エステルの水素化方法 Pending JPS5815930A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101869838A (zh) * 2009-04-24 2010-10-27 中国科学院福建物质结构研究所 一种草酸二酯加氢合成乙二醇纳米催化剂
CN105126798A (zh) * 2015-07-29 2015-12-09 上海华谊(集团)公司 乙酸仲丁酯加氢联产仲丁醇和乙醇的催化剂及其制备方法和应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101869838A (zh) * 2009-04-24 2010-10-27 中国科学院福建物质结构研究所 一种草酸二酯加氢合成乙二醇纳米催化剂
CN105126798A (zh) * 2015-07-29 2015-12-09 上海华谊(集团)公司 乙酸仲丁酯加氢联产仲丁醇和乙醇的催化剂及其制备方法和应用

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