JPS5970629A - ヒドロホルミル化方法 - Google Patents

ヒドロホルミル化方法

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JPS5970629A
JPS5970629A JP57180504A JP18050482A JPS5970629A JP S5970629 A JPS5970629 A JP S5970629A JP 57180504 A JP57180504 A JP 57180504A JP 18050482 A JP18050482 A JP 18050482A JP S5970629 A JPS5970629 A JP S5970629A
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catalyst
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Kazuo Tano
和夫 田野
Keiichi Sato
啓一 佐藤
Toru Ogoshi
徹 大越
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Mitsubishi Kasei Corp
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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】 本発明はヒドロホルミル化方法に関するものであシ、特
に反応に使用する融媒の調製方法に関するものである。
オレフィン性化合物を触媒の存在下に水性ガスと反応さ
せて、アルデヒドまたはその水添物であるアルコールを
製造する方法は、ヒドロホルミル化方法として周知であ
る。触媒をしては通常、コバルトまたはロジウムのカル
ボニル錯体が用いられる。なかでもロジウムカルボニル
を用いると、尚い活性とアルデヒドに対する高騒選択率
とが得られるので好ましい。しかしロジウムカルボニル
は不安定なので、燐、砒素、アンチモン等を含む配位子
で修飾したロジウムカルボニルが用いられることが多り
0配位子としてはトリフェニルホスフィン等の有機ホス
フィンが好んで用いられるが、三価の有機燐化合物のオ
キサイドも用い得ることが知られている。
これらの修飾ロジウムカルボニル触媒は、通常、ヒドロ
ホルミル化反応帯域にロジウム化合物゛および修飾剤で
める配位子を供給し、反応条件下でロジウム化合物を還
元カルボニル化すると七により、その場で調製されてい
る。しかし、本発明者の検討によれば、配位子として三
価の有機燐化合物のオキサイドを用いる揚台には、この
方法ではロジウムの触媒活性が十分に発現しない。これ
はロジウム化合物が十分にロジウムカルボニルに転化せ
ず、その一部がロジウム金属になってし甘うことによる
ものと考えられる。
本発明者らは三価の有機燐化合物のオキサイドとロジウ
ム化合物との混合物全水性カスの代シに一酸化炭素で処
理すると、ロジウムか活性な修飾ロジウムカルボニル触
媒に転イヒするこ七を見出し、本発明を完成した。
すなわち本発明は、三価の有機燐化合物のオキサイドと
ロジウム化合物との混合物を一酸化炭素で処理したもの
を触媒として、オレフィン性化合物、−酸化炭素および
水素を反応させることを特徴とするヒドロホルミル化方
法を要旨とするものである。
本発明についてさらに詳細に欽明すると、本発明で触媒
調製に用いるロジウム化合物としては、硝酸ロジウム、
硫酸ロジウム等のに機酸塩、酢酸ロジウム、蓚酸ロジウ
ムナトリウム、リンゴ酸ロジウムカリウム等の有桜酸地
、[RhLfi ] Xl l[RhL、H,o〕X、
、 [RhL、(oH)IX3. (RhLl(N02
):lxt #[Rh(P7)s(NOx)2〕、 (
式中、XはNOj〜、OH−。
−H8c11−’ ) k 表ワL、L/d NHs 
k表hシ、IF5はピリジンを表わす。)勢のアミン錯
塩などがあげられる。なかでも硝酸ロジウムおよび酢酸
ロジウムが好んで用いられる。
三価の有機燐化合物のオキサイドとしては、トリフェニ
ルホスフィンオキサイド、トリトリルホスフィンオキサ
イド、トリトリルホスフィンオキサイド等のアリールホ
スフインメキサイド、トリブチルホスフインオキャイド
、トリトリルホスフィンオキサイド等のアルキルホスフ
ィンオキサイド、まだはアノ【キノミリアリール基とを
合せもつプルキルアリールホスフィンオサヤイドが用い
られる。甘だ、トリフェニルホスファイトオキサイド、
トリトリル刀くスフブイトオキサイド等σ)ブリールホ
スファイトオキサイト、トリエチルホスファイトオギサ
イド、トリプロピルホスファイトオキ号イト、トリブチ
ルホヌファイトオキサイド%、(1)アAキノ(・ホス
ファイトオキザイド、アノL−1−ル基と7リール基と
を合せもつアルキルアリールホスファイトオキザイドも
用しられる。さらにはジフェニルホスフィノメタンジオ
キサイド、ジフェニルホスフィノエタンジオキサイド、
ジフェニルホスフィノブタンジオキサイド、/、2−ビ
ス(ジフェニルホスフィノメチル)シクロブタンジオキ
サイド1.2.3−0−インプロピリデン−λ、3−ジ
ヒドロキシー/14t−ビス(ジフェニルホスフィノ)
ブタンジオキサイド等の多座ホスフィノのオキサイドも
用いることかできる。
これらの三価の有機燐化合物のオキサイドは、ロジウム
/Ift子に対しオキサイドの状態の燐が/θ〜!θ原
子となるように用いるのが好ましい。オキサイドの状態
の燐が少なすきると触媒の安定性が低下するし、逆に燐
か多すぎるとヒドロホルミル化反応の速度か低下する。
本発明では、上述のロジウム化合物上三価の有機燐化合
物のオキサイドとを混合して一酸化炭素で処理する仁と
によ)触媒を調製する。通常はヒドロホルミル化反応の
反応溶媒に、ロジウム化合物と三価の有様燻化合物のオ
キサイドとを溶解ないし懸濁させ、これに−酸化炭系を
吠込む方式が用いられる。処理条件は通常、−酸化炭素
分圧。
/〜−〇〇 kg / cd 、好ましくは/〜/θに
9/d、温度10−20θ℃、好ましくは一〇〜/10
℃、時間/〜ioo分、好ましくは2〜50分の範囲か
ら違択される。この処理によシ、可潜性となったロジウ
ム化合物は容易に還元カルボニル化され、同時に三価の
有機燐化合物のオキサイドがこれにゆるく配位して、ロ
ジウムに〔CO3ないしけ〔co〕と〔メキサイド〕が
共に錯結合した錯体が生成し、これが触媒としての安定
で高い活性を発挿するものと考えられる。
なお、−酸化炭素は輩素等の不活性ガスを含んでいても
よいが、水嵩の共存は好ましくない。
水素を含む一酸化炭素を用いると、ロジウム化合物の一
部が金属ロジウムとして析出することもあって、得られ
る触&液の活性が低下する。
従って水素の存在′M、は一酸化炭素に対し1モル%以
下、好ましくは1モル%以下に止めるべきである。また
、−酸化炭素処理はヒドロホルミル化反応の原料である
オレフィン性化合物の存在下に実施することもでき、所
望彦らばこのオレフィン性化合物を溶媒としてこれにロ
ジウム化合Thおよび三価の有機燐化合物のオキサイド
を溶解ないし懸濁させて処理に供することもできる。
一酸化炭素処理の装置としては撹拌憎や気泡塔を用いる
ことができるが、簡便にはロジウム化合物と三価の有機
燐化合物のオキサイドを含む溶液を一酸化炭素と共に気
液混合状態でパイプ中を流通させる方式が採用される。
本発明によるヒドロホルミル化反応は、上述の処理によ
り調製した触媒を用Aる以外は常法に従って実施される
。反応原料のオレフィン性化合物としては、エチレン、
プロピレン、ブテン−/、ペンテン−/、ヘキセン−/
、オフテ:/ −/ 、テセン−/ 等の直鎮α−オレ
フィン類の外にブテンーー、ペンテンコ、ヘキセンλ、
ヘキセン−3、オクテン−2、メタテン−3等(7’)
 [m 内Illオレフィン知、インブチレン、コーメ
チルブテンー/、−一メチルペンテン−/、3−メチル
ペンテン−7、−一メチルヘキセン−/、3−メチルヘ
キセン−/、−一メチルへブテン−/、3−メチルへブ
テン−/、グーメチルへブテン−/尋の分岐α−オレフ
ィン類、コツ3−ジメチルブテン−/1.2.J’−ジ
メチルペンf ン−/ 、λ#”−ジメチルペンテン−
/、コツ3−ジメチルヘキセン−/、−2¥−ジメチル
ヘキセン−/、コ、j−ジメチルヘキセン−/、3、ク
ージメチルヘキセン−7等の多分岐αオレフイン類やこ
れらの7氷結合異性体があげられる。また、プロピレン
、ブテン、イソブチレン等の二〜四蓋体のような異性体
混合物%ζらにはアリルアルコール、アクロレインアセ
タール、ビニルアセテート、スチレン、アルキルビニル
エーテル等の論換基を有するオレフィン等も用いること
ができる。特に本発明は、プロピレン、ブテン、イソブ
チレン等の二〜四量体のような異性体混合物のヒドロホ
ルミル化に有利に適用される。何故ならば、これらは分
岐を有する内部オレフィンないしこれ全主体とする混合
物であるが、有機ホスフィンで修飾したロジウム触媒を
用いる場合と異なり、本発明によれば、これらの異性体
混合物を原料とする場合でも、反応がすみや力)に進行
するからである。
ヒドロホルミル化反応は通常、溶媒の存在下に行なわれ
るが、溶媒の使用は不可欠ではない。
溶媒としては、触媒を溶解し、かつ反応に悪影響を与え
ないものであれば、任意のものを用いることかできる。
例エバベンゼン、トルエン、キシレン、ドデシルヘンセ
ン等の芳香族炭化水素、シクロヘキサン等の脂環式炭什
水素、ジブ千ルエーテル、エチレングリコールジメチル
エーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ト
リエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロ
フラン等のエーテル類、ジエチルフタレート、ジオクチ
ルフタレート等のエステル類などが用すられる。まだ、
ヒドロホルミル化反応にょシ生成したアルデヒドアルコ
ール、さらには副生する高沸点物吟を#媒とすることも
できる。
反応温度は尚い方が反応運度の点では有利であるが、高
温に過ぎると触媒が分%’fする恐れがめる。従って通
常は!θ〜/70’C%特に100〜/jO℃で反応を
行なうのが好ましい。
水性ガスとしては、水屋と一酸化炭素のモル比率が//
J′〜j//、特に//、2〜2//のものが好−まし
い。水性ガスの分圧としては一部に& / cA〜−t
Oθに& / dの範囲が用いられるが、好ましくは、
f′o kg /−〜300榴/、−の範囲である。
反応は連綿方式および回分方式のいずれでも行々うこと
ができる。
以下に実施例により本発明を芒らに具体的に峻明するが
、本発明はその巽旨を超えなり限シ、以下の実施例に限
定されるものでは彦い。
実施例 自答&−200m1の5US−3/6製の上下撹拌式オ
ートクレーフ゛に、フ゛テンタイマー(n−オクテン、
3−メチルヘプテン、3.クージメチルヘキセンの二l
結合異性体宙合物)zoml、酢酸ロジウムのメタノー
ル浴液(ロジウム金属として7.3■/2)θ、3ry
、トリフェニルホススで置換したのち、さらに−酸化炭
祢ガスを20 kg7’c、tlGまで圧入したのち常
圧に放圧する操作を三回反後し、さらに3kg/cWI
G″&で一酸化炭紫を圧入したのち約3Q分を要して7
30℃に昇温した。730℃に到達後直ちに全圧が一部
〇kflAalG  となるように水性ガス(H,/C
o = / )を圧入し、730℃でり時間反応を行な
わせた。
この間、反応によ力消費された水性ガスは定圧装置を経
て蓄圧器から補給し、オートクレー・ブを一部〇”4/
/cr/IG K保った。このll#Jのカス吸収の比
反応速度を表−7に示す。なお、反応速度は下記式によ
シ算出し、後記の比較例/の反応速度を/θOとして表
わした。
a  Hオレフィン初@度   χ;転化オレフィン嬢
度^;速度定数 比較例/ 実施例/において、−酸化炭素ガスの代りに窒素ガスを
一部 kg/aAckまで圧入したのち常圧に放圧する
操作を3回反復したのち/′30℃に昇温した以外は実
施fll/と同様にしてヒドロホルSル化反応を行なっ
たam来を表−7に示す。
比較例コ 実施911/において、トリフエニルホスフィンオキャ
イドを用いな力・つた以外は、実/A!ifB+ /と
全く同様にして反応を行なっだ。結果を表−/に示す。
表−/ 扁       比反応速度 実施例/    /3り 比較例/     100 I7!           と/ 特許出願人  三菱化成工業株式会社 代 理 人  弁理士 長谷用  − ほか/名

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)三価の有機燐化合物のオキサイドとロジウム化合
    物との混合物を一酸化炭素で処理したものを触媒として
    、オレフィン性化合物、−酸化炭素および水素を反応さ
    せることを特徴とするヒドロホルミル仕方法。
  2. (2)三価の有機燐化合物のオキサイドとロジウム化合
    物との混合物を、有機液体中に溶鋼ないし懸濁させた状
    態で、−酸化炭素で処理することを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の方法。
  3. (3)水素の含有量が1モル%以下の一酸イと炭素で処
    理することを特徴とする特許請求の範囲第1項または第
    2項記載の方法。
  4. (4)  オレフィン性化合物1が分岐を廟する内部オ
    レフィンな込しはこれを主体とする混合物であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1Mな?LiJ’項のいず
    れかにnピ載の方法0
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