JPS59110635A - Preparation of monohydric alcohol - Google Patents
Preparation of monohydric alcoholInfo
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- JPS59110635A JPS59110635A JP57220206A JP22020682A JPS59110635A JP S59110635 A JPS59110635 A JP S59110635A JP 57220206 A JP57220206 A JP 57220206A JP 22020682 A JP22020682 A JP 22020682A JP S59110635 A JPS59110635 A JP S59110635A
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はエーテル類、−酸化炭素及び水素を反応させて
選択的に一価アルコールを製造する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for selectively producing monohydric alcohols by reacting ethers, -carbon oxide, and hydrogen.
エーテル類、−酸化炭素及び水素から一価のアルプール
を製造する反応は次式で示される。The reaction for producing monovalent alpour from ethers, -carbon oxide and hydrogen is shown by the following formula.
R1−0−R2+■+2H2=狡10H+R2CH20
H従来本発明に類似する方法としては米国特許第4,0
62,898が存在する。こへではアセタール、−酸化
炭素及び水素からエタノールを製造するに際し、コバ/
シト、ルテニウム及びヨウ素を含有する触媒系が囲示さ
れているが、エタノールへの選択性が乏しく、目的とす
るエタノール以外にアセトアルデヒド、酢酸メチル、n
−プロパツール、酢酸エチル、ジメチルエーテル等の品
0生物が多く生成する欠点がある。R1-0-R2+■+2H2=Kug10H+R2CH20
H Previously, as a method similar to the present invention, U.S. Patent No. 4,0
There are 62,898. When producing ethanol from acetal, carbon oxide and hydrogen,
A catalyst system containing cyto, ruthenium, and iodine is shown, but it has poor selectivity to ethanol, and in addition to the target ethanol, acetaldehyde, methyl acetate, n
-There is a drawback that many products such as propatool, ethyl acetate, dimethyl ether, etc. are produced.
又、特開昭56−127326には、アセタールまたは
エーテルと一酸化炭素および水素から1価ないしは多価
アルコールを製造するに際し、上記触媒系に配位子とし
てアルキルホスフィンを併用する方法が提案されている
。しかしながら、この方法においても所望アルコールへ
の選択性が十分とは言い難く、シかも第3ホスフイン類
の如き配位子は熱的に不安定であるために反応系内での
分解、または変質が起り易く、触媒の活性種をそのま工
回収再使用することが困難である。また、仮に触媒成分
を各々回収する方法を採用した場合でも、触媒系が複雑
なために繁雑な工程を要し、かつ回収に伴う損失が大き
く、高価であるために触媒質がかさ−む一欠点がある。Furthermore, JP-A No. 56-127326 proposes a method of using an alkyl phosphine as a ligand in the above catalyst system in the production of monohydric or polyhydric alcohols from acetals or ethers, carbon monoxide and hydrogen. There is. However, even in this method, the selectivity to the desired alcohol is not sufficient, and ligands such as tertiary phosphines are thermally unstable, so decomposition or deterioration within the reaction system may occur. It is difficult to directly recover and reuse the active species of the catalyst. Furthermore, even if a method were adopted in which each catalyst component was recovered, the catalyst system would be complicated, requiring complicated processes, and the loss associated with recovery would be large, and the catalyst would be expensive. There are drawbacks.
本発明者は、エーテル類、−酸化炭素及び水素からm個
アルコールを製造する方法について鋭惹研究を重ねた結
果、コバルト、ルテニウムおよびヨウ素、又はコバルト
、ルテニウム、鉄およびヨウ素を有効成分とする触媒の
存在下反応させることにより、目的とするアルコールが
高選択率で得られることを見出し本発明を完成した。As a result of extensive research into a method for producing m alcohols from ethers, carbon oxide, and hydrogen, the present inventor discovered a catalyst containing cobalt, ruthenium, and iodine, or cobalt, ruthenium, iron, and iodine as active ingredients. The present invention was completed based on the discovery that the desired alcohol can be obtained with high selectivity by reacting in the presence of.
即ち本発明は、一般式 R1−0−R2(式中R1及び
R2は互いに同一もしくは異種の炭素原子1〜10個を
有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル基)で表わされ
るエーテル類、−酸化炭素及び水素を、コバルト、ルテ
ニウム及びヨウ素又はコバルト、ルテニウム、鉄及びヨ
ウ素を有効成分とする触媒の存在下反応させる方法であ
る。That is, the present invention provides ethers represented by the general formula R1-0-R2 (where R1 and R2 are linear or branched alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms that are the same or different from each other), This is a method in which carbon and hydrogen are reacted in the presence of cobalt, ruthenium, and iodine, or a catalyst containing cobalt, ruthenium, iron, and iodine as active ingredients.
本発明において原料として使用し得るエーテル類(これ
から得られるm個アルコール)を例示スると、ジメチル
エーテル(メタノール、エタノール)、メチルエチルエ
ーテル(メタノール、エタノール)、ジエチルエーテル
(エタノール、プロパツール)、エチルプロピルエーテ
ル(エタノール、プロパツール、ブタノール)、ジプロ
ピルエーテル(プロパツール、ブタノール)、t−ブチ
ルメチルエーテル(メタノール、エタノール、3−メチ
ルブタノール)、t−ブチルエチルエーテル(エタノー
ル、3−メチルブタノール)等である。Examples of ethers (m alcohols obtained from them) that can be used as raw materials in the present invention include dimethyl ether (methanol, ethanol), methyl ethyl ether (methanol, ethanol), diethyl ether (ethanol, propatool), and ethyl ether. Propyl ether (ethanol, propatool, butanol), dipropyl ether (proptool, butanol), t-butyl methyl ether (methanol, ethanol, 3-methylbutanol), t-butyl ethyl ether (ethanol, 3-methylbutanol) etc.
又本発明において触媒として使用するコバルト成分とし
ては金属コバルト、ヨウ化=ノくルト、臭化コバルト、
塩化コバルト、酸化コバルト、コバルトアセチルアセト
ネート、コバルトカルボニル等である。ルテニウム成分
としては金属ルテニウム、ヨウ化ルテニウム、塩化ルテ
ニウム、水酸化ルテニウム、酢酸ルテニウム、ルテニウ
ムカルボニル等である。鉄成分としては金属鉄、ヨウ化
鉄、塩化鉄、酸化鉄、鉄アセチルアセトネート、鉄カル
ボニル等である。ヨウ素成分としてはヨウ素、五つ化水
素、ヨウ化ンチル、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム
、ヨウ化カルシウム、ヨウ化リチウム等及び上記金属成
分のヨウ化物である。In addition, the cobalt component used as a catalyst in the present invention includes metallic cobalt, cobalt iodide, cobalt bromide,
These include cobalt chloride, cobalt oxide, cobalt acetylacetonate, and cobalt carbonyl. Examples of the ruthenium component include metal ruthenium, ruthenium iodide, ruthenium chloride, ruthenium hydroxide, ruthenium acetate, and ruthenium carbonyl. Iron components include metallic iron, iron iodide, iron chloride, iron oxide, iron acetylacetonate, iron carbonyl, and the like. Examples of the iodine component include iodine, hydrogen pentatide, cantilever iodide, sodium iodide, potassium iodide, calcium iodide, lithium iodide, and iodides of the above-mentioned metal components.
本発明方法を好適に実施するための触媒使用量は、コバ
ルトがメタノール1モル当り原子換算で0.1〜500
ミ!+ダラム原子であり、好ましくは1〜50ミリグラ
ム原子である。これより少ない場合には、反応速度が小
さくなり、また多い場合には悪影響をおよぼさないが経
済的でなく、上記範囲が経済的である。The amount of catalyst used for suitably carrying out the method of the present invention is 0.1 to 500 cobalt atoms per mole of methanol.
Mi! + Durham atoms, preferably 1 to 50 milligram atoms. When the amount is less than this, the reaction rate becomes low, and when it is more than this, there is no adverse effect but it is not economical, and the above range is economical.
コバルトに対する鉄の原子比は0.1〜4であり、好ま
しくは0.25〜2の範囲である。The atomic ratio of iron to cobalt is between 0.1 and 4, preferably between 0.25 and 2.
これより少ない場合には、選択性が低くなり、また、多
い場合には、反応速度が小さくなる。When the amount is less than this, the selectivity becomes low, and when it is more than this, the reaction rate becomes low.
コバルトに対するルテニウムの原子比は0゜05〜2で
あり、好ましくは0.1〜1の範囲である。これより少
ない場合には、副生物が多くなり、また、多い場合には
、反応速度が小さくなる。The atomic ratio of ruthenium to cobalt is between 0.05 and 2, preferably between 0.1 and 1. If it is less than this, the amount of by-products will increase, and if it is more than this, the reaction rate will be reduced.
ヨウ素の使用量は、コバルトに対して0.05〜20原
子比であり、好ましくは0.1〜10原子比の範囲であ
る。これより少ない場合には、反応速度が小さくなり、
また、多い場合には副生物が増大し、選択性が低下する
。The amount of iodine used is in the range of 0.05 to 20 atomic ratios, preferably 0.1 to 10 atomic ratios, relative to cobalt. If the amount is less than this, the reaction rate will decrease,
In addition, if the amount is too large, by-products will increase and selectivity will decrease.
本発明方法は、溶媒中で実施するのが好ましい。溶媒と
しては、芳香族炭化水素、環状エーテル、酢酸メチル、
水、またはこれらの混合溶媒が特に優れている。芳香族
炭化水素としては例えばベンゼン、トルエン、O,m1
p−キシレン、混合キシレン、エチルベンゼン、1,2
゜3−トリメチルベンゼン、0−メチルエチルペンセン
、0−ジエチルベンゼン、イソプロピルベンゼンなどで
ある。環状エーテルとしては、一般式 (R−0)n
で示される化合物であり、特にテトラヒドロフラン、1
.3−ジオキサン、1、4−ジオキサンが好ましい。こ
の溶媒の使用量は、通常エーテル1容積に対して0.0
5〜20容積であり、好ましくは0.1〜10容積の範
囲である。The process according to the invention is preferably carried out in a solvent. As a solvent, aromatic hydrocarbons, cyclic ethers, methyl acetate,
Water or a mixed solvent thereof is particularly excellent. Examples of aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, O, m1
p-xylene, mixed xylene, ethylbenzene, 1,2
These include 3-trimethylbenzene, 0-methylethylpenzene, 0-diethylbenzene, and isopropylbenzene. As the cyclic ether, the general formula (R-0)n
A compound represented by, especially tetrahydrofuran, 1
.. 3-dioxane and 1,4-dioxane are preferred. The amount of this solvent used is usually 0.0 per volume of ether.
It ranges from 5 to 20 volumes, preferably from 0.1 to 10 volumes.
反応温度は100〜250℃の範囲であり、好ましくは
160〜200℃である。これより低い温度では、反応
速度が小さく実用的でなく、また高い温度では副反応が
増大する。The reaction temperature is in the range of 100-250°C, preferably 160-200°C. At temperatures lower than this, the reaction rate is too low to be practical, and at higher temperatures side reactions increase.
合成ガスのCOとH2とのモル比は4:1から1=4で
あり、好ましくは1!2から1=3の範囲である。The molar ratio of CO to H2 in the synthesis gas ranges from 4:1 to 1=4, preferably from 1!2 to 1=3.
反応圧力は5 [1’19 / cm2以上であればよ
く、上限には特に制限はないが、実用的には100〜5
00に&/α2の範囲が好適である。合成ガス中には、
反応に不活性なガス、例えばAr。The reaction pressure may be 5[1'19/cm2 or higher, and there is no particular upper limit on the upper limit, but it is practically 100 to 5
A range of 00 to &/α2 is suitable. In synthesis gas,
A gas inert to the reaction, such as Ar.
N2、CO2、CH4等が混入していても良いが、この
場合には、COおよびH2の分圧を上記圧力範囲に対応
させる必要がある。N2, CO2, CH4, etc. may be mixed, but in this case, the partial pressures of CO and H2 must correspond to the above pressure range.
本発明方法によれば、エーテル類とCOおよびH2から
温和な条件で、しかも高選択率で1価アルコールを製造
することが出来るばかりでなく、触媒系が不安定な配位
子を用いない点で触媒の回収再使用が容易であり、工業
的に極めて有利なアルコールの敷造法である。According to the method of the present invention, not only can monohydric alcohols be produced from ethers, CO and H2 under mild conditions and with high selectivity, but also the catalyst system does not use unstable ligands. The catalyst can be easily recovered and reused, making it an extremely advantageous alcohol coating method industrially.
なお、本発明方法は回分式によっても、連続法によって
も好適1こ実施できる。The method of the present invention can be suitably carried out either by a batch method or by a continuous method.
以下の実施例および比較例におけるエーテル類の反応率
およびアルコールの選択率は次の如く定義される。The reaction rate of ethers and the selectivity of alcohol in the following Examples and Comparative Examples are defined as follows.
エーテル反応率(モル96)
各アルコール選択率Cモル%)
実施例 1
内容積100aljのステンレス製振とう式オートクレ
ーブにメチルエチルエーテル 5t1ペンゼア12i、
水 21、触媒としてCo 2 (Co) sCl、
3ay、Fe(Co)5 0.547、RuC1s
・3H2(0,2Of、およびI2 0.88Pを仕込
木密閉した。次に、合成ガス(H2/Co = 2モル
比)t’240kg/cIrL2 (ゲージ圧)に圧
入し、150℃で3時間反応させた。反応後、オート′
クレープを冷却して残留ガスをパージし、反応生成液に
ついてガスクロマトグラフを用いて分析を行なった。そ
の結果、メチルエチルエーテル反応率31.4%におい
てエタノールへの選択率91.296、メタノールへの
選択率2.1096であり、他に副生物はほとんど生成
しなかった。Ether reaction rate (mol 96) Each alcohol selectivity C mol %) Example 1 Methyl ethyl ether 5t1 Penzea 12i,
Water 21, Co 2 (Co) sCl as a catalyst,
3ay, Fe(Co)5 0.547, RuC1s
・3H2 (0,2Of, and I2 0.88P) were sealed in a sealed container.Next, they were pressurized into synthesis gas (H2/Co = 2 molar ratio) t'240kg/cIrL2 (gauge pressure) and heated at 150℃ for 3 hours. The reaction was carried out. After the reaction, the auto
The crepe was cooled and residual gas was purged, and the reaction product liquid was analyzed using a gas chromatograph. As a result, the selectivity to ethanol was 91.296 and the selectivity to methanol was 2.1096 at a methyl ethyl ether conversion rate of 31.4%, and almost no other by-products were produced.
実施例 2〜5
実施例1と同様にメチルエチルエーテルを原料とし、触
媒種、触媒組成、H2/COモル比、圧力、温度および
溶媒種な各々変化させた結果を第1表に示した。Examples 2 to 5 As in Example 1, methyl ethyl ether was used as the raw material, and the catalyst species, catalyst composition, H2/CO molar ratio, pressure, temperature, and solvent species were varied, and the results are shown in Table 1.
実施例 6〜7
実施例1と同様な方法により、ジメチルニー) チルと
COおよびH2を反応させた結果を第1表に示した。Examples 6-7 Table 1 shows the results of reacting dimethyl nitride with CO and H2 in the same manner as in Example 1.
比較例 1
内容1m1aarrrtのステンレス製振とう式オート
クレーブにメチルエチルエーテル 5ノ、ベンゼン 1
2ノ、水 2ノ、触媒としてQ)2 (Co) 8o、
”roy、RuC1!s・3Hzo 0 、2 Of
、ヨウ1i0.BBfi−おヨヒトリフェニルホスフイ
ン1.82ffを仕込み密閉した。次に、合成ガス(H
2/Co = 2 (−ル比)を240 kg/cm
2(ゲージ圧)に圧入し、150℃で3時間反応、させ
た。Comparative Example 1 In a stainless steel shaking autoclave with contents of 1 m1aarrrt, 5 parts of methyl ethyl ether and 1 part of benzene were placed.
2, water 2, as a catalyst Q) 2 (Co) 8o,
”roy, RuC1!s・3Hzo 0, 2 Of
, yo1i0. 1.82 ff of BBfi-yohittriphenylphosphine was charged and the container was sealed. Next, synthesis gas (H
2/Co = 2 (-R ratio) to 240 kg/cm
2 (gauge pressure) and allowed to react at 150° C. for 3 hours.
反応後、オートクレーブを冷却して残留ガスをパージし
、反応生成液をガスクpマドグラフを用いて分析を行な
った。その結果、メチルエチルエーテル反応率25.3
96においてエタノールへの選択率48.89r)、メ
タノールへの選択率3.21%となった。その他に、ア
セトアルデヒド、ジメトキシエタン等の副生物が多く生
成した。After the reaction, the autoclave was cooled and residual gas was purged, and the reaction product liquid was analyzed using a Gasc p-Madograph. As a result, the methyl ethyl ether reaction rate was 25.3
In 96, the selectivity to ethanol was 48.89r) and the selectivity to methanol was 3.21%. In addition, many by-products such as acetaldehyde and dimethoxyethane were produced.
比較例 2
比較例1と同様な方法により、ジメチルエーテルとCO
およびH2を反応させた。反応生成液についてガスクa
−r)グラフ分析を行なった結果、ジメチルエーテル反
応率11.896においてエタノールへの選択率39.
1%、メタノールへの選択率15.4%であった。Comparative Example 2 By the same method as Comparative Example 1, dimethyl ether and CO
and H2 were reacted. About the reaction product liquid
-r) As a result of graphical analysis, the selectivity to ethanol was 39.9% at a dimethyl ether conversion rate of 11.896.
1%, and the selectivity to methanol was 15.4%.
実施例 8.9
実施例1と同様の方法で原料を変化させた。結果を第2
表に示した。Example 8.9 The raw materials were varied in the same manner as in Example 1. Second result
Shown in the table.
Claims (1)
同一もしくは異種の炭素原子1〜10個を有する直鎖状
もしくは分校次のアルキル基)で表わされるエーテル類
、−酸化炭素及び水素を、コバルト、ルテニウム及びヨ
ウ素を有効成分とする触媒の存在下反応させることを特
徴とする一価アルコールの製造法2)一般式 R1−0
−R2(式中R1及びR2は互いに同一もしくは異種の
炭素原子1〜10個を有する直鎖状もしくは分校状のア
ルキル基)で表わされるエーテル類、−酸化尿素及び水
素を、コバルト、ルテニウム、鉄及びヨウ素を有効成分
とする触媒の存在下反応させることを特徴とする一価フ
ルフールの製造法1) Ethers represented by the general formula R1-0-R2 (wherein Rs and R2 are linear or branched alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms that are the same or different from each other), -carbon oxide and hydrogen 2) General formula R1-0
-Ethers represented by R2 (wherein R1 and R2 are linear or branched alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, which are the same or different from each other), -urea oxide and hydrogen, cobalt, ruthenium, iron and a method for producing monovalent furfur, which is characterized by carrying out the reaction in the presence of a catalyst containing iodine as an active ingredient.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57220206A JPS6033811B2 (en) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | Manufacturing method of monohydric alcohol |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57220206A JPS6033811B2 (en) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | Manufacturing method of monohydric alcohol |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59110635A true JPS59110635A (en) | 1984-06-26 |
JPS6033811B2 JPS6033811B2 (en) | 1985-08-05 |
Family
ID=16747544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57220206A Expired JPS6033811B2 (en) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | Manufacturing method of monohydric alcohol |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6033811B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6437206A (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-07 | Kubota Ltd | Autohitch device of tractor |
JPH0522007Y2 (en) * | 1987-09-30 | 1993-06-07 |
-
1982
- 1982-12-17 JP JP57220206A patent/JPS6033811B2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6033811B2 (en) | 1985-08-05 |
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