JPS58225031A - Production of oxygen-containing organic compound - Google Patents

Production of oxygen-containing organic compound

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JPS58225031A
JPS58225031A JP57108339A JP10833982A JPS58225031A JP S58225031 A JPS58225031 A JP S58225031A JP 57108339 A JP57108339 A JP 57108339A JP 10833982 A JP10833982 A JP 10833982A JP S58225031 A JPS58225031 A JP S58225031A
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containing organic
oxygen
ruthenium
imidazole
compound
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佳久 木曽
Kenji Saeki
憲治 佐伯
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Abstract

PURPOSE:The reaction of carbon monoxide and hydrogen is carried out in the presence of a catalyst consisting of ruthenium and an imidazole under heating and pressure to achieve high-yield of a product of oxygen-containing organic compound such as ethylene glycol, methanol or others. CONSTITUTION:The reaction between carbon monoxide and hydrogen is carried out in the presence of (A) a Ru compound and (B) an imidazole, at 1,000-50kg/ cm<2> and 150-300 deg.C for 0.5-10hr to produce oxygen-containing organic compounds including ethylene glycol. As component A, is cited ruthenium chloride, ruthenium acetate or its complex in a concentration of 2X10<-11>-10<-4>g.atom/l as Ru element and, as component B, is optimal benzimidazole of the formula in a concentration of 10<-3>-10mol per liter of the reaction mixture. Further it is preferred that the ratio of component B to 1g.atom of metallic Ru is 10- 10<7>mol.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エチレングリコール、メタノール、エタノー
ル等の含酸素有機化合物を、−酸化炭素と水素から直接
製造する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for directly producing oxygen-containing organic compounds such as ethylene glycol, methanol, and ethanol from -carbon oxide and hydrogen.

一酸化炭素と水素から直接エチレングリコール、メタノ
ール、エタノール等の含ix有機化合物を製造する方法
として、ロジウム系触媒をはじめとする周期律表第■族
の金属を含む触媒系が知られている。これら従来知られ
ている方法のうち、ロジウム系触媒を使用する方法は、
触媒活性がかなり高いが、ロジウム系触媒の価格が著し
く高価であることの他に、いずれの方法においても反応
終了後に、ロジウム系触媒がロジウム金属として不活性
化し、容易に回収して再使用できないという欠点がある
As a method for directly producing ix-containing organic compounds such as ethylene glycol, methanol, and ethanol from carbon monoxide and hydrogen, a catalyst system containing a metal of group 1 of the periodic table, such as a rhodium-based catalyst, is known. Among these conventionally known methods, the method using a rhodium catalyst is
Although the catalytic activity is quite high, in addition to the fact that the price of the rhodium-based catalyst is extremely high, in any method, the rhodium-based catalyst becomes inactive as rhodium metal after the reaction is completed, and cannot be easily recovered and reused. There is a drawback.

従ってロジウム系触媒を使用する方法は、触媒活性がか
なり高いにもかかわらず、エチレングリコール等の含酸
素有機化合物を工業的規模で経済的に製造する方法とし
て採用し難いものとなっている。
Therefore, the method using a rhodium-based catalyst is difficult to adopt as a method for economically producing oxygen-containing organic compounds such as ethylene glycol on an industrial scale, although the catalytic activity is quite high.

また、前記ロジウム系触媒以外の他の貴金属系触媒とし
ては、特開昭55−115834号、USP第4.17
0,605号、J、 Am、 Ohem、 5ac−+
 102.6855(1980)、Erdol Koh
le Erdgae Petrocham+ 32+3
13(1979)、Int、 HJ(h Pressu
re 0onf、(USA)。
In addition, examples of noble metal catalysts other than the rhodium catalysts include JP-A-55-115834 and USP No. 4.17.
No. 0,605, J, Am, Ohem, 5ac-+
102.6855 (1980), Erdol Koh
le Erdgae Petrocham+ 32+3
13 (1979), Int, HJ (h Pressu
re 0onf, (USA).

6th(1977)、(1)、733〜738(197
9)、特開昭57−82327号、特開昭57−823
28号などに、ルテニウム系触媒を使用する方法が提案
されている。これらのルテニウム系触媒を使用する方法
では、触媒そのものの価格が安価で経済的に優れている
が、ロジウム系触媒に比べ、例えば、エチレングリコー
ル生成活性が劣っている。前記USP 41170,6
05ならびに工nt、H14h PressureQo
nf、(USA)、6th(1977)+ (1)73
3〜738(1979)には、特定のルテニウム化合物
とピリジン類塩基配位子とから形成されたルテニウム錯
体触媒を使用する方法が提案されており、前記特開昭5
5−115834号、特開昭57−82328号等には
可溶化したルテニウムカルボニル錯体を触媒として使用
する方法が提案されている。さらにこれら公開公報には
該ルテニウムカルボニル錯体と共に、アミン類、ピリジ
ン類、プリン、ピリミジン、ピペラジンなどの−::状
アミン類等のルイス塩基を      、。
6th (1977), (1), 733-738 (197
9), JP-A-57-82327, JP-A-57-823
No. 28, etc., proposes a method using a ruthenium-based catalyst. In methods using these ruthenium-based catalysts, the catalyst itself is inexpensive and economically superior, but compared to rhodium-based catalysts, for example, the ethylene glycol production activity is inferior. Said USP 41170,6
05 and nt, H14h PressureQo
nf, (USA), 6th (1977) + (1) 73
3-738 (1979) proposes a method using a ruthenium complex catalyst formed from a specific ruthenium compound and a pyridine base ligand;
No. 5-115834, JP-A No. 57-82328, etc. propose a method of using a solubilized ruthenium carbonyl complex as a catalyst. Further, in these publications, in addition to the ruthenium carbonyl complex, Lewis bases such as amines, pyridines, -::-shaped amines such as purine, pyrimidine, piperazine, etc.

助触媒として使用することが開示されている。Its use as a cocatalyst is disclosed.

さらに特開昭56−123925号Gこけ、ルテニウム
化合物と共に、ロジウム等の他の第■族金属の化合物を
併用する方法が開示されている。またこの公開公報には
、助触媒として、アルカリ金属、アルカリ土類金属の化
合物、例えばノ10ゲン化物、カルボン酸塩や窒素含有
カチオン、または塩基、例えばアンモニウム塩、イミニ
ウム塩、ピリジン類などの化合物が開示されている。
Further, JP-A No. 56-123925 G discloses a method of using moss, a ruthenium compound, and a compound of another Group I metal such as rhodium. This publication also describes the use of alkali metal or alkaline earth metal compounds such as decogenides, carboxylic acid salts, nitrogen-containing cations, or bases such as ammonium salts, iminium salts, pyridines, etc. as cocatalysts. is disclosed.

しかしこれらのいずれのルテニウム系触媒を利用しても
活性、とくに低圧条件における活性が良好とはいえず、
高い収率でエチレングリコール等の含酸素有機化合物を
製造することができない。
However, no matter which of these ruthenium-based catalysts is used, the activity, especially under low pressure conditions, cannot be said to be good.
Oxygen-containing organic compounds such as ethylene glycol cannot be produced in high yield.

本発明は、前述のようなルテニウム系触媒の活性を著し
く改善する方法に関するものである。また本発明は、ル
テニウム化合物と共に、イミダゾール類を併用してなる
触媒系を利用して、エチレングリコールをはじめとする
含酸素有機化合物を高収率で製造する方法に関する。
The present invention relates to a method for significantly improving the activity of a ruthenium-based catalyst as described above. The present invention also relates to a method for producing oxygen-containing organic compounds such as ethylene glycol in high yield by using a catalyst system comprising a ruthenium compound and an imidazole.

すなわち本発明は、触媒の存在下ならびに加熱加圧条件
下に、−酸化炭素および水素を反応させることにより含
酸素有機化合物を製造する方法において、ルテニウム化
合物(1)およびイミダゾール類(b)からなる触媒の
存在下に該反応を行うことを特徴とする含酸素有機化合
物の製造方法に関する。
That is, the present invention provides a method for producing an oxygen-containing organic compound by reacting -carbon oxide and hydrogen in the presence of a catalyst and under heating and pressurizing conditions. The present invention relates to a method for producing an oxygen-containing organic compound, characterized in that the reaction is carried out in the presence of a catalyst.

本発明の方法において使用される触媒はルテニウム化合
物(a)およびイミダゾール類(b)からなる触媒であ
る。ここで、ルテニウム化合物として具体的には、たと
えばルテニウムのノ10ゲン化物、カルボン酸塩、無機
酸塩、酸化物、種々の有機配位子と錯結合した化合物、
種々の無機配位子と錯結合した化合物などを例示するこ
とができる。さらに具体的には、塩化ルテニウム、臭化
ルテニウム1ヨウ化ルテニウム、ギ酸ルテニウム、酢酸
ルテニウム、硝酸ルテニウム、二酸化ルテニウム、四酸
化ルテニウム、Ru(acac)3、 (C5H5)(CH3)Ru(00)2、(05H5)
2Ru、 Ru5(co)12、Ru(co)2−1R
u6(00)?トH2Ru4ca 0)13、Hb R
u a (OO)12、(Ru(Co )5 J2,1
2  などを例示することができる。また、微粉末のル
テニウム金属も反応系においてカルボニル錯体を形成し
て溶解するので使用することができる。
The catalyst used in the method of the invention is a catalyst consisting of a ruthenium compound (a) and an imidazole (b). Here, specific examples of the ruthenium compound include, for example, ruthenium genides, carboxylates, inorganic acid salts, oxides, compounds complexed with various organic ligands,
Examples include compounds that have complex bonds with various inorganic ligands. More specifically, ruthenium chloride, ruthenium bromide, ruthenium iodide, ruthenium formate, ruthenium acetate, ruthenium nitrate, ruthenium dioxide, ruthenium tetroxide, Ru(acac)3, (C5H5)(CH3)Ru(00)2 , (05H5)
2Ru, Ru5(co)12, Ru(co)2-1R
u6(00)? H2Ru4ca 0)13, Hb R
ua (OO)12, (Ru(Co)5 J2,1
2 etc. can be exemplified. Further, finely powdered ruthenium metal can also be used because it forms a carbonyl complex in the reaction system and dissolves.

ルテニウム化合物(a)の使用割合は、とくに限定され
るものではないが、通常は反応系内のルテニウム原子の
濃度として1ないし1 tl−”ダラム原子/l。
The proportion of the ruthenium compound (a) to be used is not particularly limited, but the concentration of ruthenium atoms in the reaction system is usually 1 to 1 tl-'' Durham atom/l.

とくに好ましくは2X10”−’〜10−4グラム原子
/lの範囲である。
Particularly preferred is a range of 2.times.10''-' to 10@-4 gram atoms/l.

一方、イミダゾール類(1))は、イミダゾールおよび
任意の置換基を有するイミダゾール誘導体を包含する。
On the other hand, imidazoles (1) include imidazole and imidazole derivatives having arbitrary substituents.

イミダゾール類(b)として、好ましい化合物は、下記
の一般式で示される。
Preferred compounds as the imidazoles (b) are represented by the following general formula.

1 (式中、R1、R2、R6およびR4は、水素、任意の
置換基である。このうちR1およびR2、R3およびR
4、R1およびR4の各組は、互いに連結して2価の炭
化水素基または極性基置換炭化水素基を形成していても
よい。) ここで極性基その他の置換基として具体的には以下のも
のが例示される。塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン、ヒ
ドロキシル基、カルボキシル基、ホルミル基、アセチル
、ブチロイル、ベンゾイル、トルオイル等のアシル基、
アミン基、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ等の置換ア
ミン基、メトキシ、エトキシ等のアルコキシ基、シアン
基、イソシアノ基、ニトロ基、シリル基、トリメチルシ
リル等のアルキル置換シリル基、さらにメチル、エチル
、n−プロピル、18o−プロピル、n−ブチル、1s
o−ブチル、tert−ブチル、オクチル、ドデシル、
ヘキサデシル、シクロヘキシル、フェニル、ベンジル等
の炭化水素基、上記極性基で置換された炭化水素基があ
る。
1 (wherein R1, R2, R6 and R4 are hydrogen and arbitrary substituents. Among these, R1 and R2, R3 and R
Each set of 4, R1 and R4 may be linked to each other to form a divalent hydrocarbon group or a polar group-substituted hydrocarbon group. ) Here, the following are specifically exemplified as the polar group and other substituents. Halogens such as chlorine, bromine, and iodine, hydroxyl groups, carboxyl groups, formyl groups, acyl groups such as acetyl, butyroyl, benzoyl, toluoyl,
Amine groups, substituted amine groups such as dimethylamino and diethylamino, alkoxy groups such as methoxy and ethoxy, alkyl-substituted silyl groups such as cyanide groups, isocyano groups, nitro groups, silyl groups and trimethylsilyl, as well as methyl, ethyl, n-propyl, 18o-propyl, n-butyl, 1s
o-butyl, tert-butyl, octyl, dodecyl,
There are hydrocarbon groups such as hexadecyl, cyclohexyl, phenyl, and benzyl, and hydrocarbon groups substituted with the above polar groups.

これらのイミダゾール類(b>のうち、好適に用いられ
るイミダゾール類(’b)にはイミダゾール、炭化水素
基置換イミダゾール、ヒドロキシアルキル基置換イミダ
ゾール、カルボキシアルキル基置換イミダゾール、アミ
ノアルキル基置換イミダゾール、ホリビニルイミダゾー
ルなどの極性基置換炭化水素基で置換されたイミダゾー
ルなどであり、具体的には、イミダゾール、N−メチル
イミダゾール、N−エチルイミダゾール、N−プロピル
イミダゾール、N−イソプロピルイミダゾール、N−ブ
チルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチ
ルイミダゾール、2−プロピルイミダゾール、2−イソ
プロピルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−
エチルイミダゾール、4−プロピルイミダゾール、4−
イソプロピルイミダゾール、4−ブチルイミダゾール、
4,5−ジメチルイミダゾール、4.5−ジエチルイミ
ダゾール、N−メチル−2−エチルイミダゾール、kJ
−メチル−4−エチルイミダゾール、1−フェニルイミ
ダゾール、4−フェニルイミダゾール、ベンズイミダゾ
ール、1,2.  )リメチレンイミダゾール、1.5
−)リメチレンイミダゾール、4.5− )リメチレン
イミダゾール、4,5,6.7−チトラヒドロベンズイ
ミダゾールなどの炭化水素基置換イミダゾール、1−ヒ
ドロキシメチルイミダゾール、2−ヒドロキシメチルイ
ミダゾール、4−ヒドロキシメチルイミダゾール、1−
(2−ヒドロキシエチル)イミダゾール、2−(2−ヒ
ドロキシエチル)イミダゾール、4−(2−ヒドロキシ
エチル)イミダゾール、1−カルボキシメチルイミダゾ
ール、2−力ルボキシメチルイミダゾール、4−カルボ
キシメチルイミダゾール、1−(2−カルボキシエチル
)イミダゾール、4−(2−カルボキシエチル)イミダ
ゾール、4−(2−カルボキシ−2−ヒドロキシエチル
)イミダゾール、1−アミノメチルイミダゾール、4−
アミノメチルイミダゾール、1−(2−アミノエチル)
イミダゾール、4−(2−アミノエチル)イミダゾ−イ
ミダゾール、2−ベンゾイルイミダゾールなどの極性基
置換炭化水素基で置換されたイミダゾールをあげること
ができる。
Among these imidazoles (b>), preferably used imidazoles ('b) include imidazole, hydrocarbon group-substituted imidazole, hydroxyalkyl group-substituted imidazole, carboxyalkyl group-substituted imidazole, aminoalkyl group-substituted imidazole, and folivinyl. Imidazole substituted with a polar group-substituted hydrocarbon group such as imidazole, specifically imidazole, N-methylimidazole, N-ethylimidazole, N-propylimidazole, N-isopropylimidazole, N-butylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-propylimidazole, 2-isopropylimidazole, 4-methylimidazole, 4-
Ethylimidazole, 4-propylimidazole, 4-
Isopropylimidazole, 4-butylimidazole,
4,5-dimethylimidazole, 4,5-diethylimidazole, N-methyl-2-ethylimidazole, kJ
-Methyl-4-ethylimidazole, 1-phenylimidazole, 4-phenylimidazole, benzimidazole, 1,2. ) rimethylene imidazole, 1.5
-) rimethyleneimidazole, 4.5-) rimethyleneimidazole, hydrocarbon group-substituted imidazole such as 4,5,6.7-titrahydrobenzimidazole, 1-hydroxymethylimidazole, 2-hydroxymethylimidazole, 4-hydroxy Methylimidazole, 1-
(2-hydroxyethyl)imidazole, 2-(2-hydroxyethyl)imidazole, 4-(2-hydroxyethyl)imidazole, 1-carboxymethylimidazole, 2-carboxymethylimidazole, 4-carboxymethylimidazole, 1- (2-carboxyethyl)imidazole, 4-(2-carboxyethyl)imidazole, 4-(2-carboxy-2-hydroxyethyl)imidazole, 1-aminomethylimidazole, 4-
Aminomethylimidazole, 1-(2-aminoethyl)
Imidazole substituted with a polar group-substituted hydrocarbon group such as imidazole, 4-(2-aminoethyl)imidazo-imidazole, and 2-benzoylimidazole can be mentioned.

本発明において最も好適なイミダゾール類(1,)は、
下記の一般式で示されるベンズイミダゾール糸化(式中
R1ないしR6は、水素入は任意の置換基から選4ずれ
る基である。このうち、RおよびR2、R2およびR5
、R5およびR4、’ R4およびR5の各組は、互い
に連結され、2価の炭化水素基または極性基置換の炭化
水素基を形成していてもよい。)このようなベンズイミ
ダゾール系化合物には下記のものが例示される。
The most preferred imidazoles (1,) in the present invention are:
Benzimidazole threading represented by the following general formula (wherein R1 to R6 are hydrogenated groups selected from arbitrary substituents. Among these, R and R2, R2 and R5
, R5 and R4, ' Each set of R4 and R5 may be connected to each other to form a divalent hydrocarbon group or a polar group-substituted hydrocarbon group. ) Examples of such benzimidazole compounds include the following.

ベンズイミダゾール、N−メチルベンズイミダゾール、
N−エチルベンズイミダゾール、N−n−プロピルベン
ズイミダゾール、N−1so−プロピルベンズイミダゾ
ール、N−1ert−ブチルベンズイミダゾール、N−
n−ブチルベンズイミダゾール、N−フェニルベンズイ
ミダゾール、N−ペンジルベンズイミタソール、4−メ
チルベンズイミダゾール、5.6−シメチルベンズイミ
ダゾール、4,5.6−)リメチルベンズイミダゾール
、N−メチル−5,6−シメチルベンズイミダゾール、
N−エチル−5,6−シメチルベンズイミダゾール、N
−1so−プロピル−5,6−シメチルベンズイミダゾ
ール、5,6−シメトキシベンズイミダゾール、4.5
−)リメチレンベンズイミダゾーイミダゾール、1−メ
チル−4−ジメチルアミノベンズイミダゾール、1−メ
チル−4−アミノベンズイミダゾール、1−メチル−4
−トリメチルシリルベンズ本発明では、イミダゾール類
(b)から選ばれる1種類以上の化合物を反応系内で、
ルテニウム化合物(a)と併用することを特徴としてい
る。          、lイミダゾール類(a)の
濃度は、とくに限定されないが、ルテニウム化座物(a
)(こ比べ多量に使用する態様が好適である。
Benzimidazole, N-methylbenzimidazole,
N-ethylbenzimidazole, N-n-propylbenzimidazole, N-1so-propylbenzimidazole, N-1ert-butylbenzimidazole, N-
n-Butylbenzimidazole, N-phenylbenzimidazole, N-penzylbenzimitazole, 4-methylbenzimidazole, 5.6-dimethylbenzimidazole, 4,5.6-)limethylbenzimidazole, N- Methyl-5,6-dimethylbenzimidazole,
N-ethyl-5,6-dimethylbenzimidazole, N
-1so-propyl-5,6-dimethylbenzimidazole, 5,6-simethoxybenzimidazole, 4.5
-) Rimethylenebenzimidazole, 1-methyl-4-dimethylaminobenzimidazole, 1-methyl-4-aminobenzimidazole, 1-methyl-4
-Trimethylsilylbenz In the present invention, one or more compounds selected from imidazoles (b) are used in the reaction system,
It is characterized in that it is used in combination with the ruthenium compound (a). , l The concentration of the imidazole (a) is not particularly limited, but the concentration of the ruthenilated locus (a) is not particularly limited.
) (It is preferable to use a larger amount than this).

イミダゾ−類(a)は、反応系内のルテニウム1グラム
原子に対してとくに10モルを越え、10 モル以下の
範囲で使用することが望ましい。また反応液11!に対
して、イミダゾール類(1)は10−3モルないし10
モルの濃度範囲で使用することが望ましい。
The imidazoes (a) are preferably used in an amount of more than 10 moles and less than 10 moles per gram atom of ruthenium in the reaction system. Reaction liquid 11 again! In contrast, the imidazole (1) is 10-3 mol to 10
It is desirable to use a molar concentration range.

本発明では、上記ルテニウム化合物(a)及びイミダゾ
ール類(b)と共に、他の触媒成分を併用することがで
きる。そのような化合物として周期律表の第W族)第■
族およびルテニウム以外の第■族の金属から選ばれる少
なくとも1種類以上の金属の化合物があり、これら金属
のハロゲン化物、カルボン酸塩、無機酸塩、酸化物、種
々の配位子、例えば−酸化炭素と錯結合した化合物など
を例示することができる。
In the present invention, other catalyst components can be used in combination with the ruthenium compound (a) and imidazole (b). Such compounds include Group W) of the periodic table.
There is a compound of at least one metal selected from the metals of Group 1 and Group 1 other than ruthenium, and halides, carboxylates, inorganic acid salts, oxides, and various ligands of these metals, such as -oxidized Examples include compounds having complex bonds with carbon.

また併用することができる他の触媒成分としてハロゲン
化合物がある。
Other catalyst components that can be used in combination include halogen compounds.

ハロゲン化合物としては、ヨウ素、臭素、塩素などの・
・ロゲン単体、ヨウ化水素、臭化水素、塩化水素、フッ
化水素などのハロゲン化水素、アルカリ金属、アルカリ
土類金属、アルミニウム、リン等のハロゲン化物、第4
級アンモニウムハライド、第4級ホスホニウムハライド
、イミニウムハライド、アルキルハライド、アリールハ
ライドなどが例示される。
Halogen compounds include iodine, bromine, chlorine, etc.
- Elemental halogen, hydrogen halides such as hydrogen iodide, hydrogen bromide, hydrogen chloride, hydrogen fluoride, halides such as alkali metals, alkaline earth metals, aluminum, phosphorus, etc.
Examples include class ammonium halides, quaternary phosphonium halides, iminium halides, alkyl halides, and aryl halides.

これらの化合物としてさらに具体的には、例えばアルカ
リ金属ハライドとして、弗化リチウム、塩化リチウム、
臭化リチウム、沃化リチウム、弗化ナトリウム、塩化す
Fリウム、臭化ナトリウム、沃化ナトリウム、弗化カリ
ウム、塩化カリウム、臭化カリウム、沃化カリウム、塩
化ルビジウム、臭化ルビジウム、沃化ルビジウム、弗化
セシウム、ルハライドなどとの反応で生成する化合物を
使用することができ、具体的には、塩化テトラメチルア
ンモニウム、臭化テトラメチルアンモニウム、   8
、沃化テトラメチルアンモニウム、弗化テトラメチルア
ンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、臭化テト
ラエチルアンモニウム、テトラn−プロピルアンモニウ
ムハライド、テトラn−ブチルアンモニウムハライド、
トリメチルベンジルアンモニウムハライド、トリエチル
ベンジルアンモニウムハライド、トリイソプロピルベン
ジルアンモニウムハライド、ざらにN−メチルピリジニ
ウムハライド、1−メチル−2−ヒドロキシピリジニウ
ムハライド、メチル−4−ジメチルアミノピリジニウム
ハライドなどのピリジニウムハライド、メチル−1−メ
チルイミダゾリウムハライド、エチル−1−メチルイミ
ダゾリウムハライドなどのイミダゾリウムハライドなど
がある。第4級ホスホニウムハライドとしては、塩化テ
トラメチルホスホニウム、沃化テトラメチルホスホニウ
ム、臭化テトラメチルホスホニウム、塩化テトラメチル
ホスホニウム、弗化テトラメチルホスホニウム、沃化テ
トウムハライド、テトラフェニルホスホニウムハライド
、トリフェニルメチルホスホニウムハライド、トリフェ
ニルエチルホスホニウムハライドなどがある。イミニウ
ムハライドには、沃化ビス(トリフェニルホスフィン)
イミニウム、臭化ビス(トリフェニルホスフィン)イミ
ニウム、塩化ヒス(トリフェニルホスフィン)イミニウ
ムなどがある。アルキルハライド、アリールハライドに
は、炭票数1〜20程度のアルキル基、アリール基のハ
ライドがあり、具体的には、沃化メチル、沃化エチル、
臭化エチル、塩化エチル、沃化イソプロピル、臭化イソ
プロピル、塩化イソプロピル、沃化。−ブチル、臭化n
−ブチル、弗化n−ブチルなどのアルキルハライド、沃
化フェニル、臭化フェニル、沃化ベンジル、臭化ベンジ
ルなどのアリールハライドなどがある。
More specifically, these compounds include, for example, alkali metal halides such as lithium fluoride, lithium chloride,
Lithium bromide, lithium iodide, sodium fluoride, Fium chloride, sodium bromide, sodium iodide, potassium fluoride, potassium chloride, potassium bromide, potassium iodide, rubidium chloride, rubidium bromide, rubidium iodide , cesium fluoride, ruhalide, etc. can be used, specifically, tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, 8
, tetramethylammonium iodide, tetramethylammonium fluoride, tetraethylammonium chloride, tetraethylammonium bromide, tetra n-propylammonium halide, tetra n-butylammonium halide,
Pyridinium halides such as trimethylbenzylammonium halide, triethylbenzylammonium halide, triisopropylbenzylammonium halide, ZaraN-methylpyridinium halide, 1-methyl-2-hydroxypyridinium halide, methyl-4-dimethylaminopyridinium halide, methyl-1 -Imidazolium halides such as methylimidazolium halide and ethyl-1-methylimidazolium halide. Examples of quaternary phosphonium halides include tetramethylphosphonium chloride, tetramethylphosphonium iodide, tetramethylphosphonium bromide, tetramethylphosphonium chloride, tetramethylphosphonium fluoride, tetium halide iodide, tetraphenylphosphonium halide, and triphenylmethylphosphonium halide. , triphenylethylphosphonium halide, etc. Iminium halide includes bis(triphenylphosphine) iodide.
These include iminium, bis(triphenylphosphine)iminium bromide, and his(triphenylphosphine)iminium chloride. Alkyl halides and aryl halides include halides of alkyl groups and aryl groups having about 1 to 20 carbon atoms, and specifically, methyl iodide, ethyl iodide,
Ethyl bromide, ethyl chloride, isopropyl iodide, isopropyl bromide, isopropyl chloride, iodide. -butyl, bromide n
Examples include alkyl halides such as -butyl and n-butyl fluoride, and aryl halides such as phenyl iodide, phenyl bromide, benzyl iodide, and benzyl bromide.

以上に例示した助触媒は、ルテニウム化合物(a)およ
びイミダゾール類(b)にさらに併用して用いられるこ
とがある助触媒であり、必要に応じて1種類または2種
類以上が併用される。
The co-catalysts exemplified above are co-catalysts that may be further used in combination with the ruthenium compound (a) and the imidazoles (b), and one type or two or more types may be used in combination as necessary.

併用割合は、周期律表第■族、第■族およびルテニウム
以外の第■族の金属の化合物を使用する場合、反応系内
のルテニウム1グラム原子に対するこれら金属の化合物
のダラム原子数の比として、通常、約10−2〜約10
2、とくに約10−1〜約10が好適である。
When using compounds of metals from Groups ■, Group ■, and Group ■ of the periodic table other than ruthenium, the combined ratio is expressed as the ratio of the number of Durham atoms in the compounds of these metals to 1 gram atom of ruthenium in the reaction system. , usually about 10-2 to about 10
2, particularly from about 10@-1 to about 10.

またハロゲン化合物を併用する場合は、ルテニウム化合
物(a)使用量中のルテニウムのダラム原子数に対する
ハロゲン化合物のモル数の比として約10−2ないし1
03、とくに約10−1ないし102とすることが望ま
しい。
When a halogen compound is used in combination, the ratio of the number of moles of the halogen compound to the number of Durham atoms of ruthenium in the amount of ruthenium compound (a) used is about 10-2 to 1.
03, particularly about 10-1 to 102.

本発明の方法において使用される触媒の調製法としては
、ルテニウム化合物(1)およびイミダゾール類(b)
、さらには必要に応じ他の助触媒をそれぞれ別々に反応
系内に添加し、系内において触媒活性種を形成させる方
法を採用することもできるし、ルテニウム化合物および
イミダゾール類(b)さらには必要に応じて他の助触媒
から形成された錯体あるいは混合物を反応系内に添加す
ることもできる。
The method for preparing the catalyst used in the method of the present invention includes a ruthenium compound (1) and an imidazole (b).
Furthermore, if necessary, it is also possible to adopt a method in which other co-catalysts are separately added to the reaction system to form catalytically active species within the system. Complexes or mixtures formed from other co-catalysts can also be added to the reaction system depending on the requirements.

ルテニウム化合物(a)は、使用に際し、有機希釈剤と
予備混合しておいてもよい。
The ruthenium compound (a) may be premixed with an organic diluent before use.

またイミダゾール類(b)を他の触媒成分の有機希釈剤
に使用してもよい。
The imidazoles (b) may also be used as organic diluents for other catalyst components.

さらにはイミダゾール類(b)を、反応系内で形成させ
る態様も例示され、例えばAdvances 1nHe
terocyclic Chemistry 12y 
P、 103〜183ればいずれも使用でき、上記の有
機希釈剤もそのまま使用することができる。溶媒として
具体的には、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコー
ルのジメチルエーテル、テトラエチレングリコールのジ
メチルエーテル(テトラグライム)、ジエチルエーテル
、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、1.2−ジメ
トキシベンゼン、18−クラウン−6などのエーテル類
;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリ
コールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテー
ト、r〜ブチロラクトン、ジメチル−r−ブチロラクト
ン、δ−バレロラクトンなどのエステル類;スルホラン
、ジメチルスルホンなどのスルホン類;ジメチルスルホ
キシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド類i
 N、N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジエチルホ
ルムアミド、NlN−ジメチルアセトアミド、N−メチ
ルピロリドン、N−エチルピロリドン、N−イソプロピ
ルピロリドン、N−プロピルピロリドン、N−ブチルピ
ロリドン、N−オクチルピロリドン、グリコール、トリ
エチレングリコールナトのアルコール類;酢酸、プロピ
オン酸、安息香酸等のカルボン酸類;フェノール、レゾ
ルシン等のフェノール類;トリメチルアミン、トリエチ
ルアミン等のピリジン類;アセトニトリル、ベンゾニト
リル等のニトリル類;アセトン、ジフェニルケトン等の
ケトン類;ヘキサン、ヘプタン、ヘキセン、シクロヘキ
サン、ナフサ、灯油などの炭化水素;ベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどの芳香族系炭化水素などを例示するこ
とができる。これらの溶媒のうちではエステル類、ポリ
エーテル類、スルホン類、アミド類などの非プロトン性
双極性溶媒を使用すると、反応速度が向上するので好ま
しい。
Furthermore, embodiments in which the imidazoles (b) are formed within the reaction system are also exemplified, for example, Advances 1nHe
Terocyclic Chemistry 12y
P, 103 to 183 can be used, and the above organic diluents can also be used as they are. Specific examples of solvents include ethers such as tetrahydrofuran, dimethyl ether of diethylene glycol, dimethyl ether of tetraethylene glycol (tetraglyme), diethyl ether, diisopropyl ether, dioxane, 1,2-dimethoxybenzene, and 18-crown-6; methyl acetate. , ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol diacetate, diethylene glycol diacetate, r-butyrolactone, dimethyl-r-butyrolactone, δ-valerolactone, and other esters; sulfolane, dimethylsulfone, and other sulfones; dimethylsulfoxide, diethylsulfoxide, etc. sulfoxides of
N,N-dimethylformamide, N,N-diethylformamide, NlN-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, N-isopropylpyrrolidone, N-propylpyrrolidone, N-butylpyrrolidone, N-octylpyrrolidone, glycol , alcohols such as triethylene glycol sodium; carboxylic acids such as acetic acid, propionic acid, and benzoic acid; phenols such as phenol and resorcinol; pyridines such as trimethylamine and triethylamine; nitriles such as acetonitrile and benzonitrile; acetone and diphenyl ketone Examples include ketones such as hexane, heptane, hexene, cyclohexane, naphtha, and kerosene; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene. Among these solvents, it is preferable to use aprotic dipolar solvents such as esters, polyethers, sulfones, and amides because they improve the reaction rate.

またイミダゾール類を溶媒として使用することもできる
Moreover, imidazoles can also be used as a solvent.

本発明の方法において、反応系に供給される一1 に実施される。反応の際の圧力は通常2000ないし1
 kg/cm2−0 、好ましくは1000ないし5o
 kg/aノ;’ −aの範囲である。一般に反応の際
の圧力が高くなるはど反応速度は向上するので好ましい
が、本発明の方法ではとくに比較的低圧領域においても
アルカンポリオールをはじめとする含酸素有機化合物が
生成するという特徴がある。また、反応の際の温度は通
常50ないし650°C1好ましくは150ないし30
0°Cの範囲である。反応に要する時間は通常0.1な
いし20時間、好ましくは0.5ないし10時間の範囲
である。通常、反応は攪拌条件下に実施される。
In the method of the present invention, the reaction is carried out in the first step supplied to the reaction system. The pressure during the reaction is usually 2000 to 1
kg/cm2-0, preferably 1000 to 5o
kg/a;'-a range. Generally, a higher pressure during the reaction is preferable because it improves the reaction rate, but the method of the present invention is characterized in that oxygen-containing organic compounds such as alkane polyols are produced even in a relatively low pressure region. The temperature during the reaction is usually 50 to 650°C, preferably 150 to 30°C.
It is in the range of 0°C. The time required for the reaction is usually in the range of 0.1 to 20 hours, preferably 0.5 to 10 hours. The reaction is usually carried out under stirring conditions.

本発明の方法において、反応終了後の反応混合物を蒸留
、抽出などの常法によって処理することによりメタノー
ル、エタノール、エチレングリコール、1,2−プロパ
ンジオール、1%”酸、lf[メチル、ギ酸メチル等の
含酸素有機化合物を単離することができる。
In the method of the present invention, the reaction mixture after the completion of the reaction is treated by a conventional method such as distillation or extraction to obtain methanol, ethanol, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1% "acid, lf[methyl, methyl formate]. It is possible to isolate oxygen-containing organic compounds such as

次に本発明の方法を実施例によって具体的に説明する。Next, the method of the present invention will be specifically explained using examples.

製飾例1 内容量60meのハステロイC製オートクレーブの内部
をアルゴンで置換した後、このオートクレーブにRu3
(00)120.4ミリグラム原子、イミダゾール40
ミリモル、及びN−メチルピロリドン(NMP)10m
lを入れてオートクレーブを閉じた。
Decoration Example 1 After replacing the inside of a Hastelloy C autoclave with an internal capacity of 60 me with argon, Ru3 was added to the autoclave.
(00) 120.4 milligram atoms, imidazole 40
mmol, and N-methylpyrrolidone (NMP) 10m
The autoclave was closed.

次にこのオートクレーブにガス導入管から一酸化炭素/
水素のモル比が1/1の混合ガスを反応系内に導入して
、圧力500〜550kg10n2、温度240°Cで
2時間反応させた。
Next, carbon monoxide/
A mixed gas having a hydrogen molar ratio of 1/1 was introduced into the reaction system, and the reaction was carried out at a pressure of 500 to 550 kg10n2 and a temperature of 240°C for 2 hours.

反応終了後、混合物を室温まで冷却し、過剰のガスを排
出した後、反応混合物を取り出した。
After the reaction was completed, the mixture was cooled to room temperature, excess gas was discharged, and the reaction mixture was taken out.

これをガスクロマトグラフィーにより定量した結果を第
1表に示す。
Table 1 shows the results of quantifying this by gas chromatography.

実施例2〜55 実施例1において第1表に示す条件とする以実施例56
〜58 実施例16においてl’(u化合物として第2表に示す
化合物を用いる以外は同様に行った。結果を第2表に示
す。
Examples 2 to 55 Example 56 using the conditions shown in Table 1 in Example 1
~58 The same procedure as in Example 16 was carried out except that the compound shown in Table 2 was used as the l'(u compound. The results are shown in Table 2.

/ 実゛施例59〜61 オートクレーブにRu (CO) 、2およびイミダ己 ゾール化合物を第3表に示す量入れ、−酸化炭素/水素
のモル比が1/1の混合ガスを反応系内に導入し第5表
に示す条件で反応した。結果を第6表に示す。
/ Examples 59 to 61 Put Ru (CO), 2 and imidazole compound in the amounts shown in Table 3 into an autoclave, and introduce a mixed gas with a carbon oxide/hydrogen molar ratio of 1/1 into the reaction system. The reaction was carried out under the conditions shown in Table 5. The results are shown in Table 6.

/ / 実施例62〜69 オートクレーブにRu (c o ) 12、イミダゾ
ール化合物、添加剤および溶媒(100ml)を第4表
に示すごとく入れ、−酸化炭素/水素のモル比が1/1
の混合ガスを反応系内に導入し第4表に示す条件で反応
した。結果を第4表に示す。
/ / Examples 62 to 69 Ru (co) 12, imidazole compound, additives and solvent (100 ml) were placed in an autoclave as shown in Table 4, and the molar ratio of -carbon oxide/hydrogen was 1/1.
A mixed gas of was introduced into the reaction system, and the reaction was carried out under the conditions shown in Table 4. The results are shown in Table 4.

実施例70 実施例1においてイミダゾールの使用量を2ミリモルと
し反応時間を1時間とする以外は同様に行った。結果を
第5表に示す。
Example 70 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the amount of imidazole used was 2 mmol and the reaction time was 1 hour. The results are shown in Table 5.

実施例71 実施例3において1−メチルイミダゾールの使用量を0
.5 ミIJモルとする以外は同様に行った。結果を第
5表に示す。
Example 71 In Example 3, the amount of 1-methylimidazole used was 0.
.. The same procedure was carried out except that 5 mm IJ mol was used. The results are shown in Table 5.

手続補正書 昭和51年7月4日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第108339号 2、発明の名称 含酸素有機化合物の製造方法 3 補正をする者 5 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 明細書26ページの第1表(つづき)における、実施例
38と69の「生成物」の項の数値を下記のように補正
する。
Procedural amendment dated July 4, 1976 Kazuo Wakasugi, Commissioner of the Patent Office1, Indication of the case, Patent Application No. 108339, filed in 19832, Name of the invention, Process for producing oxygen-containing organic compounds, 3 Person making the amendment, 5 Amendment In Column 6 of Detailed Description of the Invention in the Subject Specification, Table 1 (Continued) on page 26 of the Specification of Contents of Amendment, the numerical values in the "Product" section of Examples 38 and 69 are amended as follows. do.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)触媒の存在下ならびに加熱加圧条件下に、−酸化
炭素および水素を反応させることにより含酸素有機化合
物を製造する方法において、ルテニウム化合物(a)お
よびイミダゾール類(b)からなる触媒の存在下に該反
応を行うことを特徴とする含酸素有機化合物の製造方法
。 (2)触媒の存在下ならびに加熱加圧条件下に、−酸化
炭素および水素を反応させることにより含酸素有機化合
物を製造する方法においてルテニウム化合物(−)およ
びイミダゾール類(b)からなり、(a)中のルテニウ
ム金属1グラム原子に対する(→のモル数が10ないし
107モルの割合とした触媒を用いることを特徴とする
特許請求の範囲第(1)項に記載の含酸素有機化合物の
製造方法。 (6)含酸素有機化合物が、メタノール、エタン−ル、
エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、酢酸
、酢酸メチル、ギ酸メチルから選ばれる1種類以上の化
合物であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
または第(2)項に記載の製造方法。 (4)  イミダゾール類(b)が、ベンズイミダゾー
ル系化合物であることを特徴とする特許請求の範囲第(
1)項または第(2)項に記載の含酸素有機化合物の製
造方法。 (5)含酸素有機化合物がエチレングリコールであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(1)項、第(2)項
または第(4)項に記載の製造方法。
[Scope of Claims] (1) A method for producing an oxygen-containing organic compound by reacting -carbon oxide and hydrogen in the presence of a catalyst and under heating and pressurizing conditions, comprising: a ruthenium compound (a) and an imidazole ( A method for producing an oxygen-containing organic compound, characterized in that the reaction is carried out in the presence of a catalyst consisting of b). (2) A method for producing an oxygen-containing organic compound by reacting -carbon oxide and hydrogen in the presence of a catalyst and under heating and pressurizing conditions, consisting of a ruthenium compound (-) and an imidazole (b), (a ) The method for producing an oxygen-containing organic compound according to claim (1), characterized in that a catalyst is used in which the number of moles of (→ is 10 to 107 moles per gram atom of ruthenium metal in ). (6) The oxygen-containing organic compound is methanol, ethane,
Claims (1) or (2), characterized in that the compound is one or more compounds selected from ethylene glycol, 1,2-propanediol, acetic acid, methyl acetate, and methyl formate. Production method. (4) The imidazole (b) is a benzimidazole compound.
The method for producing an oxygen-containing organic compound according to item 1) or item (2). (5) The manufacturing method according to claim (1), (2) or (4), wherein the oxygen-containing organic compound is ethylene glycol.
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