JPS5929180B2 - グリコ−ル酸の製造方法 - Google Patents

グリコ−ル酸の製造方法

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JPS5929180B2
JPS5929180B2 JP55180869A JP18086980A JPS5929180B2 JP S5929180 B2 JPS5929180 B2 JP S5929180B2 JP 55180869 A JP55180869 A JP 55180869A JP 18086980 A JP18086980 A JP 18086980A JP S5929180 B2 JPS5929180 B2 JP S5929180B2
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carbon monoxide
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隆志 増田
兼吉 加々美
和久 村田
昭男 松田
勝彦 若林
康雄 高味
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    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はホルムアルデヒドと一酸化炭素と水を原料とし
て用いるグリコール酸の製造方法に関するものである。
グリコール酸は化学原料として種々の用途に利用されて
いるが、現在、その安価な工業的製法の開発が望まれて
いる。
一酸化炭素とホルムアルデヒドと水とからグリコール酸
を得る方法としては、反応を1段で行う′ 方法(特公
昭53−44454号公報、米国特許第2153064
号明細書など)と、2段で行う方法(特開昭51−41
327号公報及び特開昭49−55617号公報)が知
られている。
2段階で反応を行うこれらの方法は、多量の濃硫酸や;
濃リン酸を反応媒質として用いて反応を行つているた
め、第1工程からの反応生成物を加水分解するには、別
個の氷水に反応生成物を注加する必要があり、しかも反
応後には、反応生成物から多量に用いた硫酸やリン酸を
分離するのに著しい困難0 が伴い、工業的方法として
は満足すべきものではなかつた。
例えば、特開昭51−41327号公報では、第1工程
からの反応生成物を氷水に注加して加水分解を行つたの
ち、得られた反応生成物に水酸化バリウムを多量加えて
硫酸をバリウム塩5 として沈殿分離している。本発明
者らは、2段階法によるグリコール酸の製造において、
前記欠点を克服すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の触
媒は極めて少量の使用により第1工程及び第2工程の反
応に対して充分な触0 媒効果を示し、しかも、このよ
うな少量の触媒の使用により、第1工程からの反応生成
物は、このものに対して常温以上の温度で水を加えて加
水分解させることができ、このため第1工程で用いた反
応容器をそのまま第2工程における加水分解反5 応容
器として用いることができるという利点が得られ、さら
に第2工程から得られる加水分解生成物に含まれる酸触
媒は極めて少量であるため、そウQ−の分離は極めて容
易であり、場合によつてはその分離を省略し得るという
利点が得られることを見出し、本発明を完成するに到つ
た。
すなわち、本発明によれば、フルオルアンチモン酸、ク
ロルスルホン酸、ピロ硫酸、三フツ化ホウ素の中から選
ばれる酸触媒を、ホルムアルデヒド成分1モルに対して
0.2〜0.0085モルの割合で用い、実質的に無水
の条件下必要に応じての溶媒の存在下、一酸化炭素とホ
ルムアルデヒド又は解重合してホルムアルデヒドを生成
するホルムアルデヒド重合体とを加圧下で加熱反応させ
た後、得られた反応混合物に水を加え、加水分解反応を
行わせることを特徴とするグリコール酸の製造方法が提
供される。
本発明において第1工程で用いる触媒は、第2工程にお
ける触媒としても作用するもので、両者の工程において
有効な触媒効果を得ると共に、反応を連続して行わせる
ためには、その触媒の種類及び侠用量を特定することが
必要である。
本発明者の研究によれば、触媒として、フルオルアンチ
モル酸、クロルスルホン酸、ピロ硫酸、三フツ化ホウ素
の中から選ばらるものを用いると共に、触媒量としてホ
ルムアルデヒド1モルに対して0.2〜0.0085モ
ル、好ましくは0.1〜0.0085モルの割合量を採
用する時に、第]工程からの反応混合物を特別の分離処
理する必要もなく、第2工程においてこれに水を加えて
加水分解反応させることができる。触媒量が前記範囲よ
り多くなると、副生成物が多くなつたり、生成物からの
触媒分離が困難になるなどの問題が生じ、一方、前記範
囲より少なくなると、有効な触媒効果が得られなくなる
。なお、クロルスルホン酸やピロ硫酸触媒の場合はこれ
らに等モル以下の塩化アセチルを加えて用いることもで
きる。三フツ化ホウ素としては、錯体になつたもの、例
えば、三フツ化ホウ素/エーテル錯体、三フツ化ホウ素
/アルコール錯体のようなものも適用される。フルオル
アンチモン酸は本発明における特に好ましい触媒で顕著
な触媒活性を有する。ホルムアルデヒドとしては、ホル
ムアルデヒド単量体の他、トリオキサン、テトラオキシ
メチレン、バラホルムアルデヒド、ポリオキシメチレン
のような解重合してホルムアルデヒドを与えるホルムア
ルデヒド重合体を使用することができる。
第2工程において第1工程からの反応生成物に加える水
の量は、第1工程における仕込みホルムアルデヒドに対
し、等モルないし20倍モルの範囲でよい。第1工程に
おいては、前記した触媒の特定量の存在下、一酸化炭素
とホルムアルデヒドとを反応させるが、この場合の反応
は、通常圧力20〜500kg/Cri.、温度80〜
210℃で行われる。
一酸化炭素とホルムアルデヒドの反応は無溶媒下で行う
ことができるが、必要に応じ、反応に不活性な溶媒中、
例えば、ジクロルメタン、クロロホルム、ジクロルエタ
ンなどの溶媒中で行つてもよい。また、第1工程は、実
質的に無水の条件下で行う。第1工程において、水が存
在すると、前記触媒は加水分解されて、第1工程におけ
る有効な触媒として作用せず、本発明の目的が達成され
ない。一酸化炭素とホルムアルデヒドとの反応から得ら
れた触媒を含む反応生成物は、特別の分離処理すること
なく、第2工程において、これに水を加えて反応させる
反応生成物と水との反応は、80〜160℃で行われる
。本発明における第1工程及び第2工程の反応はオート
クレーブのような加圧反応容器を用いて連続的に行うこ
とができる。
すなわち、第1工程の反応終了後、水の注加に適した温
度、例えば、100℃以下に反応容器を冷却すると共に
、その際に加圧反応容器の開放バルブを開いて容器内に
存在する一酸化炭素や溶媒を系外へ追出し、その後、水
を反応容器内へ注加して第2工程の反応を行うことがで
きる。本発明では、触媒含量が少量であるため、生成物
の分離処理は簡単であり、触媒を不溶性塩にし、生成物
を溶剤で抽出分離する方法などによりグリコール酸を得
ることができるし、場合によつては、反応生成物から、
蒸留処理などにより、水を分離してグリコール酸を得る
ことができる。本発明の生成物をエチレングリコール合
成用原料として用いて、これからエチレングリコールを
得る場合には、触媒を分離することなく、水を除去した
生成物をそのままアルコールと反応させてエステル化し
た後、水素化することができる。次に本発明を実施例に
よりさらに詳細に説明する。
実施例 1 ステンレス製オートクレーブにパラホルムアルデヒド1
0.0V(純度94%、ホルムアルデヒド換算313.
3ミリモル)、ジクロルメタン30TILI,及びクロ
ルスルホン酸8.4ミリモルを一酸化炭素ふん囲気下で
仕込み、さらに室温で79k9/CrAになるまで一酸
化炭素を加えた。
次にかきまぜながら175℃に昇温し、2時間反応を行
わせた。
反応後、未反応一酸化炭素及びジクロルメタンを排出さ
せ、オートクレーブの内容物に110m1の水を加え、
かきまぜながら150℃で3時間反応を行わせた。反応
後、反応液をガスクロマトグラフにより分析した結果、
グリコール酸が284.7ミリモル生成していることが
わかつた。実施例 2 触媒としてクロルスルホン酸5.0ミリモルを用いた以
外は実施例1と同様にして反応を行わせたところ、グリ
コール酸が262.5ミリモル得られた。
実施例 3 触媒としてクロルスルホン酸2.5ミリモルを用いた以
外は実施例1と同様にして反応を行わせたところ、グリ
コール酸が219.5ミリモル得られた。
実施例 4 ステンレス製オートクレーブにトリオキサン5.0t(
ホルムアルデヒド換算166.7ミリモル)、ジクロル
メタン15m1及び触媒として三フツ化ホウ素エチルエ
ーテル8.0ミリモルを一酸化炭素ふん囲気下で仕込み
、さらに室温で65kg/Cdになるまで一酸化炭素を
加えた。
次にかきまぜながら100℃に昇温し、5時間反応を行
わせた。
反応終了後、未反応一酸化炭素及びジクロルメタンを排
出させ、オートクレーブの内容物に110Tn1の水を
加え、かきまぜながら150℃で3時間反応を行わせた
。反応後、反応液をガスクロマトグラフにより分析した
結果、グリコール酸が118.1ミリモル得られた。実
施例 5ステンレス製オートクレーブにパラホルムアル
デヒド10.0t(純度94%、ホルムアルデヒド換算
313.3ミリモル)、ジクロルメタン30m1及びピ
ロ硫酸5.0ミリモルを一酸化炭素ふん囲気下で仕込み
、さらに室温で401<g/Cdになるまで一酸化炭素
を加えた。
次にかきまぜながら175℃に昇温し、2時間反応を行
わせた。反応後、未反応一酸化炭素及びジクロルメタン
を排出させ、オートクレーブの内容物に110TfL1
の水を加え、かきまぜながら150℃で3時間反応を行
わせた。反応後、反応液をガスクロマトグラフにより分
析した結果グリコール酸203.5ミリモルが生成して
いることがわかつた。実施例 6 ステンレス製オートクレーブにパラホルムアルデヒド1
0.0r(純度94%、ホルムアルデヒド換算313.
3ミリモル)、ジクロルメタン30m1及びフルオルア
ンチモン酸5.0ミリモルを一酸化炭素ふん囲気下で仕
込み、さらに室温で40k9/CrAになるまで一酸化
炭素を加えた。
次にかきまぜながら100℃に昇温し、40分間反応を
行わせた。反応後、未反応一酸化炭素及びジクロルメタ
ンを排出させ、オートクレーブの内容物に110m1の
水を加え、かきまぜながら150℃で3時間反応を行わ
せた。反応後、反応液をガスクロマトグラフにより分析
した結果、グリコール酸が219.4ミリモル生成して
いることがわかつた。
実施例 7 触媒としてピロ硫酸5.0ミリモルと塩化アセチル5.
0ミリモルを用いるほかは実施例5と同様にして反応を
行わせたところ253.3ミリモルのグリコール酸が得
られた。
比較例 1 ステンレス製オートクレーブにパラホルムアルデヒド1
0.0V(純度94%、ホルムアルデヒド換算313.
3ミリモル)、ジクロルメタン30m1及び触媒として
フツ化水素水0.8t(HFを16ミリモル含む)を一
酸化炭素雰囲気下で仕込み、次に室温で69kg/イに
なるまで一酸化炭素を加えた。
次にかきまぜながら175℃に昇温し、2時間反応を行
わせた。反応後実施例1と同様の操作を行い10.6ミ
リモルのグリコール酸を得た。比較例 2ステンレス製
オートクレーブにパラホルムアルデヒド10.0t(純
度94%、ホルムアルデヒド換算313.3ミリモル)
、ジクロルメタン30d及び触媒として塩化水素1.3
y(HClを13ミリモル含む)を一酸化炭素雰囲気下
で仕込み、次に室温で69kg/wlになるまで一酸化
炭素を加えた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 フルオルアンチモン酸、クロルスルホン酸、ピロ硫
    酸及び三フッ化ホウ素の中から選ばれる酸触媒を、ホル
    ムアルデヒド成分1モルに対して0.2〜0.0085
    モルの割合で用い、実質的に無水の条件下、必要に応じ
    ての溶媒の存在下、一酸化炭素とホルムアルデヒド又は
    解重合してホルムアルデヒドを生成するホルムアルデヒ
    ド重合体とを加圧下で加熱反応させた後、得られた反応
    混合物に水を加え、加水分解反応を行わせることを特徴
    とするグリコール酸の製造方法。
JP55180869A 1980-12-19 1980-12-19 グリコ−ル酸の製造方法 Expired JPS5929180B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6089857U (ja) * 1983-11-28 1985-06-20 大城 太郎 小動物用餌水入れ容器

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