JPS59190984A - フルフリルアルコ−ルの製造法 - Google Patents

フルフリルアルコ−ルの製造法

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JPS59190984A
JPS59190984A JP58063948A JP6394883A JPS59190984A JP S59190984 A JPS59190984 A JP S59190984A JP 58063948 A JP58063948 A JP 58063948A JP 6394883 A JP6394883 A JP 6394883A JP S59190984 A JPS59190984 A JP S59190984A
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JP
Japan
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salt
reaction
solution
catalyst
water
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Pending
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JP58063948A
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English (en)
Inventor
Morio Matsuda
松田 守生
Shizuo Hisamitsu
久光 静男
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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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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  • Furan Compounds (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】 本発明はフルフリルアルコールの製造法に関する。
フルフリルアルコールはフルフラールヲ高温下、高圧水
奏で還元するこ吉に依って製造されている。この際に用
いられる触媒は銅−クロム酸化物系触媒であり、通常銅
クロマイト触媒と呼ばれている。銅クロマイト触媒の製
法は水に溶解させた重クロム酸塩にアンモニアを添加し
、更にそれに第二銅塩を加え、生ずる沈澱をr過、水洗
、乾燥、焼成することから成る。この製法は反応物間の
反応が不完全であって、沢過、水洗の工程に於いて銅イ
オン及び多量の6価クロムイオンが排出されるという重
大な欠点を有する。環境汚染防止のため、これらの重金
属は適当な方法で捕捉されるが、ここで生ずる重金属9
− スラッジの最終的な処理法は未だ確立されていない。
そこで、本発明者らは上記欠点を解消し、活性、選択性
、耐久性において銅クロマイト触媒より優れた触媒を見
い出し、フルフリルアルコールを簡単な操作で高収率、
高選択率で得る方法を得るべく鋭意研究を行った結果、
本発明に至った。
即ち、本発明は下記の方法で得られる触媒を用い、水素
加圧下、120〜200Cでフルフラールを還元するこ
とを特徴さするフルフリルアルコールの製造法を提供す
るものである。
第二銅塩、第−鉄塩及びアルミニウム塩を、Cu/Fe
/Al原子比が1/ (0,4〜2.5) / (0,
1〜2.0)となるように水に溶解させ、この溶液に更
に尿素を当該金属のイオンの当量数の和のモル数に相当
する量以−]−溶解させて作った混合水溶液を温度90
C以トに加熱し、銅、鉄、アルミニウムを沈澱させ、更
に加熱を続け、液のpHが5乃至75になった後に、こ
の反応液に一カリ金属水酸化物を加えてpHを95乃至
115に高めた後60′C以−トの温度に於いて30分
乃至5時間反応を続行し、次に生じた沈澱を分離、水洗
、乾燥し、乾燥物を550C以上800C以下に焼成す
る。
本発明に用いる」−配力法で作られる触媒は活性、選択
性、耐久性に優れるばかりでなく、r過性が極めて優れ
ているので、これを水素化反応に使用した後、反応生成
物から沢別する場合、小さな濾過装置で容易に行えると
いう利点もある。従って、本発明は銅クロマイト触媒の
欠点を解消すると同時に、反応生成物と触媒の後処理の
問題をも併せ解決する方法を提供するものである。
以下に本発明に用いられる触媒の製法を詳細に説明する
本発明りこ使用される第二銅塩には種々のもの、例えば
硫酸第二銅、塩化第二銅、硝酸第二銅が含まれるが価格
の点に於いて硫酸第二銅が最適である。同様に第一鉄塩
としては硫酸第一鉄、塩化第一鉄、硝酸第−鉄等が使用
可能であるが硝酸第一鉄が最適である。該第−1鉄塩は
第二鉄塩を含まないものでなければならない。もし第二
鉄塩を含むときは前述のr過性が極端に悪くなる。従っ
て工業用の第一鉄塩が少量の第二鉄塩を含むときは適当
な方法で予めこれを還元しておく必要がある。アルミニ
ウム塩としては硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、
硝酸アルミニウム、各種明パンが使用し得るが、硫酸ア
ルミニウムが最適である。本発明方法に於いて沈澱を生
成させるに要する尿素としては工業用精製尿素のうちで
も、出来るだけ純度のよいものを使用すべきである。
銅、鉄、アルミニウム塩の混合水溶液中の銅1原子に対
する鉄原子とアルミニウム原子の比は、それぞれ、04
以」=245以下、01以上20以下の範囲が好適であ
る。これらの範囲外であると得られる触媒の活性が小さ
くなると同時に水素化反応に於いて副反応が顕著になる
。尿素の使用量は当該金属のイオンの当量数の和の1.
05− 倍以上のモル数に相当する量を使用する。使用量の」二
限には制限はないが、余り多すぎれば経済的に不利とな
る。最適使用量は12倍乃至3倍である。
上記4種類の原料を水に溶解させた際の濃度は得られる
触媒性能に大きな影響を及ぼす。一般的に濃度が低いほ
ど優秀な触媒が得られる。
しかし乍ら工業的経済性を考慮に入れるならば自ら好適
濃度が決まる。銅塩を基準にしてこれを示せば、水90
0 m、lに対し銅塩0.07モル乃至0.8モルを溶
解させたときの濃度が好適であり、最適な濃度は水90
0 mlに対し銅塩を025モル乃至0.4モル溶解さ
せたときに得られる。
銅、鉄、アルミニウム塩、尿素の混合水溶液を加熱する
と尿素が徐々に分解してアンモニアと二酸化炭素が発生
する。二酸化炭素は反応系外に揮散するがアンモニアは
直ちに金属塩と反応して三種類の金属水酸化物と硫酸ア
ンモニウムを生成する。金属水酸化物は更に複雑な変化
をするが詳細は明らかでない。この反応中少量6一 の空気を吹込むと黒色均一な沈澱が得られるが、空気を
吹込まないと黒色沈澱の外に微量の褐色沈澱を副生ずる
ことがある。ただしこの褐色沈澱は触媒性能tこ大なる
影響は与えない。
上記沈澱反応速度は温度に依って大きく変化する。温度
か5C上昇すると速度は大略2倍になる。90C以丁の
温度は実用的でない。且つ、かかる低温で作った触媒の
性能はよくない。従って、反応温度は90C以」−とす
ることが好ましい。反応温度の」二限には特に制限はな
いが、常圧下で反応させる場合は上限温度は約1030
が適当である。又、反応時間短縮のため加圧下でも反応
を行わせることが出来る。
尿素が分解してpHが約37(室温での値、以下同じ)
になると白色沈澱が生成し始める。この沈澱は黄緑色、
褐色を経てpH約46で急に黒変する。後頁に反応を継
続させpi−(を5乃至75、好ましくは6乃至65と
する。尿素を理論量の2倍使用し、反応温度を100C
とした場合、pH6,5になるのに4乃至5時間を要す
る。
反応液のpHが所定値に達したならば反応温度を60r
以上に保ちつつアルカリ金属水酸化物水溶液を滴下する
。アルカリ金属水酸化物としては価格の点から水酸化す
) IJウムが最適である。その濃度は適宜、例えば3
0%とする。
この滴下は反応液をよく攪拌しつつ30分程度でこれを
終了するよう?こする。滴下終了時のpHは95乃至1
1.5、好ましくは1o乃至]o、5でなければならな
い。アルカリ金属水酸化物滴下と同時にアンモニアガス
が発生するから、これは水蒸気と共に系外に除去する必
要がある。
アンモニアガスを除去すれば反応液中に生成したアンモ
ニア銅錯塩は徐々に分解する。アルカリ金属水酸化物滴
r終了後30分乃至1時間の間に該錯塩は事実上完全に
分解し反応液のr液は無色となる。分解が完全でなけれ
ばF液は青色を呈する。アルカリ金属水酸化物滴下終了
後の反応時間は30分乃至5時間、好ましくは2時間と
する。
上記反応が終了すれば沈澱を母液から分離する。この分
離には任意の方法が適用できるが、通常の沢過法を適用
するこ吉も極めて容易である。一般に金属塩をアルカリ
で沈澱させた水酸化物は、これを通常のf過法で分離す
ることは極めて困難であるが、尿素の分離に依るアンモ
ニアで徐々に沈澱させたものは極めて容易に沢過するこ
とができる。沢別して得られた沈澱はこれを数回水洗し
副生じた硫酸ナトリウムを除去する。この水洗も極めて
容易であり、水洗終了物の含水率は35%以下となる。
沈澱から分離した旬液は硫酸ナトリウムを適宜晶析して
除去した後、次回の反応水として使用することができる
。これに依って過剰に用いた尿素の有効利用が計られる
水洗終了物はこれを常法に依り乾燥した後焼成する。焼
成温度は550C以上800′C以下、好ましくは60
0C以」−750t:’以下、最も好ましくは650C
近辺とする。焼成時間は特に制限されないが経済的には
10時間以下がよい。
焼成を終了したものは粉砕することなく直ぢに9− これを触媒として使用することができる。
次に、水素化反応条件について述べる。
上記触媒は原料フルフラールに対し0.1〜10重量%
、好ましくは05〜5重量係の量が仕込140〜180
Cである。
水素圧は5〜300kf/d、好ましくは10〜2QQ
ky/fflである。
反応は10〜60分で終了する。反応後冷却したのち、
沢過により触媒を除去し、必要ならば蒸留することによ
り、フルフリルアルコールが得られる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1 水900 mlにCuSO4・5 H2O,FeSO4
・7 HzOlA I 2 (S 04 )3・18H
20,尿素をそれぞれ6242.9728.91.63
.121.62g−溶解させた。
=10= Cu/Fe/Al原子比は1 / 1.4./ ]、 
1であり、又尿素は理論量の2倍である。この溶液を逆
流冷却器を有する反応器に入れ、空気を毎時30沼流通
し、溶液の温度を100Cに上昇させて反応を開始させ
た。尿素の分解に依り次第jこpI−Tが上昇し、最初
青緑色透明であった液は反応開始後約30分に黄緑色沈
澱を含むようになる。この沈澱は反応時間1時間20分
に於て急に黒変した。その時のpHは46であった。I
)Hは一旦43に低下した後再び」1昇する。反応時間
4時間50分でp I(は65になった。逆流冷却器を
取除き、301 NaOH溶液約2701を30分かか
って滴下し液のpHを10.5Jこした。滴下吉同時に
アンモニアガスが発生する。これは水蒸気と共に反応器
外に溜出させた。NaOH滴下終了後100Cに更に2
時間、I)I−(を105に保つよう少量のNaOHを
追加しつつ反応を続行した。
これまでに溜出したアンモニア水は約7001であった
。又この7009−に見合うよう反応器に逐次水を補給
した。反応終了後反応物を吸引1過した。1過は極めて
容易であり、泥液は無色であった。沈澱を毎回660m
1の水で5回洗った後常法に依り乾燥した。この乾燥も
極めて迅速に終わった。乾燥終了物を粉砕することなく
そのまま650Uに1時間空気中で焼成し所望の触媒を
得た。
フルフラール200Iにこの触媒1y−を加え、500
 mlオートクレーブ中中水正圧150 kg/Crd
反応温度160Cで反応を行なわせた。反応時間20分
で反応は終了した。生成物の組成はフルフリルアルコー
ル986%、未反応フルフラール02係であった。
水素化反応終了後の残存液を5Orまで冷却したのち、
一定条件(r過圧3ky/ci、温度5゜C)における
平均沢過速度F (i/m”・)Jr)を求めた。
本実施例触媒のFは]5、銅クロマイト触媒のFは1.
0であり本実施例触媒の1過性の良好なることが示され
た。
実施例2 水900dにCu Soa o5 HsO,F e S
Oa ・7 HsO。
人1 露(804)I ’ 18 H3O、尿素をそれ
ぞれ68.10゜90.96.118.14.135.
8IP溶解させた以外は実施例1と同一の方法で触媒を
作った。
Cu/Fe/Al比は1/1.2/1.3である。
フルフラール200?にこの触媒を1.01加え、水素
圧120ky/d、反応温度160 C7反応を゛行っ
た。反応時間25分で反応は終了した。生成物の組成は
フルフリルアルコール98.1チ、未反応フルフラール
0.2 %であった。反応終了物から触媒を遠心法で分
離回収し、再び反応を行なった。このような繰返しを合
計5回行なった。結果を表1に示す。
13−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 下記の方法で得られる触媒を用い、水素加圧下、
    120〜200Cでフルフラールを還元するこ吉を特徴
    とするフルフリルアルコールの製造法。 第二銅塩、第−鉄塩及びアルミニウム塩をCu//F′
    e/AI原子比が1/ (0,4〜2.5) / (0
    ,1〜2.0)となるように水に溶解させ、この溶液に
    更に尿素を当該金属のイオンの当量数の和のモル数に相
    当する量以−L溶解させて作った混合水溶液を温度90
    C以−1−に加熱し、銅、鉄、アルミニウムを沈澱させ
    、更に加熱を続け、液のI)Hが5乃至75になった後
    に、この反応液にアルカリ金属水酸化物を加えてl)H
    を95乃至115に高めた後60C以」二の温度に於い
    1− て30分乃至5時間反応を続行し、次に生じた沈澱を分
    離、水洗、乾燥し、乾燥物を550C以−):800C
    以下に焼成する。
JP58063948A 1983-04-11 1983-04-11 フルフリルアルコ−ルの製造法 Pending JPS59190984A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010538032A (ja) * 2007-09-07 2010-12-09 フラニックス テクノロジーズ ベスローテン フェンノートシャップ 5−置換2−(アルコキシメチル)フラン
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US9770705B2 (en) 2010-06-11 2017-09-26 Rennovia Inc. Oxidation catalysts

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