JPS59227832A - 炭素数2個からなる含酸素化合物の製造方法 - Google Patents

炭素数2個からなる含酸素化合物の製造方法

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JPS59227832A
JPS59227832A JP58101632A JP10163283A JPS59227832A JP S59227832 A JPS59227832 A JP S59227832A JP 58101632 A JP58101632 A JP 58101632A JP 10163283 A JP10163283 A JP 10163283A JP S59227832 A JPS59227832 A JP S59227832A
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iridium
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oxygen
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Masaru Ichikawa
勝 市川
Takakazu Fukushima
福島 貴和
Kazuaki Tanaka
和明 田中
Toshihiro Saito
寿広 斉藤
Yuji Onda
裕司 恩田
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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】 本発明は一酸化炭素と水素を含有する混合気体を触媒の
存在下反応させ、炭素数2個からなる含酸素化合物(以
下、C2−含酸素化合物と称す。)を製造する方法に関
する。さらに詳細には(イ)ロジウム及び(ロ)イリジ
ウムとからなる触媒の存在下、当該混合気体を反応させ
ることによp、C2−含酸素化合物を製造する方法に関
する。
本発明において目的とするC2−含酸素化合物とは有機
基幹工業製品であるところのアセトアルデヒド、酢酸、
エタノール及びそのエステル等を意味する。
C2−含酸素化合物、特にアセトアルデヒド等の含酸素
化合物は従来ナフサを原料とする石油化学的方法により
−C製造されてきた。しかし近年の原油の価格の高11
tにょシ、著しい製造価格の上昇が起り、原料転換の必
要性が生じている。
一方、恢富で且つ安価で入手可能な一酸化炭素及び水素
の混合ガスよシ含酸素化合物を製造する方法が抽々検H
・すされている。即ち混合ガスを、ロジウムを主成分と
し、チタン、ジルコニウム、タングステン、マンガンな
どの金属もしくは金属酸化物よシ成る触媒の存在下に反
応させて、C2−含酸素化合物を選択的に作る方法は公
知である。
しかしながら、かかる方法も副生ずる炭化水素、例えば
メタン等の鉦が多く、C2−含酸素化合物の選択率が低
い。さらに高価な貴金属であるロジウムあたシの目的化
合物の生成量がまだまだ少なく、経済的にもプロセス的
にも完成された技術が提供されていないのが実状である
。さらに02−含酸素8334号など)が、いずれの方
法も未だ収率、選択性などに欠点を有しているのが現状
である。。
以上述べた如く、−酸化炭素及び水素を含有する気体よ
シ、C2−含酸素化合物を効率よく、経済性よく製造す
る方法は提供されていない。
本発明者らは、従来法に代わる新だな方法を提供する[
1的で鋭意検討を重ねた。その結果−酸化炭素及び水素
を含む気体を(イ)ロジウム及び(ロ)イリジウムの存
在下反応させることによ、0sC2−含酸素化合物を高
収率、高選択率で製造しうろことを見出して本発明を完
成した。従って本発明は上記触媒の存在下、−酸化炭素
及び水素を含む混合ガスからC2−含酸素化合物を合成
するだめの実用的な方法を折供するものである。
物を製造する触媒として知られていた(特開昭51−8
0806号参照)。しかしながらイリジウムを含有する
触媒の存在下で一酸化炭素と水素との混合ガスの反応に
より、C2−含酸素化合物を高収率高選択率で製造する
方法は従来知られていない。
しかるに本発明者らは(イ)ロジウム及び(ロ)イリジ
ウムとを共存させると、意外にも削土する炭化水素の墓
が減少し、C2−含酸素化合物の主成量が増加すること
を見出したのでおる。また、イリジウムはイリジウム単
独で用いると、本発明で主張するような高選択性、高活
性の触媒とはなシ得ないことを見出した。
以下、本発明を順次詳述する。
本発明において用いられる触媒は前述の如く(イ)ロジ
ウム及び(ロ)イリジウムを構成する成分とする。
実質的には通常貴金属触媒において行なわれる如く、担
体上に上記0)及び(ロ)の成分を分散させた触媒を用
いる。この際、触媒は(イ)ロジウム、(ロ)イリジウ
ム及び(→担体より &7成される。
本発明において用いられる触媒は貴金属常法を用いて調
製することができる。例えば含浸法、浸漬法、イオン交
換法、共沈法、混錬法等によって調製できる。
触媒全構成する諸成分、0)ロジウム及び(ロ)イリジ
ウムの触葬調製のだめの原料化合物としては、猷化物、
塩化物、硝酸塩、炭@塊等の無機塩、酢酸塩、シュウ酸
塩、アセチルアセトナート塩、ジメチルグリオキシム塩
、エチレンジアミン酢酸塩等有機塩又はキレート化物、
カルボニル化合物、シクロペンタジェニル化合物、アン
ミン錯体、金属アルコキシド化合物、アルキル金属化合
物等通常貴金属触媒を調製する際に用いられる化合物を
使用することができる。
以下に含浸法に例をとシ触媒の調製法を説明する。
上記の金属化合物を水、メタノール、エタノール、テト
ラヒドロフラン、ジオキサン、ノルマルヘキザク、ベン
ゼン、トルエン等の溶媒に溶解し、その溶液に(うの担
体を加え浸漬し、溶媒を留去、V7.燥し、必要とあれ
は加熱等の処理を行ない、4i↓体に全屈化合物を担持
する。
担持の手法としては、(イ)ロジウム(ロ)イリジウム
の成分を含む原料化合物を同−溶媒に同時に溶解した混
合溶液を作り、それより99の担体に同時に相持する方
法、各成分を遂次的に担体に担持する方法、あるいは各
成分を必要に応じて還元、熱処理等の処理を行いながら
遂次的、段階的に担持する方法などの各手法を用いるこ
とができる。
その他の調製法、例えば担体のイオン交(yも能を利用
したイオン交換によって全都を担持する方法、共沈法に
よって触媒を調製する方法なども本発明方法に用いられ
る触媒の調製+法として採用できるO 上述の手法によってW、A製された触媒は通常還元処理
を行なうことによシ活性化し次いで反応に供せられる。
還元を行なうには水素を含有する気体によシ昇渦下で1
1なうことが簡便であって好ましい。この際弐υ元温歴
として、ロジウムの還元される温度、即ち100C程度
・温度条件下でも還元処理ができるのであるが、好咬し
くは200C〜600Cの温度下で還元処理を行なう。
この除触媒の各点元を行なうこともできる。
たとえば−酸化炭素と水を用いたシ、ヒドラジン、水素
化ホウ素化合物、水素化アルミニウム化合物などの還元
剤を用いた還元処理を行なってもよい。
本うd明において用いられる担体は、比表面積10〜1
000In2/g、細孔径10A以上を有するものであ
れば通常担体として知られているものを使用することが
できる。具体的な旬体としては、シリカ、各種金属の珪
酸塩(例えばチタンシリケートなど)、モレキュラーシ
ープ、ケイソウ土、シリカゲル等のシリカ系担体、アル
ミナ、l占性炭などがおけられるが、選択性及び活性が
向上する点においてシリカ系の担体の使用が好ましい。
この場合の触媒の調製法は前述のイ)ロジウム、口)イ
リジウム、ハ)担体よ多構成さgる触媒の一1=法と同
様に伺ロジウム及び口)イリジウム、゛←酸塩もしくは
酸化物に担持させる。いずれの場合も触媒中の各成分の
濃度と組成比は広い範囲でかえることができる。0)ロ
ジウムと(ハ)担体に対する比率は、担体の比表面積を
考慮して重量比で0.0001〜0.5、好ましくは0
.001〜03でちる。
ロジウムとイリジウムの比率は原子比でイリジウム/ロ
ジウムがo、o i〜2、好ましくVよ0.1〜1のi
jt囲である。
本発明の方法は、固定床の流通式反応装態に適用するこ
とができる。すなわち反応器内に触媒を充填し、原料ガ
スを送入して反応を行なわせる。
生成物は分離し、未反応のんξ料ガスは精製したのちに
循+14恢用することもU」能でおる。
また、木兄り」は流動床式の反応装置にも適用できる。
すなわち原料ガスと流動化した触媒を同伴させて反応を
行なわせるとともできる。さらには本発明は溶媒中に触
媒を分散させ、原料ガスを送入し反応を行なうことから
なる液相不均一反応にも適用できる。
本発明を実施するに際して採用される条件は、C2−含
酸素化合物を高収率・高選択率で製造することを目的と
して種々の反応条件の因子を有機的に組合せて選択され
る。反応圧力は、常圧(すなわちOKr/i )でも当
該目的化合物を局選択率・筒状率で1!!!造できるの
であるが、空時収率を高める目的で加圧下において反応
を行なうことができる。従っ−こ反応圧力としてはO)
、g/ctrlゲージ〜350縁/dゲージ、好ましく
はOK9/爾ゲージ〜250Kg/crIゲージの圧力
下で行なう。
、区名温度は150C〜450C,好ましくは180C
〜−3501:である。反応温度がトht/′1場合に
は、炭化水素の副生おが壇加するため原料の送入速度を
早くする必女がある。従って、空間速度(原料ガス送入
量/触媒容積)は、標準状態(OC,1気圧)換算で1
0h  ’〜106h利の範囲よシ、反応圧力と反応温
度、原料ガス組成との関係よシ適宜選択される。
当該原料プjスの組成は、主として一酸化炭素と水素を
含有しているガスであって、窒素、アルゴン、ヘリウム
、メタン等の不活性ガス、あるいは反応榮件下において
、気体の状態であれば炭化水2ニーや炭酸ガスや水を含
イコしていてもよい。−散化炭苓と水素の混合比率はC
O/H2比で0.1〜10、好ましくは0.25〜5(
容積化)である。
以下実動1例によって本発明をさらに詳Ii’lllに
説明する。
実施例1 イ)ロジウム−イリジウム/シリカ触媒の調製塩化ロジ
ウム(Rb C13・3Fi20 ) 1.2 g (
4,56mmol)及び塩化イリジウム(IrC14−
f−1□0)0.482 g (1,368mmo l
)をエタノール99.5%、40rnlに溶解した?d
液液中シリカゲル(DavisonNo−57、IJa
vison社製)10gを280Cで2時間真空下で焼
成脱気して担体として加え沙蚕した。
次いでロータリーエバポレーターを用い溶媒であるエタ
ノールf:留去し乾固したのちさらに真空下乾燥して、
水素及びヘリウムの混合ガス(H2/He−120/4
0W分)の通気下で段階的に昇温し、最終的には400
Cで6時間、計16時間水素還元し、活性化処理を行っ
た。
口)上記触媒を用いる反応 イ)項で得られた触媒を高圧流通反応装置の反応管(チ
タン製14φX 460mm )に充填し、水素、−e
化炭素の混合ガスをガス比CO/H2=1/2、全圧力
20 K17層ゲージ、500nV分の速度で送入し、
反応を行った。
生成物中、高沸点の有機化合物は水に溶解し捕東し、炭
化水素はそのままガスクロによって分析口、生成物の分
布を求めた。結果は表1に示す。
1、)実 施 例 2 − N jiν ロジウノ・−イリジウム/シリカ触媒の調製塩
化ロジウム(RhCla・3H20)  1.2 g 
(4,56mmoA+)、塩化イリジウム(IrCj?
4 ・H2O)0.161g (0,455mmo7)
をエタ/−ル40dK溶解fる外は、実施例1と同様に
処理して、ロジウム−イリジウム/シリカ触媒を調製し
た。
口)反応 実施例1と同様の装置Y丁で同様に反応を行った。
結果は表1に示す。
実施例3 イ)ロジウム−イリジウム/シリカ触媒の調製塩化ロジ
ウム(几hC13・3H2(J) 1.2g (4,5
6mm o IJ )、塩化イリジウム(I rcll
 44(20)0.312g (0,912mmoA)
t−11タノー# 40 mlに溶)す・(する外は、
実施例1と同様に処理して、ロジウム−イリジウム/シ
リカ触媒を調製した。
口) 反 応 実施例1と同様の装+gr、で同様に反応を行った。
結果は表1に示す。
実施例4 イ)ロジウム−イリジウム/シリカ触媒の調製塩化ロジ
ウム(IもhC13・3H20) 1−2g (4,5
6”:m o l)、塩化イリジウム(Ir(J4−H
2O)0.803!−11シ ジウム/シリカ触媒を調製した。
口)反応 実施例」と同様の装置で同様に反応を行った。
結果は表1に示す。
実施例 イ)ロジウノ・−イリジウム/シリカ触媒の調製塩化ロ
ジウノ、(RhC13・31120) 1.2g (4
,56mm o l )、塩化イリジウム(IrC44
・H2O)1.605g (4,56mmo7) f 
xタノー#40rnlに爵解する外は、実施例1と同様
に処理して、ロジウム−イリジウム/シリカ触媒を調製
した。
ロ)反応 実施例1と同様の装置で同様に反応を行った。
結果は表1に示す。
比較例1 イ〕 ロジウム/シリカ触媒の調製 塩化ロジウム(几hC13・3H20) 1.2g (
4,56実施例1と同様の装置、方法によって反応を行
い生成物の分析をし、比較を行った。結果は衣1に示す
比較例2 イ)イリジウム/シリカ触媒の調製 塩化イリジウム(IrCIJ4・H2O)1.605g
(4,55mmol)のエタノール溶液を調製し、実施
例1と同様に処理して触媒を調製した。
口)反応 実施例1と同様の装置、方法によって反応を行い生成物
の分析をし、比較を行った。結果は表1に示す。
*1.O) C2〜C3;C2H4、C2H6、C3H
6、C3H8*11)選択率− *12)Mean、A c i41.bto■■、Ac
OH,AcOMelA、cOEt、n−PrOH,CH
4、C2〜C3及びC02(il−生成するために消費
された一酸化炭素のモル数 特許出願人 (114)工業技術院長 川田裕部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(イ)ロジウム及び←)イリジウムより成る触媒
    の存在下、−酸化炭素及び水素を含有する混合気体を反
    応させ炭素数2個からなる含酸素化合物を製造する方法
JP58101632A 1983-06-09 1983-06-09 炭素数2個からなる含酸素化合物の製造方法 Expired JPS6039655B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0618183A1 (fr) * 1993-03-31 1994-10-05 Pardies Acetiques Procédé de préparation d'acides carboxyliques ou des esters correspondants en présence d'un catalyseur à base de rhodium et d'iridium

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0618183A1 (fr) * 1993-03-31 1994-10-05 Pardies Acetiques Procédé de préparation d'acides carboxyliques ou des esters correspondants en présence d'un catalyseur à base de rhodium et d'iridium
FR2703351A1 (fr) * 1993-03-31 1994-10-07 Rhone Poulenc Chimie Procédé de préparation d'acides carboxyliques ou des esters correspondants en présence d'un catalyseur à base de rhodium et d'iridium.
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CN1053178C (zh) * 1993-03-31 2000-06-07 派蒂斯艾西提克公司 在以铑和铱为基础的催化剂存在下制备羧酸或相应酯的方法

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JPS6039655B2 (ja) 1985-09-06

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