JPS59231036A - Synthesis of acetaldehyde - Google Patents

Synthesis of acetaldehyde

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JPS59231036A
JPS59231036A JP10429183A JP10429183A JPS59231036A JP S59231036 A JPS59231036 A JP S59231036A JP 10429183 A JP10429183 A JP 10429183A JP 10429183 A JP10429183 A JP 10429183A JP S59231036 A JPS59231036 A JP S59231036A
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JP
Japan
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complex
ethylene
oxygen
solution
acetaldehyde
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Pending
Application number
JP10429183A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuyuki Nishimura
泰行 西村
Rikuo Yamada
陸雄 山田
Kijiro Arikawa
有川 喜次郎
Taiji Kamiguchi
上口 泰司
Takanori Kuwabara
桑原 隆範
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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Priority to DK287484A priority patent/DK287484A/en
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce acetaldehyde, by forming a complex of Cu(1) and oxygen and a complex of Pd(2) and ethylene in a solution, and oxidizing ethylene at low temperature and pressure. CONSTITUTION:A solution containing Cu(1).trisdimethylaminophosphine oxide complex and Pd(2).acetonitrile complex is made to contact with an oxygen-containing gas in the oxygen absorption tower 1 to obtain a solution containing an oxygen complex [L.Cu(1).O2]. Ethylene is oxidized to acetaldehyde by introducing the solution into the reactor 2 and contacting with an ethylene-containing gas introduced through the line 21. The oxygen complex solution is decomposed into the original complex catalyst and a solution containing acetaldehyde and unreacted ethylene by the process, and the components are separated from each other by the distillation column 3 and the degassing column 4. The unreacted ethylene and the complex catalyst solution are circulated to the system through the line 61 and the line 51, respectively, and the objective acetaldehyde is extracted through the line 71.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アセトアルデヒドの合成法に係り、特にエチ
レンを酸化してアセトアルデヒドを合成する方法に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for synthesizing acetaldehyde, and particularly to a method for synthesizing acetaldehyde by oxidizing ethylene.

石油化学製品の出発原料となる基礎化学品は、アセトア
ルデヒド、酢酸、エチレングリコール(またはエチレン
オキシド)等であり、これらをいかに低温、低圧で合成
するかが技術開発の先端目標となっている。この中でア
セトアルデヒド(以下、CH3CHOと記す)代表され
るアルデヒド類は、アセトアルデヒド法による酢酸合成
、Tfsch−enko反応による酢酸エチル合成、あ
るいはセラニーズ法によるペンクエタスリトールの合成
等の原料として、化学工業において重要な位置を占めて
いる。
The basic chemicals that serve as starting materials for petrochemical products include acetaldehyde, acetic acid, and ethylene glycol (or ethylene oxide), and how to synthesize these at low temperatures and low pressures is a leading goal in technological development. Among these, aldehydes represented by acetaldehyde (hereinafter referred to as CH3CHO) are used in the chemical industry as raw materials for acetic acid synthesis by the acetaldehyde method, ethyl acetate synthesis by the Tfsch-enko reaction, or penquetathritol synthesis by the Celanese method. It occupies an important position in

工業的に実施されているCH3CHOの合成法は(1)
エタノール脱水素法および(2)エチレン酸化法(ヘキ
スト法、ワラカー法)の2つに大別されるが、前者は原
料となるエタノールの原価が高(、さらに高温(260
〜290”C)を要するため、後者のヘキスト法(19
59年)およびワンカー法(1960年)が主流になっ
ており、現在、毎年50万tの大量のアセトアルデヒド
が合成されている。
The industrially practiced synthesis method for CH3CHO is (1)
The ethanol dehydrogenation method and (2) ethylene oxidation method (Hoechst method, Wallaker method) are roughly divided into two, but the former requires a high cost of ethanol as a raw material (and a high temperature (260°C)).
The latter Hoechst method (19
(1959) and the Wanker method (1960) have become mainstream, and currently a large amount of 500,000 tons of acetaldehyde is synthesized every year.

このエチレン酸化法は、ナフサから作られたエチレンを
塩化第2銅(以下、Cu (2)IClと記す)と塩化
パラジウムを組合わせた触媒を用いて酸化し、CH2O
HOを得る方法で、総括反応は(1)式で示される。こ
の総括反応式は、(2)〜(4)の3つの反応式から成
立するとされている。
This ethylene oxidation method oxidizes ethylene made from naphtha using a catalyst that combines cupric chloride (hereinafter referred to as Cu(2)ICl) and palladium chloride.
In the method of obtaining HO, the overall reaction is shown by equation (1). This general reaction formula is said to be established from three reaction formulas (2) to (4).

2 Cu(1)C1+ 2 HCl +−0,−一→2
 Cu C12+ HzO(4) すなわち、まず2価のパラジウム(P d (2)C1
2)にエチレンと水が配位し、エチレンがカルボニル化
されるが、その際Pd(2)CI2は金属(Pd (0
))に還元される。(Pd (0))は、触媒活性を示
さないので、二価の銅(Cu (2) Clz)により
酸化されて(P d (2) C12) ヘ戻される。
2 Cu(1)C1+ 2 HCl +-0,-1→2
Cu C12+ HzO(4) That is, first divalent palladium (P d (2)C1
Ethylene and water coordinate to 2), and ethylene is carbonylated, but at this time, Pd(2)CI2 is replaced by metal (Pd (0
)). Since (Pd (0)) does not exhibit catalytic activity, it is oxidized by divalent copper (Cu (2) Clz) and returned to (P d (2) C12).

この際Cu (21C12は一価の銅(Cu(13C1
)に還元されるので、これを(4)式に従い酸素酸化し
てCu (2) Cliとしている。ワンカー法はこの
ようなPd(21CI、とPd (0)およびCu (
2) C12とCu(IIcIとの間の酸化・還元反応
をたくみに利用して、エチレンのカルボニル化反応によ
りアセト予ルデヒドを合成している。しかし、P d 
(21CI2錯体に対するエチレンの配位力が強くない
こと、またはCu (1) CIのCu (2) C1
2への酸素酸化反応速度が早(ないことなどにより、反
応は圧力IQatm以上、温度100℃付近という条件
下で行われており、装置コスト、運転コストが高くなる
ことは避けられナイ。従って、より低温、低圧下でエチ
レンがらアセトアルデヒドを合成する方法の開発が望ま
れている。
In this case, Cu (21C12 is monovalent copper (Cu(13C1
), this is oxidized with oxygen according to equation (4) to form Cu (2) Cli. The Wanker method uses such Pd (21CI, and Pd (0) and Cu (
2) The oxidation/reduction reaction between C12 and Cu(IIcI) is skillfully utilized to synthesize acetopredehyde through the carbonylation reaction of ethylene. However, P d
(The coordination force of ethylene to the 21CI2 complex is not strong, or Cu (1) Cu of CI (2) C1
Due to the rapid rate of oxygen oxidation reaction to 2, the reaction is carried out under conditions of a pressure of IQ atm or higher and a temperature of around 100°C, and an increase in equipment cost and operating cost cannot be avoided. Therefore, There is a desire to develop a method for synthesizing acetaldehyde from ethylene at lower temperatures and pressures.

本発明は、上述した従来技術の欠点をなくし、より低温
、低圧の反応条件下で、エチレンを酸化してアセトアル
デヒドを合成する方法を提供することにある。
The present invention eliminates the drawbacks of the prior art described above and provides a method for synthesizing acetaldehyde by oxidizing ethylene under reaction conditions of lower temperature and lower pressure.

本発明者らは、−価の銅化合物の錯体溶液(トリスジメ
チルホスフィンオキシト錯体溶液)が−酸化炭素(CO
)の吸収液として優れていることを見出し、特許出願し
たが、さらに検討したところ、この錯体はCOと酸素(
02)の存在下でこれらと錯体を形成し、その際、驚く
べきことにCOが02錯体により低温で液相酸化される
こと見出し、さらにこの錯体をエチレン酸化法によるア
セトアルデヒドの製造に適用することを着想し、鋭意研
究の結果、本発明に到達したものである。
The present inventors have discovered that a complex solution of a -valent copper compound (trisdimethylphosphine oxyto complex solution) is a -carbon oxide (CO
), and applied for a patent; however, upon further investigation, it was discovered that this complex was excellent as an absorbent for CO and oxygen (
In the presence of 02), we surprisingly found that CO was oxidized in the liquid phase at a low temperature by the 02 complex, and furthermore, we applied this complex to the production of acetaldehyde by ethylene oxidation method. As a result of intensive research, we have arrived at the present invention.

本発明は、溶液中に一価の銅と酸素との錯体(M素錯体
)および二価のパラジウムとエチレンとの錯体(エチレ
ン錯体)を形成させ、エチレンを酸化することを特徴と
する。
The present invention is characterized in that a complex of monovalent copper and oxygen (M complex) and a complex of divalent palladium and ethylene (ethylene complex) are formed in a solution to oxidize ethylene.

さらに典型的には、本発明は、−価の銅とトリスジメチ
ルホスフィンオキシト(別名へキサメチルホスホルアミ
ド、以下、HMPAと記す)を含む錯体(以下、L C
u (11と記す)および二価のパラジウムとニトリル
類からなる錯体(以下、L′・P d (21と記す)
を触媒としてエチレンを低圧、低温下で酸素酸化し、ア
セトアルデヒドを合成することを特徴とする。
More typically, the present invention provides a complex (hereinafter referred to as L C
u (denoted as 11) and a complex consisting of divalent palladium and nitriles (hereinafter, L'・P d (denoted as 21)
The process is characterized by the synthesis of acetaldehyde by oxidizing ethylene with oxygen at low pressure and low temperature using the catalyst as a catalyst.

本発明において、−価の銅と酸素との錯体を形成するに
は、−価の銅化合物をHMPAのような配位性溶媒に溶
解させたものを酸素含有ガス、例えば空気と接触させれ
ばよい。また二価のパラジウムとエチレンとの錯体は、
二価のパラジウム化合物とニトリル類との錯体にエチレ
ンを作用させることにより得られる。
In the present invention, in order to form a complex between -valent copper and oxygen, a -valent copper compound dissolved in a coordinating solvent such as HMPA is brought into contact with an oxygen-containing gas, such as air. good. In addition, the complex of divalent palladium and ethylene is
It is obtained by allowing ethylene to act on a complex of a divalent palladium compound and a nitrile.

本発明の合成反応は、(5)式で示されるように、L−
Cu(1)の酸素錯体(以下(L−Cu(11・0□と
記す)とL′・P d (2)のエチレン錯体(以下、
L’−Pd(21CH2=CH3と記す)が反応するも
のと考えられる。
The synthesis reaction of the present invention is as shown in formula (5), L-
Oxygen complex of Cu (1) (hereinafter referred to as L-Cu (11・0□) and ethylene complex of L′・P d (2) (hereinafter referred to as
It is thought that L'-Pd (denoted as 21CH2=CH3) reacts.

2L−Pd(2)−CH2=CH2+ CL−Cu(x
))202→2 CH2OHO+ 2 L’ ・P d
 (2) +2 L−Cu (1)  (5)本発明に
おいて、−価の銅を与えるC u (11化合物として
は、臭化第1銅、ヨウ化第1銅、硫酸第1銅等があげら
れるが、価格およびHMPAとの錯体の溶解性等といっ
た点から塩化第1銅が特に好ましい。また、二価のパラ
ジウム化合物としては、酢酸パラジウム、硫酸パラジウ
ム、硝酸パラジウム等があはられるか、ニトリル類との
錯体生成の平衡定数および錯体の溶解性といった点から
塩化パラジウムが特に好ましい。さらに、ニトリル類と
しては、アセトニトリル、プロピオニトリル等の脂肪族
ニトリルあるいはベンゾニトリル、トルニトリル等の芳
香族ニトリル等があげられる。
2L-Pd(2)-CH2=CH2+ CL-Cu(x
)) 202→2 CH2OHO+ 2 L' ・P d
(2) +2 L-Cu (1) (5) In the present invention, Cu (11) which provides -valent copper may include cuprous bromide, cuprous iodide, cuprous sulfate, etc. However, cuprous chloride is particularly preferred from the viewpoint of price and solubility of the complex with HMPA.Also, as the divalent palladium compound, palladium acetate, palladium sulfate, palladium nitrate, etc., or nitrile Palladium chloride is particularly preferred from the viewpoint of the equilibrium constant of complex formation with compounds and the solubility of the complex.Furthermore, as the nitriles, aliphatic nitriles such as acetonitrile and propionitrile, aromatic nitriles such as benzonitrile and tolnitrile, etc. can be given.

また、L−Cu(1)およびL’ P d (21を熔
解する溶媒としては、キシレンなどの芳香族炭化水素類
、ブタノールなどのアルコール類、ブチルエーテル、ブ
チルセロソルブなどのエーテル類、酢酸ブチルなどのエ
ステル類、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、ジ
メチルポルムアミドなとのケトン類、ジメチルホルムア
ミドなとのアミド類、ジメチルスルホキシドなどのスル
ホキシド類、エチレングリコールなどのグリコール類、
プロピレンカーボネートなどのカーボネート類から選ば
れた少なくとも一種の化合物があげ゛られるが、HMP
A、ニトリル類および両者の混合溶媒も使用可能である
。これらの溶媒のうち、生成するアセトアルデヒドとの
沸点差が大きく、分離が容易なこと、および錯体に対す
る熔解能の点゛などから、HMPAとアセトニトリル、
HMPAとベンゾニトリルの各混合溶媒が特に好ましい
In addition, solvents for dissolving L-Cu (1) and L'P d (21) include aromatic hydrocarbons such as xylene, alcohols such as butanol, ethers such as butyl ether and butyl cellosolve, and esters such as butyl acetate. Ketones such as methyl isobutyl ketone, ketones such as dimethylpolamide, amides such as dimethylformamide, sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, glycols such as ethylene glycol,
Examples include at least one compound selected from carbonates such as propylene carbonate, but HMP
A, nitriles, and mixed solvents of both can also be used. Among these solvents, HMPA and acetonitrile are preferred because of their large boiling point difference with the acetaldehyde produced, ease of separation, and their ability to dissolve complexes.
Particularly preferred are mixed solvents of HMPA and benzonitrile.

以上に述べたL−Cu(1)およびL’ −P d (
2)を含む溶液は、Cu (1)化合物をHMPAに添
加して液状のL−Cuil)錯体を形成させ、さらに別
途Pd(2)化合物をニトリル類に添加してL′・P 
d (21を形成したのち、両者を混合後、溶媒で希釈
することによりHMA製することができるが、Cu (
11化合物、HMPA、Pd(21化合物およびニトリ
ル類を同時混合しても調製することも可能である。上記
溶液中のL−Cu (1)の濃度は溶液1βに対し0.
05〜5モルの範囲が好ましく、特に好ましくは0.1
〜5モルである。またL′・Pd(2)の濃度は0.0
05〜0.1モルの範囲が好ましい。いずれの場合も。
L-Cu(1) and L'-P d (
A solution containing Cu(2) is prepared by adding a Cu(1) compound to HMPA to form a liquid L-Cuil) complex, and then separately adding a Pd(2) compound to a nitrile to form L′・P.
d (After forming 21, HMA can be produced by mixing the two and diluting with a solvent, but Cu (
11 compounds, HMPA, and Pd (it is also possible to prepare by simultaneously mixing the 21 compounds and nitriles. The concentration of L-Cu (1) in the above solution is 0.1% per solution 1β.
The range is preferably from 0.05 to 5 mol, particularly preferably 0.1
~5 moles. Also, the concentration of L'・Pd(2) is 0.0
The range of 0.05 to 0.1 mol is preferred. In either case.

余り低すぎると反応が進まず、また余り高(すると、C
u (1)化合物あるいはp d(21化合物の沈殿が
生じ、効果的でない。
If it is too low, the reaction will not proceed, and if it is too high (then C
Precipitation of compound u (1) or p d (21 compound occurs and is not effective.

本発明において、L−Cu(1)錯体の酸素錯体を形成
するには、L−Cu(1)錯体に酸素含有ガスを接触さ
せれば(例えば吹き込めば)よい。酸素源としては、酸
素ガス、空気、または酸素もしくは酸素含有ガスを生成
する化合物等が使用可能であるが、経済的な面から一般
には空気の使用が好ましい。酸素含有ガスは、L−Cu
 (11錯体のみならず、L−Cu(1)錯体とL’ 
・P d 12)錯体の混合溶液に吹き込んでもよい。
In the present invention, in order to form an oxygen complex of the L-Cu(1) complex, an oxygen-containing gas may be brought into contact with the L-Cu(1) complex (for example, by blowing into the complex). As the oxygen source, oxygen gas, air, or a compound that generates oxygen or an oxygen-containing gas can be used, but from an economical point of view, it is generally preferable to use air. The oxygen-containing gas is L-Cu
(Not only the 11 complex, but also the L-Cu(1) complex and L'
- P d 12) It may be blown into a mixed solution of the complex.

本発明における液中のL −Cu (1)の酸素錯体と
エチレンのモル比は、1:2 (量論比)以上が望まし
い。エチレンに対し、酸素錯体が過剰に存在すると、C
u (1)のCu t21への酸素酸化が徐々におきき
、長期的には触媒の劣化をもたらす可能性がある。
In the present invention, the molar ratio of the oxygen complex of L-Cu (1) to ethylene in the liquid is preferably 1:2 (stoichiometric ratio) or more. When an oxygen complex exists in excess of ethylene, C
Oxygen oxidation of u (1) to Cu t21 occurs gradually, which may lead to deterioration of the catalyst in the long term.

本発明の錯体溶液には、分散性を向上させるための界面
活性剤、酸化防止剤等の安定剤等、さらに触媒効果をさ
らにあげるためる助触媒等を添加することができる。
The complex solution of the present invention may contain stabilizers such as surfactants and antioxidants to improve dispersibility, and co-catalysts to further enhance the catalytic effect.

本発明における反応温度は、余り低いとエチレンの酸化
速度が遅(なるため好ましくなく、一方、余り高くする
と妨害反応として一価の銅(Cu (1))の二価の銅
(Cu(2))への酸素酸化反応、およびエチレン錯体
からのエチレンの脱離反応が起きるので好ましくない。
In the present invention, if the reaction temperature is too low, the oxidation rate of ethylene becomes slow, which is undesirable. On the other hand, if the reaction temperature is too high, monovalent copper (Cu (1)) is converted into divalent copper (Cu (2)) as an interfering reaction. ) and the elimination reaction of ethylene from the ethylene complex, which is not preferable.

一般には20℃〜80℃の範囲が好適であるが、この範
囲に限定されるものではない。
Generally, a range of 20°C to 80°C is suitable, but the temperature is not limited to this range.

反応圧力は、加圧した方が液中のエチレン錯体の濃度、
即ち活性化されたエチレンの濃度が高くなるので好まし
いが、本発明で用いる二価のパラジウムのニトリル錯体
は、ワンカー法等で用いられる塩化パラジウムのクロロ
錯体の場合よりエチレンの活性力が強いので、常圧でも
充分である。
The concentration of ethylene complex in the liquid is higher when the reaction pressure is increased.
That is, it is preferable because the concentration of activated ethylene is high, but the nitrile complex of divalent palladium used in the present invention has a stronger activation power of ethylene than the chloro complex of palladium chloride used in the Wanker method, etc. Normal pressure is also sufficient.

本発明による錯体溶液中でエチレンが酸化されると、前
述の(5)式に示すようにCH3CHO1L′・P d
 (21、L−Cu(11、および未反応のL−Pd(
2)・C=C等の混合溶液が得られる。この溶液を、例
えば沸点差を利用して蒸留することにより、アセトアル
デヒドを分離することができる。本発明のプロセスにお
いては、Cu(11・HMPA錯体には、酸素が定量的
かつ不可逆的に配位し、気相中に酸素を存在させずに反
応させることができるので、混合爆発の危険がなく、非
常に安全である。
When ethylene is oxidized in the complex solution according to the present invention, CH3CHO1L'・P d
(21, L-Cu (11, and unreacted L-Pd (
2) A mixed solution such as C=C is obtained. Acetaldehyde can be separated by distilling this solution using the difference in boiling points, for example. In the process of the present invention, oxygen is quantitatively and irreversibly coordinated to the Cu(11.HMPA complex), and the reaction can be carried out without the presence of oxygen in the gas phase, so there is no risk of mixed explosion. It is very safe.

次に、本発明方法を実施するための装置を第2図により
説明する。この装置は、本発明による錯体溶液を酸素含
有ガスと接触させて前述の酸素錯体を含む触媒溶液を形
成する酸素吸収塔(スプレー塔)1と、該吸収塔1で形
成した触媒溶液にエチレンを導入し、該触媒溶液により
エチレンを酸化してアセトアルデヒドを生成させる反応
器2と、反応液を蒸留してアセトアルデヒドおよび未反
応のエチレンと触媒液とを分離する蒸留塔3と、アセト
アルデヒドとエチレンとを分離する脱ガス塔4とから主
として構成される。なお、図中、11は酸素含有ガスラ
イン、21はエチレン含有カスライン、31は酸素錯体
溶液ライン、41はアセトアルデヒド溶液ライン、51
はCu (1)・HMPA錯体溶液ライン、61は未反
応エチレンガスライン、71はアセトアルデヒドガスラ
イン、81は排ガスラインである。
Next, an apparatus for carrying out the method of the present invention will be explained with reference to FIG. This apparatus includes an oxygen absorption tower (spray tower) 1 that brings the complex solution according to the present invention into contact with an oxygen-containing gas to form a catalyst solution containing the aforementioned oxygen complex, and an oxygen absorption tower (spray tower) 1 that contacts the complex solution according to the present invention with an oxygen-containing gas to form a catalyst solution containing the above-mentioned oxygen complex. A reactor 2 in which ethylene is introduced and oxidized by the catalyst solution to produce acetaldehyde, a distillation column 3 which distills the reaction solution to separate acetaldehyde and unreacted ethylene from the catalyst solution, and acetaldehyde and ethylene. It mainly consists of a degassing tower 4 for separation. In the figure, 11 is an oxygen-containing gas line, 21 is an ethylene-containing waste line, 31 is an oxygen complex solution line, 41 is an acetaldehyde solution line, and 51 is an oxygen-containing gas line.
61 is an unreacted ethylene gas line, 71 is an acetaldehyde gas line, and 81 is an exhaust gas line.

上記構成の装置において、Cu (11・HMPA錯体
およびP d (2)・アセトニトリル(RCN)錯体
を含む触媒溶液は、酸素吸収塔1で酸素含有ガスと接触
し、前述の酸素錯体を含む溶液となる。この溶液は、反
応器2にお(られ、(5)式に従いエチレンをアセトア
ルデヒドへと酸化する。この際、酸素錯体溶液は、もと
の錯体触媒とアセトアルデヒドおよび未反応のエチレン
を含む溶液となる。この溶液は、蒸留塔3および脱ガス
塔4でエチレンとアセトアルデヒド、および錯体触媒溶
液に分離される。未反応エチレンはライン61から反応
器2へ、また錯体触媒溶液はライン51から酸素吸収塔
1へ戻されて循環使用され、アセトアルデヒドは脱ガス
塔4の塔底ライン71から製品として得られる。
In the apparatus having the above configuration, the catalyst solution containing the Cu (11.HMPA complex and the P d (2).acetonitrile (RCN) complex) is brought into contact with the oxygen-containing gas in the oxygen absorption tower 1, and is mixed with the solution containing the aforementioned oxygen complex. This solution is fed into reactor 2 and oxidizes ethylene to acetaldehyde according to equation (5).At this time, the oxygen complex solution is a solution containing the original complex catalyst, acetaldehyde, and unreacted ethylene. This solution is separated into ethylene, acetaldehyde, and a complex catalyst solution in a distillation column 3 and a degassing column 4. The acetaldehyde is returned to the absorption tower 1 for circulation and use, and acetaldehyde is obtained as a product from the bottom line 71 of the degassing tower 4.

上記装置においては、吸収塔1にエチレンを導入しても
よ(、または吸収塔1をなくし、反応器2でエチレンと
酸素を同時に吸収させても、アセトアルデヒドを合成す
ることができる。
In the above apparatus, acetaldehyde can be synthesized by introducing ethylene into the absorption tower 1 (or by omitting the absorption tower 1 and simultaneously absorbing ethylene and oxygen in the reactor 2.

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

実施例1 10mI2の反応管に塩化第1銅(以下、CuC1と記
す) 0.05 g (0,5ミリモル)およびHMP
A3.3g(18ミリモル)を仕込み、Cu (11C
1−HMPA錯体溶液3.3mβを調製した。さらに他
の10mAの反応管に塩化パラジウム(以下、P d 
C12,、!:記す)0.013g (0,07ミリモ
ル)およびアセトニトリル(CH3CN)  1.3 
g (32ミリモル)を仕込み、Pd(1)C12・ 
(CH3CN)2錯体溶液1.7mlを調製した。その
後、両者を混合して、C11(1)C1として0.1m
o l/j!、 Pd(21C12として0.015m
o I/j!(7)触媒1’8液5mlを調製した。こ
れに25℃常圧下で空気を8mlを通気したとコロ1.
3 m It (0,06i ’J モル)の02が吸
収され、0.錯体(式(5)における(L −Cu (
11)202 )濃度0.012mo l / j!の
溶液が得られた。その後、窒素ガスを通気したが、反応
管中の気相部に残存していた02が除かれたのみで、液
中の02錯体からの02の脱離は認められなかった。
Example 1 Cuprous chloride (hereinafter referred to as CuC1) 0.05 g (0.5 mmol) and HMP were placed in a 10 mI2 reaction tube.
Prepare 3.3g (18 mmol) of A, Cu (11C
3.3 mβ of 1-HMPA complex solution was prepared. Furthermore, palladium chloride (hereinafter referred to as Pd) was added to another 10 mA reaction tube.
C12,,! 0.013 g (0.07 mmol) and acetonitrile (CH3CN) 1.3
g (32 mmol) and Pd(1)C12.
1.7 ml of (CH3CN)2 complex solution was prepared. After that, both were mixed and 0.1 m was obtained as C11 (1) C1.
o l/j! , Pd (0.015m as 21C12
o I/j! (7) 5 ml of catalyst 1'8 liquid was prepared. 8 ml of air was bubbled through this at 25°C under normal pressure.
3 m It (0,06i 'J mol) of 02 is absorbed and 0. Complex ((L -Cu (
11) 202) Concentration 0.012mol/j! A solution of was obtained. Thereafter, nitrogen gas was passed through the reaction tube, but only the 02 remaining in the gas phase in the reaction tube was removed, and no desorption of 02 from the 02 complex in the liquid was observed.

この操作の後、エチレンを、同じく25℃、常圧下で5
0 m I!通気したところ、18mAのエチレンが吸
収され、液中のエチレン濃度は0.16 m 。
After this operation, ethylene was added at 25°C under normal pressure for 5
0 m I! When aerated, 18 mA of ethylene was absorbed, and the ethylene concentration in the liquid was 0.16 m2.

1/βとなった。その後、直ちに60℃に加温し、30
分間反応させたのち、反応液を冷却した。生成物をガス
クロマトグラフィーで分析したところ、CH3CHOが
0.096ミリモル生成した。
It became 1/β. Then, immediately warm it to 60℃, and
After reacting for a minute, the reaction solution was cooled. When the product was analyzed by gas chromatography, 0.096 mmol of CH3CHO was produced.

エチレン錯体と0□錯体の反応は、前述の(5)式に従
い、かつ本実施例においてはエチレン錯体がq錯体に対
し過剰に存在する。従って、本実施例において、CH2
OHOへの転化率を02錯体濃度基準で示すと80%で
あった。
The reaction between the ethylene complex and the 0□ complex follows the above-mentioned formula (5), and in this example, the ethylene complex is present in excess with respect to the q complex. Therefore, in this example, CH2
The conversion rate to OHO was 80% based on the 02 complex concentration.

実施例2 反応温度40℃および90℃で30分間反応させる他は
実施例1と同様にして反応を行った。その結果、CH3
CHoの収率は、0.錯体濃度基準で40℃の場合が3
2%、90℃の場合が51%であった。特に90℃の場
合、反応器気相部へエチレンが脱離していることが認め
られ、また液中の一部のCu (11がCu (2)へ
と酸素酸化され、触媒活性を失っていることが認められ
た。
Example 2 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 40°C and 90°C for 30 minutes. As a result, CH3
The yield of CHo is 0. 3 at 40℃ based on complex concentration
2%, and 51% at 90°C. In particular, at 90°C, it was observed that ethylene was desorbed into the gas phase of the reactor, and some Cu (11) in the liquid was oxidized to Cu (2), losing catalytic activity. This was recognized.

実施例3 通気量を変化させ、液中の0.錯体濃度を(A)0.0
12mo+/#、(B) 0.023mo !、/jl
!、(C) 0.043mo l /j!とする他ば実
施例1と同様にして反応時間に対するC H2OHO収
率(C2錯体濃度基準)の関係を求めた。
Example 3 By changing the aeration amount, 0. Complex concentration (A) 0.0
12mo+/#, (B) 0.023mo! ,/jl
! , (C) 0.043mol/j! Other than that, the relationship between the reaction time and the C 2 H 2 OHO yield (based on the C 2 complex concentration) was determined in the same manner as in Example 1.

その結果を第1図に示したが(図中、A、B、Cは上記
各C2錯体濃度の場合を示す)、同一反応時間において
Ot体濃度が低いと収率が高くなることが認められた。
The results are shown in Figure 1 (in the figure, A, B, and C indicate the cases of each of the above C2 complex concentrations), and it was observed that the yield was higher when the Ot isomer concentration was lower at the same reaction time. Ta.

これば、O2錯体の濃度があまり高いと、溶液中のCu
 (1)がCLl (2)に酸化されるためと考えられ
る。
This means that if the concentration of O2 complex is too high, Cu in the solution
This is thought to be because (1) is oxidized to CLl (2).

実施例4 アセトニトリルをベンゾニトリルに置き換える他は実施
例1と同様に反応を行った。その結果、CH2OHOの
収率は98%であり、アセトニトリルの場合よりも高い
収率が得られた。
Example 4 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that acetonitrile was replaced with benzonitrile. As a result, the yield of CH2OHO was 98%, which was higher than that of acetonitrile.

実施例5 Cu Cl 1P d C12、HMPAおよびCH3
CNを、10mj!の反応管に仕込み、実施例1と同様
な組成の触媒溶液5mlを調製した。これに、実施例1
と同様な操作で、0.およびエチレンを通気したところ
、液中の02およびエチレンは実施例1と同様の組成に
なった。これを、実施例1と同じ60℃、30分間反応
させたところ、CH2OHOの収率はO7錯体基準で7
9%であり、実施例1と有意の差は認められなかった。
Example 5 Cu Cl 1P d C12, HMPA and CH3
CN, 10mj! was charged into a reaction tube to prepare 5 ml of a catalyst solution having the same composition as in Example 1. In addition, Example 1
By the same operation as 0. When 02 and ethylene were bubbled through the solution, the composition of 02 and ethylene in the solution was the same as in Example 1. When this was reacted for 30 minutes at 60°C, the same as in Example 1, the yield of CH2OHO was 7 on the O7 complex basis.
It was 9%, and no significant difference from Example 1 was observed.

比較例1 実施例1および2において、PdCl2を加えず、他は
同様な組成の触媒溶液を調製し、実施例1と同様な操作
を行った。その結果、CH2OHOは生成しなかった。
Comparative Example 1 In Examples 1 and 2, a catalyst solution having the same composition was prepared except that PdCl2 was not added, and the same operation as in Example 1 was performed. As a result, CH2OHO was not produced.

さらに実施例1および2において、CuC1は加えず、
他は同様な組成の触媒溶液を調製し、実施例1と同様な
操作を行った。
Furthermore, in Examples 1 and 2, CuC1 was not added,
A catalyst solution having the same composition was otherwise prepared, and the same operation as in Example 1 was performed.

その結果、この場合もCH2OHOの生成は認められな
かった。以上より、本発明に係る触媒液には少なくとも
CuC1とPdC,1,が液中に存在する必要があるこ
とがわかった。
As a result, no formation of CH2OHO was observed in this case as well. From the above, it was found that at least CuC1 and PdC,1, need to be present in the catalyst liquid according to the present invention.

比較例2 実施例1.4および5において、ニトリル類は添加せず
、他は同様な組成の触媒溶液を調製し、実施例1と同様
な操作を行った。その結果、CH3CHOは生成しなか
った。この結果より二l・ジル類も必要不可欠であるこ
とが認められた。これはニトリル類がパラジウム−エチ
レン錯体の活性化に大きく寄与しているためと考えられ
る。
Comparative Example 2 In Examples 1.4 and 5, nitriles were not added, catalyst solutions having the same composition were otherwise prepared, and the same operations as in Example 1 were performed. As a result, CH3CHO was not produced. From this result, it was recognized that 2l-zyl group is also essential. This is considered to be because nitriles greatly contribute to the activation of the palladium-ethylene complex.

以上、本発明によれば、従来法よりも低温、低圧下でエ
チレンを酸化してアセトアルデヒドを合成することがで
きる。また本発明方法は操作性および経済性の面でも従
来法より有利である。
As described above, according to the present invention, acetaldehyde can be synthesized by oxidizing ethylene at a lower temperature and lower pressure than conventional methods. The method of the present invention is also more advantageous than the conventional method in terms of operability and economy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の実施例における反応時間とCH2O
HO収率の関係を示す図、第2図は、本発明方法を実施
するための装置系統を示す図である。 ■・・・吸収塔、2・・・反応器、3・・・蒸留塔、4
・・・脱ガス塔、11・・・0.含有ガスライン、21
・・・エチレン含有ガスライン、31・・・026it
体溶液ライン、41・・・アセトアルデヒド溶液ライン
。 代理人 弁理士 川 北 武 長 第1図 第2図 1 手続補正書 昭和58年、i”、o明28日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 14事件の表示 昭和58年特許願第1.04291号 2、発明の名称 アセトアルデヒドの合成法3、補正を
する者 事件との関係 特許出願人 4、代理人〒103 住 所 東京都中央区日本橋茅場町−丁目11番8号6
、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄および発明
の詳細な説明の欄。 7、補正の内容 (1)特許請求の範囲を別紙のように改める。 (2)明細書第5頁5〜6行目および最終行の「トリス
ジメチルボスフィンオキシドをそれぞれ「トリスジメチ
ルアミンホスフィンオキシトJに改める。 以上 特許請求の範囲 (1)溶液中に一価の銅と酸素との錯体(酸素錯体)お
よび二価のパラジウムとエチレンとの錯体(エチレン錯
体)を成形させ、エチレンを酸化することを特徴とする
アセトアルデヒドの合成法。 (2、特許請求の範囲第1項において、前記酸素錯体は
、−価の銅とトリスジメチルアミノボスフィンオキシド
との錯体に酸素含有ガスを導入して形成されたものであ
ることを特徴とするアセトアルデヒドの合成法。 (3)特許請求の範囲第1項または第2項において、M
ij 記エチレン錯体は、二価のパラジウムとニトリル
類との錯体にエチレンを導入して形成されたものである
ことを特徴とするアセ1〜アルデヒドの合成法。 (4)特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに
おいて、酸素錯体に対するエチレン錯体のモル比が2以
上であることを特徴とするアセトアルデヒドの合成法。
Figure 1 shows the reaction time and CH2O in Examples of the present invention.
FIG. 2, a diagram showing the relationship between HO yields, is a diagram showing an apparatus system for carrying out the method of the present invention. ■...Absorption tower, 2...Reactor, 3...Distillation column, 4
...Degassing tower, 11...0. Contained gas line, 21
...Ethylene-containing gas line, 31...026it
Body solution line, 41...Acetaldehyde solution line. Representative Patent Attorney Takenaga Kawakita Figure 1 Figure 2 1 Procedural Amendment 1980, i'', o 28th of May Director General of the Patent Office Kazuo Wakasugi Indication of Case 14 1989 Patent Application No. 04291 No. 2, Title of the invention Method for synthesizing acetaldehyde 3, Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant 4, Agent 103 Address 11-8-6, Kayabacho-Chome, Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo
, Subject of amendment: Claims section and Detailed Description of the Invention section of the specification. 7. Contents of the amendment (1) The scope of claims is amended as shown in the attached sheet. (2) "Trisdimethylbosphine oxide" in lines 5-6 and last line of page 5 of the specification is changed to "trisdimethylaminephosphine oxide J." A method for synthesizing acetaldehyde, which comprises forming a complex of copper and oxygen (oxygen complex) and a complex of divalent palladium and ethylene (ethylene complex), and oxidizing ethylene. The method for synthesizing acetaldehyde according to item 1, wherein the oxygen complex is formed by introducing an oxygen-containing gas into a complex of -valent copper and trisdimethylaminobosphine oxide. (3) In claim 1 or 2, M
ij A method for synthesizing aldehydes, characterized in that the ethylene complex is formed by introducing ethylene into a complex of divalent palladium and a nitrile. (4) A method for synthesizing acetaldehyde according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the molar ratio of the ethylene complex to the oxygen complex is 2 or more.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)溶液中に一価の銅と酸素との錯体(酸素′  錯
体)および二価のパラジウムとエチレンとの多昔体(エ
チレン錯体)を形成させ、エチレンを酸化することを特
徴とするアセトアルデヒドの合成法。 (2、特許請求の範囲第1項において、前記酸素錯体は
、−価の銅とトリスジメチルホスフィンオキシトとの錯
体に酸素含有+゛スを導入して形成されたものであるこ
とを特徴とするアセトアルブチレン錯体は、二価のパラ
ジウムとニトリル類との錯体にエチレンを導入して形成
きれたものであることを特徴とするアセトアルデヒドの
合成法。 (4)前記第1項ないし第3項のいずれかにおいて、酸
素錯体に対するエチレン錯体のモル比が2以上であるこ
とを特徴とするアセトアルデヒドの合成法。
[Claims] (1) A complex of monovalent copper and oxygen (oxygen' complex) and a complex of divalent palladium and ethylene (ethylene complex) are formed in a solution to oxidize ethylene. A method for synthesizing acetaldehyde characterized by the following. (2. Claim 1 is characterized in that the oxygen complex is formed by introducing oxygen-containing + into a complex of -valent copper and trisdimethylphosphine oxide. A method for synthesizing acetaldehyde, characterized in that the acetalbutylene complex is formed by introducing ethylene into a complex of divalent palladium and a nitrile. (4) Items 1 to 3 above. A method for synthesizing acetaldehyde, wherein the molar ratio of the ethylene complex to the oxygen complex is 2 or more.
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