JPS5978131A - アルコ−ル及びアルデヒドの製造方法 - Google Patents

アルコ−ル及びアルデヒドの製造方法

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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】 本発明は末端又Iま内部オレフィンを一酸化炭素及び水
素(これは、一般に、合成ガスとして知られでいる)と
共にルテニウム含有触媒組成物の存在下で反応させるこ
とによりアルコール及びアルデヒドな製造する改良方法
に関する。
ヒドロホルミル化及びカルボニル化の方法は当業界には
既知であり、次に示す反応で表す:14 (式中R4@ Bt * Rs及びR14は多種類の1
価基を表す)生成されるこのアルコール及びアルデヒド
は、一般ニ、オレフィンの不飽和炭素原子にカルボニル
又はカルビノール基を添加して得られる化合物に対応し
、同時にそのオレフィン結合が飽和されているのである
。ある樺の条件の下ではオレフィン結合の異性化が異っ
た程度で起こり、従って得られる生成物にも変化が起き
る。
ヒドロホルミル化反応は、一般に、触媒の非存在下では
進まない。そして、先行技術として既知のヒドロホルミ
ル化方法の多くは、触媒の使用時に従来使用されている
コバルトから誘導された均質オキソ触媒を使用すること
に依存しているニオキン触媒は使用する他の条件下で安
定に保つために極度の高E’&必要とする。多くの既知
方法のいま一つの不利益は、生成物の殆んど全部がアル
コールであるヒドロホルミル化生酸物ヲ製造するには無
力であシ、それ故に、アルコールが期待する生成物であ
るときには別のアルデヒド水添ステップを必要とする。
又、比較的高いノルマル対枝分れ生成物、異性体比をも
つヒドロホルミル化生成物の製造は、現在使用されてい
る多くの実際規模の方法では仮りに可能であるとしても
、極度に困難であるg%合がある。多くのヒドロホルミ
ル化反応における他の問題は対抗する反応で副産物が形
成されることである。この種の希望しない副産物生成の
例は、対抗するオレフィン水添によって形成されるアル
カン、二重結合の異性化によって形成されるオレフィン
具性体、ケトン形成及び生成物アルデヒドの縮合反応の
結果としてできるアルドールの生成である。
従来実施されたヒドロホルミル化方法ではテバルトー及
びロジウム−触媒組成物が最も多く使用されている。コ
バルトとロジウムを含む触媒組成物が先行技術のセドロ
ホルミ化研究に触媒として使用される中心物質となって
いるが、その他の多くの金属もこの反応に使用されてき
た。コバルト及びロジウムをベースとして使用するヒド
ロホルミル化方法の先行技術は次の書に記載されている
:〔了−ル・エル・プルエツト(R−L−Pruett
)了ドパンス・イン・オルガノメタリック・ケミストリ
イ(Advances in Organane”ta
ttic C,’hcrnistry ) 第7巻第1
頁(1979))。
ヒドロホルミル化触媒としてルテニウムを使用している
先行技術の代表的なものはウィルキンソン(Witki
nson)らによる出版物である。英国特許第1,13
8,601号では、実施例乙に於いて((phJtp)
6R,u2C1@ )Gtのような可溶性のホスフィン
で安定化したルテニウム触媒を使用してアル7アーオレ
フイン(1−ヘキセン)をアルデヒドにヒドロホルミル
化することを記載している。かなり高い圧力を使用しヒ
ドロホルミル化に2段技術を使い、次に、合成工程とし
てアルコールへの水添な行っている。アルケンをアルデ
ヒドに接触的にヒドロホルミル化するときに種々の第6
−ホスフィン−ルテニウム錯体を使うことに関する更に
詳細な情報、特に、転化率及びアルデヒド比率が触媒の
濃度。
温度1分圧及び全圧、基質の特性及びホスフィンの過剰
添加量に左右される情報が、次の同じグループによって
出された第2の出版物で理解することができる;ジャー
ナル・オブ・ザ・ケミカル・ンサイティ(J、 Che
m、 Soc、 )第399頁(1976)。又、同じ
分類に入る触媒がアメリカ特許、IW 、5.?39,
566号に発表されており、これでは、−酸化炭素及び
トリアルキルホスフィンと錯体をなしたルテニウム又は
ロジウム成分よりなる触媒を使用している。
ここでは、炭素原子が7以下のアルコール及びアルデヒ
ドが転化したオレフィンの最大の比率を占めている。
アルケンをアルデヒドに接触的にヒドロホルミル化する
に有用な種々の多座配位のホスホン−白金−錯体につい
てはアメリカ特許第4229.381号に記載されてい
る。
ルテニウム・カルボニル及び炭素上のルテニウムと同様
に、塩化ルテニウム(組及びステアリン酸ルテニウムの
よ5なルテニウム塩をオレフィンな直鎖及び枝分れ鎖ア
ルデヒドにヒドロホルミル化する触媒前駆物質として使
用することが英国特許第966.461号及び同第99
9,461号に記載されている。
アメリカ特許第4,306,084号はオキソ反応につ
いて記載しており、それでは、ルテニウム・カルボニル
触媒が塩基性溶液に保持されている。最近、クラスター
陰イオ7 (C4uster anion)(fu3(
Co)1.)−が100℃のジメチルホルムアミド中で
エチレン及びプロピレンヲ03〜c4アルデヒドにヒド
ロホルミル化するのに触媒として働くことが次の文献で
示された;シー・ススーフインク(C,5uss−F’
1nk)著ジャーナル・オプ・オルガノメタリック・ケ
ミスト リ (J、 Organomet、 Chem
、  )、 193,020(1980)。
又、最近、例えば、ジフェニルホスフィン化されたスチ
レン自ジビニルベンゼン樹脂をホスフィンで安定化【5
たルテニウム・カルボニルと反応すせて製造したポリマ
ーと結合したルテニウム・ヒドロホルミル化触媒が記載
されている。これらの樹脂では、均質な触媒の変種に比
較すると、更によいノルマル対枝分れ鎖アルデヒド比率
を得ることができることが次の文献で分かった:ピット
マン(Pittman)著ジャーナル・オブ・オルガニ
ックケミストリイ(J、 Org、 Chem、 )第
46巻第1901  貞(1981)。この踵のルテニ
ウム触媒を使って、更に望ましいアルコール生成物が得
られたとの報告はない。
アメリカ特許第3,239,569号では、1段転化方
法でのアルデヒド及びアルコールのり造方法ケ開示して
おシ、それでは、オレフィン炭化水素ビー酸 ゛化炭素
及び水素と共にコバルトが一酸化炭素及びトリアルキル
ホスフィンと錯体結合をなしている触媒組成物の存在下
で接触させている。ここでも、又、ヒドロホルミル化生
成物の大部分は炭素原子6以下の化合物であった。
それ故、当築界ではオレフィン族のようす不飽和の化合
物特に内部オレフィン化合物から一低王を用いCB−0
20範囲の脂肪族アルコール即ち直鎖の表面活性剤級の
アルコールY高い収量で得る方法によって、アルコール
及びアルデヒドを製造する1段法が必要なのである。
本発明の目的は、オレフィン特に高分子量のオレフィン
留分即ちC7〜CumCH〜eta又はC8〜C20の
内部オレフィン留分を先行例で使用した圧力より低い圧
力でオキフ化して主として脂肪族アルコール′Ik:!
!造し、最後に、生成物アルコールを非蒸発性ルテニウ
ム触媒から回収することである。
本発明は、C3〜Cゎの末端又は内部オレフィンを一酸
化炭素及び水素とルテニウム触媒の存在下で温度少くと
も50℃、圧カ少くともZ5バールで反応させるアルコ
ール及びアルデヒドの製造方法において、 ルテニウム触媒を低融点の第4ホスホニウム又はアンモ
ニウム塩基又は塩に分散させるか、又は、ルテニウム触
媒’vgsアミン、又はホスフィン促進剤と共に低融点
のホスホニウム塩基又は塩に分散させる、 ことを特徴とするアルコール及びアルデヒドの製造方法
、である。
好ましい反応条件は温度100〜220℃、圧力35〜
210バールである。
1つの実施態様では、ルテニウム触媒を低融点の第4ホ
スホニウム又はアンモニウム塩基又は塩に分散させる。
他の実施態様では、ルテニウム触媒及び−座配位又は多
座配位の第3ホスフイン促進剤を低融点のホスホニウム
塩基又は塩に分散させる。
更に他の実施態様では、ルテニウム触媒及び−座配位又
は多座配位の篇6アミン促進剤を低融点のホスホニウム
塩基又は塩に分散させる。
本明細書では、触媒を構成する成分の内、ルテニウムを
ルテニウム触媒と呼び、第3ホスフイン又は第3アミン
を促進剤と呼び、低融点のホスホニウム塩基などを反応
媒体と呼び、前記各成分が一緒になった植媒機能を果た
す錯体様の物質を触媒組成物と称することとする。
本発明の実施に適する触媒組成物はルテニウム触媒を含
む。ルテニウム触媒は下記に示すように広く無機及び有
機化合物及び錯塩から選んでよい。
只、この触媒がこの金属ケ普通のイオン状態で含んでい
ることだけが必要なことである。実際に触媒として活性
な物質はルテニウムが一酸化炭素及び水素及びオレフィ
ン基質と錯体となって結合していると信ぜられている。
最も効果ある触媒組成物は、ルテニウム・ヒドロカルボ
ニル触媒が反応条件下で第4塩に可溶化しているときで
あると信ぜられている。
(11) 他の有効な触媒組成物は、ルテニウム・ヒドロカルボニ
ル触媒がN−アミン促進剤と共に第4ホスホニウム塩に
可溶化しているとき及びルテニウム触媒が多座配位ホス
フィン促進剤と共に第4ホスホニウム塩に可溶化してい
るときである。
ルテニウム触媒を反応混合物に次のような形態で加えて
よい。
酸化物形態;二酸化ルテニウム(ff)水和物、二酸化
ルテニウム(ff)無水物、四酸化ルテニウムtm。
鉱酸の塩:塩化ルテニウム(Ml水和物、臭化ルテニウ
ム(Ill、三沢化ルテニウム(1)、トリカルボニル
・ルテニウム(1)アイオダイド、塩化ルテニウム(組
無水物、硝酸ルテニウム。
有機カルボン酸の塩;ルテニウム(1)アセテート、ル
テニウム・ナフチネート、ルテニウム拳バレエート及ヒ
ルテニウム(13アセチルアセトネート。
カルボニル又はヒドロカルボニル誘導体1トリルテニウ
ム・ドデカカルボニル、HlR,u4 (Go )ts
 及びH4R,u4(CO) 1!のようなヒドロカル
ビル、トリカルボニルルテニウム(1)クロライド・ダ
イマー、(12) (Bu(GO)3C4) 2のような置換したカルボニ
ル化合物。
好ましいルテニウム触媒はルテニウムの酸化物。
ルテニウムの鉱酸塩、ルテニウムの有機カルボン酸塩、
ルテニウムのカルボニル又はヒドロカルボニル誘導体で
ある。特に、好ましいルテニウム触媒は、二酸化ルテニ
ウム(IVI水和物、ルテニウム(璽)アセチルアセト
ネート及びトリルテニウム・ドデカカルボニルである。
アルコール及びアルデヒドの合成にこれらのルテニウム
触媒の有用性は後の例で述べる。
ルテニウム−含有化合物を、使用前に、低融点のホスホ
ニウム又はアンモニウム塩基又は塩に分散する。
この第4ホスホニウム又はアンモニウム塩基又は塩は比
較的低融点であるべきで、即ち、前記アルコール及びア
ルデヒドを製造するのに必要な温度以下の温度で溶融す
べきである。
一般に、第4化合物は180℃以下の融点をもっておp
、ときには150℃以下の融点をもっている。
第4ホスホニウム又はアンそニウム塩基又は塩をルテニ
ウム−含有化合物に加えることはオレフィンのヒドロホ
ルミル化反応を次のように改良させる: (イ〕期待する生成物(アルコールとアルデヒド)の収
量が改善される。
C口)副産品炭化水素の形成が少くなる。
しJアルコール及びアルデヒド生成物から容易にルテニ
ウム触媒を分離できる。
に)複数の再循環試験の間ルテニウム触媒が活性を保っ
ている。
本発明の実施に適当なホスホニウム塩は次の式: (式中、R,、R2,R,、及びR4はリン原子に結合
している有機基、特に、アルキル、アリール又はアルカ
リール基で、X−は陰イオンである)。
特に有用な有機基は、枝分れ又は直鎖のアルキル鎖巾に
炭素原子1〜20個をもつアルキル基を含み、これらに
は次の基が含まれる:メチル、エチル、!!−ブチル、
仁−ブチル、オクチル、2−エチルヘキシル及びドデシ
ル基。
テトラオクチルホスホニウム・ブロマイド及びテトラブ
チルホスホニウム・ブロマイドは布中で容易に入手でき
る代表的例である。対応する第4ホスホニウム・アセテ
ート、水酸化物、硝酸塩。
クロム酸塩、テトラフルオロボレート及び塩化物。
沃化物のような他種のハライドも、又、本発明に満足し
て使用できる。対応する第4アンモニウム塩も、又、有
用である。
リン又ハ窒素がアルキル、アリール及びアルカリール基
と結合[、ているホスホニウム及びアンモニウム塩も、
又、同様に有用である。これらの了り−ル及びアルカリ
ール基は炭素原子6〜20個を含有している。了り−ル
基で最もよく使用されるのはフェニル基である。アルカ
リール基は了り−ル基を通しリン又は窒素原子と結合し
ているC4〜Ctoアルキル基の1箇以上で置換された
フェニル(15) よりなる。
適当な第4ホスホニウム及びアンモニウム塩f及び塩を
次に示す:テトラブチルホスホニウム・フロマイト、ヘ
プチルトリフェニルホスホニウム・ブロマイド、テトラ
ブチルホスホニウム・アイオダイド、テトラブチルホス
ホニウム・クロライド−テトラブチルホスホニウム・ナ
イトレート、テトラブチルホスホニウム・ハイドロオキ
シド、テトラブチルホスホニウム・クロメート、テトラ
ブチルホスホニウム・テトラフルオロボレート、テトラ
ブチルホスホニウム・アセテート、テトラブチルアンモ
ニウム・ブロマイド、テトラヘプチルアンモニウム・ク
ロライド、テトラメチルアンモニウム・フルオライド、
テトラメチルアンモニウム・ハイドロオキシド・ペンタ
ハイドレート、n−ドデシルトリフェニルホスホニウム
・ブロマイド。
ヘキサデシルトリーn−ブチルホスホニウム・ブロマイ
ド、n−ドデシルトリブチルホスホニウム・フロマイト
、エチルトリフェニルホスホニウム・アイオダイド、ベ
ンジル・トリメチルアンモニラ(16) ム・ハイドロオキシド及びトリメチルドデシルアンモニ
ウム・ブロマイド。
第1表及び第2表は、酸化ルテニウム+ffJ水和物)
 +1ルテニウム・ドデカカルボニル及びルテニウム(
1)アセチルアセトネートヲ組み合わせて使用したとき
にこれらの第4アンモニウム及びホスホニウム塩又は塩
基の効果を証明している。
又、本発明の実施には、N−複素環式塩、特にN−エチ
ルキノリニウム・アイオダイド及びN−メチルキノリニ
ウム・ブロマイドのようなN−複素環式ハライドが適当
である。
一般に、好ましい第4塩は、メチル、エチル。
ブチル、ドデシル及びヘキサデシルのような炭素原子1
〜16faYもつアルキル基を含むテトラアルキルホス
ホニウム塩である。好ましいテトラブチルホスホニウム
塩又は塩基は、クロライド、ブイオダイド、アセテート
及びクロメート塩及びノ1イドロオキシド塩基を含む。
テトラブチルホスホニウム・ブロマイドのようなテトラ
ブチルホスホニウム塩が最も好ましい。
本発明の1つの実施態様では、生成物アルコール及びア
ルデヒドの直鎖性即ち次のA及び旦で示すような直鎖脂
肪族アルコール生成物対枝分れ鎖了ルコール生成物の比
を改良する目的で、アミン促進剤をルテニウム触媒に加
える; 所Mのヒドロホルミル化反応において、ルテニウム触媒
及び第4ホスホニウム塩基又は塩と共に使用するのに適
している多くの異った第6アミン促進剤がある。一般に
、これらの促進剤は1分子当り1個以上の第3に(te
rtiary)@換された窒素原子を含み、各々の3箇
所が置換された窒素は1個以上の炭素原子に結合してい
る。これらのアミンは了り−ル又は脂肪族アミンでもよ
く、又、N−複素環式アミンでもよい;それらは1分子
当夛2個の第3窒素供与体原子を含むジアミン、ポリア
ミン又はモノアミンでもよい。ジアミン及びボリアはン
構造内の第3に置換された窒素原子は口から12までの
炭素原子によって分離されていてもよく、又それらはメ
タロセンの異ったシクロペンタジェニル又はアレーン基
に結合していてもよいn1個以上のN−複数環式リング
ヶ含む適当な第6アミン促進剤を次に示す;  2.2
’−ジピリジル、 ?” II シン、 1.10−フ
ェナントロリン、 3.5ルチジン、2,6ルチジン、
 2.2’−ジピリジルアミン。
2.3′−ジピリジル、 2.4’−ジピリジル、 2
.2’、2“−ターピ1)ジル、 2,4.6−)す(
2−ピリジル)−8−)リアジン、 4.4’−ジピリ
ジル、 4.4’−ジメチル−2,2′−ジピリジルj
2,6−ジフエニルビ1ノジン、ジフェニル−2−ピリ
ジルメタン、2.5−ジメチルピラジン、2.6−メド
キシピリジン、4−ジメチル了ミノピリジン及びインキ
ノリン。
適当な脂肪族及びアリール第3アミン促進剤を次に示す
;N、N、N′、N′−テトラメチルエチレンジアミン
、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリーn−ブ
チルアミン、 N、N’−ジメチルピペラジン、 N、
N、N’、N’−テトラメチル−9−7二二レンジアミ
ン、1.8−ビス−(ジメチルアミノ)−ナフ(19) タレン、1,2−ジメチルピロリン、1,2−ジベピリ
ジノエタン、1,4−ジアザビーシクO(2,2,2)
オクタン、 N、N、N;N’−テトラメチル−1,3
−プロピレンジアミン、n−メチルビロール及びヘキサ
メチレン・テトラミン。
本発明の実施に好ましい第3アミン促進剤は2j2′−
ジピリジルのような二座配位のN−複素環式化合物であ
る。
ルテニウム触媒と組み合わせて加える第6アミン促進剤
を、アルコール及びアルデヒド製造用の触媒として使用
する前に、低融点第4ホスホニウム塩に分散させる。
試験番号部67〜随69及び随70〜N1173では、
第3アミン促進剤即ち2,2′−ジピリジルを添加する
と次の効果があることを示している:(11生成物アル
コールの直線性が増加する(試験番号随70及び随72
において65チから87%tこ )6 (II)形成される副産物アルカンの量を少くする(試
験番号醜67及び醜69と同じく試験番号72及(20
) び70)。
本発明のこの実施態様でオキソ反応な直鎖アルファ・オ
レフィンに実施するときには、アルコール留分の直線性
が96%に達すると共に、対応するオキソアルコールが
良い収量で製造される。この選択的なオキソ反応は実施
例26に明示され、次式で示される: Re膿加印2+σ+2)J、→R甜2C旧、 CTC2
0Hオキソ反応が線状アルファ・オレフィンに起きて主
にアルデヒド生成物Y得る場合lこ、本発明のルテニウ
ム−アミン促進剤触媒組成物を使うときは前記アルデヒ
ドの直線性は98チにも達する。
選択的なオキソ反応は実施例27に明示され、次式で示
される: RL’T−1,−CH2+GO十H2→RCT−T、 
CH,(I−10木発明の他の実施態様では、ホスフィ
ン促進剤を(アミンと同じく)、生成物アルコール又は
アルデヒドの直線性を改善するために、加えてよい。
適当なホスフィン促進剤は1分子当り1個以上の6箇(
tri)置換したリン原子を含み、各々は1個以上の炭
素原子と結合している。これらのホスフィンは1分子当
、す2個のリン原子を含むジホスフィン、ポリフィン又
はモノホスフィンであってよい。ジホスフィン及びポリ
ホスフィン分子中の6個置換したリン原子は0から12
までの炭素原子で分けられていてもよく、又は、メタロ
センの異ったシクロペンタジェニル又はアレーン基に結
合していてもよい。二座配位又は多座配位型のホスフィ
ン促進剤を次に示すが、しかし、これらに制限するもの
ではない:ビス(1,6−ジフェニルホスフィノ)プロ
パン、ビス(1,2−ジフェニルホスフィノ)エタン、
ヒス(1,4−ジフェニルホスフィノ)ブタン、ビス(
1,5−ジフェニルホスフィノ)ペンタン、ビス(1,
6−ジフェニルホスフィノ)ヘキサン、ビス(1,1−
ジフェニルホスフィノ)メタン、トリス(2−ジフェニ
ルホスフィノエチル)ホスフィン、 1,1.1− )
リス(ジフェニルホスフィノメチル)エタン、 1.1
’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン及びビス
(2−ジフェニルホスフィノエチル)フェニル中ホスフ
イン。
トリフェニルホスフィン及びト11ブチルホスフィンの
ような一座配位のホスフィンも、又、使用されるけれど
も、一般に好ましいものではない。
トリ(2−シアノエチル)ホスフィンのような置換した
促進剤も、又、このルテニウムY触媒として使ったヒド
ロホルミル化反応に適用して効果がある。
本発明の実施に使用するオレフィンは、炭素原子2〜6
0箇を含む内部及び末端オレフィン及びそれらの混合物
を含む。適当なオレフィンの例はプロピレン、1−ブテ
ン。1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テ
トラデセン及び1−へキサデセンのような直鎖末端オレ
フィンを含む。
又、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキ
セン、6,3−ジメチル−1−ブテン及び6゜4−ジメ
チル−1−ヘキセンのような枝分れ鎖、末端オレフィン
も適当である。直鎖及び枝分れの内部オレフィンも、又
、このヒドロホルミル化に適当な物質である0例は、2
−ペンテン、3−へ(26) キセン、5−デセン、2−デセン、2−ドデセン及び5
−メチル−2−ヘキセンと同じく2−オクテン、3−オ
クテン、4−オクテン、混合した内部オクテン、混合し
た内部デセン、混合した内部ドデセンを含む。
環式オレフィン即ちシクロヘキセン、シクロペンタン及
び1−メチル−シクロヘキセン及び2−エチルシクロペ
ンテンのようなそれらの枝分れした誘導体も、又、本発
明の実施に有用である。
特に好ましいのは、プロピレン、1−ブテン。
1−オクテン、1−デセン、1−ドデセンで、2−オク
テン、混合した内部オクテン、混合した内部ウンデセン
及び混合した内部Crs [14オレフィンで、それら
の末端−内部オレフィン混合物も同様に好ましい。
本発明に使用するルテニウム触媒(第4塩を除く)の量
は限定的な量でなく広い範囲に変化させて良い。一般に
、本発明による方法では、望ましくは、所期の生成物?
合理的な収量で得るような活性ルテニウム触媒及び第4
ホスホニウム及びア(24) ンモニウム塩又は塩基の触媒的に有効な量の存在下で実
施される。この反応は、反応混合物の全量には前記以下
の量を、第4ホスホニウム又はアンモニウム塩又は塩基
と共に使用するときに進行する。この上限を、触媒の価
格、−酸化炭素及び水素の分圧及び操業温度を含む多く
の要素によって決める。一般に、本発明の実施には、反
応混合物の全重量をペースとしてルテニウム触媒の濃度
1×10〜30wt%ルテニウムを低融点の第4ホスホ
ニウム又はアンモニウム塩又は塩基の濃度0.1〜80
wtmと共に用いることが望ましい。ルテニウム対低融
点の笛4ホスホニウム又はアンモニウム塩又は塩基の好
ましい原子比はQ、Ql:1乃至10:1である。
反応混合物の全重量ンベースとして、アミン゛促進剤を
わずかにI X 10 wt%第4ホスホニウム塩をわ
ずかにIXlowt−と共に、ルテニウムをわずわにI
 X 10 wt% 用い6と又はそれ以下のRw用い
たときでさえ、この反応は進行する。この上限を、触媒
の価格、−酸化炭素及び水素の分圧及び操業温度を含む
多くの要素によってきめる。一般に、本発明の実施には
、反応混合物の全号ヲベースとしてルテニウム触媒の濃
度1×10〜30wt%ルテニウムをアミン促進剤の濃
度1×10〜30wt%、低融点の第4ホスホニウム塩
濃度0.1x80 wt%と共に用いることが望ましい
一般に、ホスフィン促進剤の量はアミン促進剤の量と同
じ範囲内である。
反応混合物の全量をベースとして、ホスフィン促進剤を
わずかに1xio wt%及び第4ホスホニウム塩をわ
ずかにlX10 wt’lと共にルテニウムをわずかに
1x10 wt%用いると又はそれ以下の量ヲ用いたと
とでさえ、この反応は進行する。一般に、本発明の実施
には、反応混合物の全重量ナベースとして、ルテニウム
触媒濃度1×10〜30wt%ルテニウムをホスフィン
促進剤濃度1×10〜30wt%及び低融点の第4ホス
ホニウム塩濃度0.1〜80 wt%と共に用いること
が望ましい。
これらの合成に有利に使用することができる温度は、特
に圧力、濃度、特殊のルテニウム触媒及び促進剤の選択
を含む他の実験的要素により変化する0合成ガスが加圧
されているときに操業可能の温度範囲は50〜350℃
である6100〜220℃が好ましい温度範囲である。
少くともZ5バールの加圧をすると、本発明の方法によ
ってアルコール及びアルデヒドの相当の収量を得る。好
ましい操業範囲は65バールであるが、210バ一ル以
上の圧力で、又、所期アルコールの有用な収iV得るこ
とがある。
最初に合成ガス混合物に存在する一酸化炭素及び水素の
量を広範囲に変えてよい。一般に、−酸化炭素対水素の
モル比は20:1乃至1:20であり、好ましくは5:
1乃至1:5であるが、これらの範囲以外の範囲も、又
、使用して良い。特に連続操業においては、又、間欠試
験においても、−酸化炭素と水素のガス混合物、は1種
以上の他種のガスV 50vot% 以上混合して使用
して良い。これらの他種のガスは、窒素、アルゴン及び
ネオンのような1種以上の不活性ガスを含んでよく、又
(27) は、二酸化炭素のような一酸化炭素の水添条件下で反応
するか又1丁反応しないガス、即ち、メタン。
エタン及びプロパンのような炭化水素、ジメチル・エー
テル、メチル・エチル・エーテル及ヒシェチル・エーテ
ルのようなエーテル、メタノールのよりなアルカノール
及びメチル・アセテートのような酸エステルを含む。
すべてのこれらの合成において、反応混合物中に存在(
2ている一酸化炭素及び水素の量は、少なくとも所期の
オキン反応の化学量論を満足するに充分な量であること
が必要である。
これらのアルコール及びアルデヒド合成の主なる副産物
は、普通、アルカン、異性化したオレフィン、生成物ア
ルデヒドの縮合火通して形成されたアルドール及びある
場合には初期に形成されたアルドールの続く脱水及び還
元によって形成されたアルドールである。
このアルデヒド及びアルコール生成物は、ルテニウム触
媒を含む粗生成物混合物から従来の方法即ち真空での分
別蒸留によって容易に分けること(28) ができる。前述のよつ1こ確認された副産物を、又、従
来の方法で分離するか、又は、ルテニウム触媒と共に再
循環させてよい。
本発明による方法は、間欠的fζ半連続的に又は連続的
に、実施することができる。触媒を間欠的に反応帯に導
入するか又は合成反応の期間中に連続的に又は半連続的
に導入してもよい。操業条件は所期のアルコール生成物
の形成が最高になるように調節してよく、前記物質を蒸
留、精留及び抽出のような業界で既知の技術で回収して
よい。次に、ルテニウム触媒成分の多い留分な、望む場
合は、再循環させることができる。
この生成物を次の分析方法、即ち気液相クロマトグラフ
ィー(gtc) 、赤外分光分析法(ir)、質量分析
法、核磁気共鳴法(nmr)、元素分析法、カール・フ
ィッシャー滴定法及びこれらの技術の組み合わせによっ
て同定した。
分析は、大部分を重量部で表し、温度を摂氏で圧力tバ
ールで表した。
次に、本発明の実施例について述べる。
実施例1 酸化ルテニウム(ffl水和物1.15.9 (6,0
ミリモル)をテトラブチルホスホニウム・ブロマイド2
0.0g(58゜9ミリモル)Iこ分散し、2−オクテ
ン22.41/C2DDミリモル)で希釈し、加熱及び
攪拌装置をつけた容量850−の圧力反応器中のガラス
・ライナーに窒素パージ下に移した。反応器をシールし
合成ガス(−酸化炭素対水素モル比1:2)でフラッシ
ュし同じ合成ガスで83.7バールに加…した。この混
合物を振盪しながら180℃に加熱しこの温度に6時間
保ち次に冷却させた。
室温に達してから、この反応器の圧力55.45パール
を記録し代表的ガス試料をとり、過剰ガスを捨てた。深
赤色液体生成物48.3 # ’&得た。代表的液体生
成物及びガス試料を分析の結果次の組成を示した: 1−ノナノール         66.92−メチル
オクタツール      29,72−エチルヘプタツ
ール       6.11−ノナナール      
    6.8枝分わしたC、アルデヒド      
 1.6n−オクタン         9.1オクテ
ン            1・9水        
         0.6−酸化炭素        
26 二酸化炭素        20 装入したオクテンの推定転化率は98%で、C9アルコ
ールとアルデヒドとの推定全収量は72モル係であった
この例では、第4ホスホニウム塩が存在しないとルテニ
ウム触媒の触媒機能が悪いことを示す。
テトラブチルホスホニウム・ブロマイドを使用しなかっ
たことの外は、実施例1の方法を繰り返した。
室温に達してから、この反応器の圧力66.5ノクール
を記録し代表的ガス試料をとシ、過剰ガスZ捨(31) てた。黄色液体32m1とオレンジ色の固体とで全型i
27.5gを得た。代表的液体生成物な分析の結果、次
の組成を示した。
wtチ 1−ノナノール           26.52−メ
チルオクタツール         11.82−エチ
ルヘプタツール         2.3オクタン  
        47.7未反応オクテン      
   0・1装入したオクタンの推定転化率は98%で
、C。
アルコールとアルデヒドとの推定全収量は37モルチで
あった。
これらの結果を実施例1の結果と比較すると次のことが
分かる: (alノナノールとノナナール生成物との和の推定全収
量は、実施例1が高い(実施例1は72モルチで比較実
施例2は37モルチである)。
(b)副産物炭化水素の生成量即ちこの場合ではオクタ
ンの生成量は、実施例1が低い(生成物混合物中のオク
タン濃度が実施例1では9.1wt%である(32) のに対し実施例2では47.7 wt%である)。
次の実施例3〜8では、種々の他の内部及びアルファ・
オレフィン基体特に、混合した内部オクテン、混合した
内部ウンデセン、Cx3−Cs<内部オレフィン留分及
び1−デセンを使用した。
実施例6 テトラブチルホスホニウム拳ブロマイド10.0F(2
9,5ミリモル)中に分散した酸化ルテニウム(IVJ
O,57# (3,0ミリモル)の分散物を混合したC
ts〜Cta内部オレフィン留分18219(約100
ミリモル)中に希釈し、実施例1に記載したように合成
ガスと反応させfc6 室温に達してから、この反応器の圧カフ6B ノ(−/
l/を記録し代表的ガス試料ケとシ、過剰ガスを捨てた
。代表的液体生成物(32,111)’lx分析の結果
次の1−テトラデカノール          16.
5枝分わしたC14アルコール        61.
61−ペンタデカノール          10.8
枝分わしたC巧アルコール        24.4ト
リデカン         6.1 テトラデカン        6.1 未反応Cu−Cu内部オレフィン    0.1装入し
たCu、Cu内部オレフィンの推定転化率は98チで、
014〜CI5プルコールの推定収量は82モル−であ
った。
実施例4 テトラブチルホスホニウム・ブロマ’f)”250.9
(767ミリモル)中に分散した酸化ルテニウム(ff
l 水和物(79ミIJモル)の分散物をCuの混合し
た白物オレフィン1540.9(10モル)中に希釈し
加熱及び攪拌装置をつけた容量4tの圧力容器に移した
この反応器tシールし合成ガス(−酸化炭素対水素ノモ
ル比1:2)でフラッシュしこの合成ガスで圧力83.
7バールに加圧した。この混合物ン攪拌しながら180
℃に加熱しこの温度に7時間保ち次に冷却させた。この
反応の期間中、この容器を同じガスで125バールに数
回再加圧した。
室温に達してから、代表的排ガス試料をとシ、過剰ガス
を捨てた。暗赤色液体生成物204111を得た。代表
的液体生成物及びガス試料7仔析の結果次の組成を示し
た。
液体生成物             wt多1−ドデ
カノール          1982−メチルウンデ
カノール        21.12−エチルデカノー
ル          198ドデカナール     
   0.5 ウンデカン         16.9未反応ウンデカ
ン           5.1ガス試制      
        wt%水  素          
      51.8−〇′2化炭素        
 14.6二酸化炭素        28.2 装入したCu内部オレフィンの推定転化率は927チで
、CL! のアルコールとアルデヒドとの和の推定全収
量は65.9%であった。この液体生成物1694gの
1部を減圧蒸留にかけた。液体の蒸留した留分な透明な
液体として回収した。これらの混合した重量は706 
F!であった。節点21〜106°Cの範囲をもつ蒸留
した留分の代表的組成は次のようであつ(35) た: 2−メチル・ウンデカノール         11.
72−エチルデカノール           14.
71−ドデカナル             0.6枝
分わしたアルデヒド          2.8ウンデ
カン及びウンデセン         64.1このポ
ットの残fi 988 #を深赤色液体として回収した
が、こね、は、ルテニウム・カルボニル化合物、テトラ
ブチルホスホニウム・ブロマイド、喝アルコール及び幾
分の重質留分を含んでいた。
実施例5 酸化ルテニウム(PI)水和物(82ミリモル)、1−
ゾセン1500.p(IQ、71モル)及びテトラブチ
ルホスホニウム、ブロマイド250,9(0,737モ
ル)の混合物を加熱、攪拌装置をつげた容量4tの圧力
容器に加えた。この反応器をシールし合成ガス(−酸化
炭素対水素のモル比1:2)でフラッシュし同じ合成ガ
スで83,7バールに加圧した。この混合物を18]℃
に加熱し攪拌を始めた。この温度で反応器Y前(36) 記と同じ合成ガスを含むサージ・タンクに連結しこの反
応器内の圧力を1527バールにあげた。この混合物を
、180℃で1527バールの圧力下に23時間保ち次
に冷却させた。
室温に達してから、代表的ガス試料をと9過剰ガスを捨
てた。深赤色生成物2058.9を得た。代表的液体生
成物及びガス試料を分析の結果次の組成を示した。
1−ウンデカノール          49.92−
メチルデカノール         24.02−エチ
ルノナノール          4.8デカン   
        12.6ガス試料         
     wt%水  素             
     47B−酸化炭素         22.
6二酸化炭素         21.2装入した1−
デセンの推定転化率は100%で、C1lアルコールと
アルデヒドとの和の推定全収量は77.2%であった。
実施例6 テトラブチルホスホニウム・ブロマイド5.0.17 
G17ミリモル)中に混合した酸化ルテニウム(ffj
水和物(1,5ミリモル)の混合物を011の混合した
内部オレフィン22.8.9(50ミリモル)及び1−
テトラデカノールa5.9(40,0ミリモル)に希釈
し、加熱及び攪拌装置tつけた容量3001nlの圧力
容器中のガラス・ライナーに窒素パージ下で移した。こ
の反応器をシールし、合成ガス(−酸化炭素対水素のモ
ル比1:2)でフラッシュし同じ合成ガスで83.7 
バールに加圧した。この混合物を振盪しながら180℃
に加熱しこの温度に4時間保ち次に冷却させた。
室温に達してから、この反応器の圧力49.25/< 
−ルを記録し代表的ガス試料をとシ過剰ガスを捨てた。
暗褐色生成物を得た。
代表的液体生成物及びガス試料を分析の結果次の組成を
示した: 液体生成物             wt%1−ドデ
カノール             a82−メチルウ
ンデカノール          9.12−エチルデ
カノール         Z51−デカナール   
    1.2 n−ウンデカン      10.5 未反応ウンデセン       20.11−テトラデ
カノール        20.7ガス試料 一酸化炭素        61.6 二酸化炭素        10.9 装入したウンデセンの推定転化率は705襲で、Coア
ルコールとアルデヒドとの相の推定全収量は527%で
あり友。
実施例7 実施例4からのポットの残り(35f1%)とC1□の
混合した内部オレフィン(65f]%)を含む溶液28
21 gを1tの連続的装置にこの装置が一杯になるま
でポンプで送った。次に、この装置を合成ガス(−酸化
炭素対水素のモル比1:2)で162バールの圧力下で
緩<180℃に加熱した。次に、この溶液をこの連続的
装置に509/hrの速度で送った。5時間(39) 後、この装置の内容物が定常状態に達した。代表的ガス
試料ケとシ、深赤色液体生成物の試料を集めた。
内容物が定常状態に達した時の代表的液体試料及び代表
的ガス試料を分析の結果法の組成を示した。
液体生成物             wt襲1−ドデ
カノール            12.52−メチル
ウンデカノール         12.32−エチル
デカノール          10.31−ドデカナ
ール       4.3枝分わしたC12アルデヒド
         92ウンデカン         
  Z99未応ウンデセン         26.6
ガス試料              wt%水  素
                   62.0−酸
化炭素          29.8二酸化炭素   
       5.8装入したウンデセンの推定転化率
は76.6%で、C工2アルコールとアルデヒドとの和
の推定全収量(40) は66.9−であった。
実施例8 実施例4からのポットの残−f) (35f1%)と、
C11オして220°Cに保った流動性の11連続的装
置にポンプで送った(75g/hr)n3時間後、この
装置の内容物が定常状態の条件に達した。代表的ガス試
料Yとり、深赤色液体生成物の試料を集めた。
内容物が定常状態の条件に達した時の代表的液体試料及
び代表的ガス試料を分析の結果法の組成を示した。
液体生成物             wt%1−ドデ
カノール           18.62−メチルウ
ンデカノール         25.62−エチルデ
カノール          24.2ドデカナール 
        0.1枝分れしたCsxアルデヒド 
        0.7ウンデカン         
14.2未反応ウンデセン         6.6ガ
ス試料             wtチ水素    
 55.0 一酸化炭素        35.4 二酸化炭素        4.2 装入したオクテンの推定転化率は96.4%で−C1t
アルコールとアルデヒドとの和の推定全収量は71.6
%であ′つた。
第1表には、異ったルテニウム触媒と組み合わせた異っ
た第4ホスホニウム塩の効果を示す。第11表の注!!
(こおいて、反応剤の代表的装入量はルテニウム6.0
ミ11モル、第4ホスホニウム塩5.OL混合した内部
オクテン100ミリモルで、代表的操業条件は180℃
、合成ガス(−酸化炭素対水素のモル比1;2)での初
期圧力83.7バール、4時間である。注警における反
応剤の代表的装入量はルテニウム6.0ミリモル、テト
ラブチルホスホニウム・ブロマイド20.0 、!i+
 、オクテン200ミリモルである。
混合した内部オクテンから出発すると、酸化ルテニウム
−ヘキサデシルトリーn−ブチルホスホニウム・ブロマ
イド及び酸化ルテニウム−テトラブチルホスホニウム・
アイオダイドの組み合わせ(実施例9及び13)ではノ
ナノール収量とノナナール収量との和が80モル%を越
えている。酸化ルテニウム+ff1−テトラブチルホス
ホニウムアセテートの組み合わせ(実施例16)に対し
てはC。
アルコール生成物の直線性は69チである。
第2表は酸化ルテニウム(mV)水和物を、異った第4
アンモニウム塩即ちジ(オクタデシル)ジメチルアンモ
ニウム・クロライド、テトラブチルアンモニウム・ブロ
マイド、テトラヘプチルアンモニウム・クロライド(実
施例19〜21)に、N−xチルキノリウム・アイオダ
イド(実施例25)のようなN−複素環式塩の使用と同
じように5分散して使用した例を示す。第2表の注!に
おいて、反応剤の代表的装入・量はルテニウム3.0ミ
リモル、第4ホスホニウム塩599.オクテン100キ
リモルで、注すのEt Quin IはN−エチルキノ
リニウム・アイオダイドであシ、注旦はこの媒体をメタ
ノール中の40%溶液として加えた注すは二相の液体生
成物を得た。
次の実施例26〜89は第3アミン促進剤の使用例を示
す。
実施例26 酸化ルテニウム+IVI水和物1,146&(6,0ミ
リモルと2゜2I−ジピリジル0.93711(6,0
ミリモル)とをテトラ−n−ブチルホスホニウム・ブロ
マイド10.0.p(29,5ミリモル)中に分散し1
−オクテン22Al/C200ミリモル)で希釈し、加
熱及び攪拌装置をつけた容量850−の圧力反応器中の
ガラス・ライナーに窒素パージ下で移した。反応器をシ
ールし合成ガス(−酸化炭素対水素のモル比1:2)で
フラッシュし同じ合成ガスで16a9バールに加圧した
。この混合物を振盪しながら160℃に加熱しこの温度
に4時間保ち次に冷却させた。
室温に達してから、この反応器の圧力111.3バール
を記録し代表的ガス試料をとり、過剰ガスを捨てた。赤
色液体生成物39.4.9 ’&得た。代表的液体生成
物を分析の結果次の組成を示した:オクテン     
   17.6wtチオクタン        10.
6 (46) 直鎖ノナナール        28.2 wtチ枝分
れしたノナナール         5.9直鎖ノナノ
ール         26.6枝分れしたノナノール
         2.1水            
       3,0ノナノ一ル留分の推定直線性は9
3%で、装入したオクテンの推定転化率は79%で、ノ
ナナールの収量とノナノールの収量との和の推定収量(
転化したオクテンンペースとして)76モルチである。
実施例27 実施例26の混合物を振盪しながら100℃で4時間反
応させ、次に冷却させた。
室温に達してから、この反応器の圧力82バールを記録
し代表的ガス試料をとり過剰ガスン捨て友。二相の液体
生成物653gを得た。
液体生成物の代表的軽質部分(頂部相) (29ml)
及び褐色の重質液体生成物(底部十部分)(13ml>
を分析の結果次の組成を示した。
軽質部分              wt%オクテン
          81.3百鎖ノナナール    
     18.4枝分れノナナール        
  0.2直鎖ノナノール          0.1
水                     3.0
重質部分              wt%オクテン
          491 オクタン           1.9直鎖ノナナール
         64.0枝分れノナナール    
      0.4直鎖ノナノール         
 4.6軽質部分中のノナナール留分の推定直線性は9
8.9チで、重質部分のノナナール留分の推定直線性は
98B%で、装入したオクテンの推定全転化率は27チ
で、ノナナールの収量とノナノールの収量との和の推定
全収量(装入したオクテン乞ベースとして)77モルチ
であった。
この実施例では、実施例26と同じ装置ffY用い(4
9) 同じ操作を行った。各々の例で次の試薬量ン用いた:酸
化ルテニウム(閑水和物6.0ミリモル、2.2’−ジ
ピ11ジル6.0ミリモル、テトラ−n−ブチルホスホ
ニウム・)゛ロマイド10g及び1−オクテン22.4
.li’(200ミリモル)。しかし、操朶温度、圧力
及び−酸化炭素対水素のモル比を変えた。試験結果を第
3表に示す。
(50) 第6表ケみると次のことが分かる: (什実施例28ではアルデヒド生成物の直線性が97.
6%に達している。
(口I実施例33,39,40及び43ではアルコール
生成物の直線性が97.6%に達している。
(ハ)アルコール収量とアルデヒド収量との和の全量(
転化したオクテンをベースとして)が実施例28では8
5モルチに達している。
に)本発明のルテニウム−アミン触媒組成物を使うと広
範囲の操業条件を採用することができる。
この実施例では、実施例26と同じ装置ケ用い同じ操作
を行った。操業温度を180℃、合成ガスの初期圧力Y
 83.7バール(−酸化炭素対水素のモル比1:2)
とし反応時間を4時間と同じにした。
しかし、異った試薬濃度及びモル比を用いた。結果を第
4表に示す、、第4表において、注aの反応剤などの量
はルテニウム6.0ミリモル、テトラブチルホスホニウ
ム・ブロマイド5#、1−オクテン200 ミ11モル
で、反応条件は180℃、合成ガス(−(52) 酸化炭素対水素のモル比1:2)の圧力86,7バール
である。注ヤの反応剤などの量はルテニウム6.0ミリ
モル、テトラブチルホスホニウム・ブロマイド10.O
F、1−オクテン20口ミリモルで、反応条件は180
℃、合成ガス(−酸化炭素対水素のモル比112)の圧
力83.7バールである。
(53) 実施例67 酸化ルテニウム(Iv)水和物1.146g<6.0ミ
リモル)と2.21ジピリジル0.937.9(613
ミリモル)とをテトラブチルホスホニウム・ブロマイド
20.DIIC58,9ミリモル)に分散し1−デセン
15B、9(100ミリモル)で希釈し、加熱及び攪拌
装置を備えた容量850−の圧力容器のガラス・ライナ
ーに窒累パージ下で加えた。この反応器をシールし合成
ガス(−酸化炭素対水素のモル比1:2)でフラッシュ
し同じ合成ガスで圧力86.7バールに加圧した。この
混合物を振盪しながら180℃に加熱しこの温度に4時
間保ち次に冷却させた。
室温に達してから、この反応器の圧カフ5.1バールを
記録し代表的ガス試料をとシ、過剰ガスを捨てた。赤色
液体生成物41.2.!9を得た。代表的液体生成物及
びガス試別を分析の結果次の組成を示したb 液体生成物             wtチ1−ウン
デカノール        54.4枝分わC11アル
コール           11.8(55) C重!アルデヒド        3.8水     
             1.5デカン      
    9.6 水反応デセン       10.9 ガス試料            vt%水  素  
              64−酸化炭素    
    3に 酸化炭素        0.5 ウンデ力ノール留分の推定直線性は82%で、装入した
ウンデセンの推定転化率は87%テアった。ウンデカノ
ールの推定収骨(装入したデセンをベースとして)は7
6モルチであった。
実施例26の操作に従って同じ850 ml IE力反
応器に、酸化にテニr:y hm 15f3.9(10
0ミリモル) 、2.2’−ジピリジル(6,0ミリモ
ル)及び1−デセン15B、9(100ミリモル)を装
入した。この比較例ではテトラブチルホスホニウム・ブ
ロマイド留分ヲ加えたかつ九。反応器をシールし合成ガ
ス(−酸化炭素対水素のモル比1:2)でフラッシュし
同じ合(56) 成ガス83.7バールに加圧した。この混合物を振盪し
ながら180℃に加熱しこの温度に4時間保ち次に冷却
させた。
液体生成物1B211’lr:分析の結果次の組成を示
した: 1−ウンデカノール         23.8  w
t%枝分れC,アルコール         6.4C
1□アルデヒド           0.1水   
                       O2
ろデカン          10.9 水反応デセン         58.3ウンデ力ノー
ル留分の推定直線性は79%で、装入したデセンの推定
転化率は41%であった。
ウンデカノール生成物の推定収量(装入したデセンをベ
ースとして)は28モル優であった。
この比較例では、オレフィンのオキン生成物への転化率
及び所期のウンデカノールの収量は、両方共、第4ホス
ホニウム塩が存在しなかったので、オキン化反応中前記
第4塩が存在した前の例(実施例26及び67)よりも
低かったことが分かる。
実施例69(比較) 実施例67及び68の操作に従って、同じ容量850 
mlの圧力反応器に酸化ルテニウム(司水和物(6,0
ミリモル)及び1−デセン15E1g(100ミリそル
)の混合物を装入した。この比較例では、テトラブチル
ホスホニウム・ブロマイド又に!2,2’−ジピリジル
留分を加えなかった。反応器?シールし合成ガス(−酸
化炭素対水素のモル比1:2)でフラッシュし同じ合成
ガスで86.7バールに加圧した。
この混合物を振盪しながら180℃に加熱しこの温度に
4時間保ち次に冷却させた。
液体生成物19.811を分析の結果次の組成Y示した
: 1−ウンデカノール        36.7 wt%
枝分り、cuアルコール       26.9C11
アルデヒド           6.4水     
             1.1デカン      
    62.8 水反応デセ7       0.2 ウンデカノールの留分の推定直線性は61%で、ウンデ
カノール生成物の推定収量(装入したデセンなベースと
して)は61モルチであり之。
この比較例では、全デカノールの収量及び所期の1−ウ
ンデカノールの直線性の両者が、第4ホスホニウム塩及
びN−複素環式促進剤が存在しなかったので、オキソ反
応中前記第4塩及び促進剤が存在した前の例(例えば実
施例67)よりも著しく低いことが分かる。
実施例70 テトラブチルホスホニウム・ブロマイド10.0#(2
95ミリモル)中に分散した酸化ルテニウA (■) 
水和物(6,0ミリモル)及び2.21−ジピリジル(
6,0ミリモル)を1−オクテン11.2.9(100
ミリモル)に希釈し、実施例26に記載した容量850
−の圧力反応器中のガラス・ライナーに望素パージ下で
移した。反応器をシールし合成ガス(−酸化炭素対水素
のモル比1:2)でフラッシュし同じ合成ガスで86.
7バールに加圧した。この混合物を振盪しながら180
℃に加熱しこの温度に4時間保ち次に冷却させた。
(59) 液体生成物252ケ分析の結果次の組成を示した。
1−ノナノール         6B、7 wt%2
−メチルオクタツール        8.62−エチ
ルヘプタツール        1.7ノナナール  
       0.4 水                   2.0オク
タン          91 未反応オクテン       90 ノナノール留外の推定直線性は87%で、装入したオク
テンの推定転化率は89鴫であった。ノナノール生成物
の推定収量(装入したオクテンをベースと(、で)は7
2モルチであった。
71(比較) この実施例では実施例70の操作tこ従ったが、但し、
この比較例ではテトラブチルホスホニウム・ブロマイド
を加えなかった。
液体生成物14.I Fを分析の結果次の組成を示し1
−ノナノール        37.42−メチルオク
タツール       Z9(60) 2−エチルヘプタツール        0.2ノナナ
ール         0,1 水                   4.0オク
タン          11゜7未反応オクテン  
       34.5ノナナ一ル生成物留分の推定直
線性は82%亀装入したオクテンの推定転化率は66%
であった。
ノナノール生成物の推定収量(装入したオクテンをベー
スとして)は38モルチであった。
この比較例では、オクテンの転化率及び所期のノナノー
ル生成物の収量は、テトラブチルホスホニウム塩が存在
しなかったので、オキソ反応中前記第4塩が存在した前
の例(実施例70)よりも著しく低かったことが分かる
この例では実施例70を繰シ返したが、只、2゜2′−
ジピリジルを使用しなかった。液体生成物253gを分
析の結果次の組成を示した:1−ノナナール     
   50.7 wt%2−メチルオクタツール   
     24.62−エチルヘプタツール     
    3.1ノナナール         0.1 水                   0.5オク
タン         12.3 未反応オクテン         0.6ノナナ一ル留
分の推定直線性は65チで、装入したオクテンの推定転
化率は99擲であった。ノナノール生成物の推定収量(
装入したオクテンなベースとして)は77モルチであっ
た。
この比較例では、N−複素環式促進剤、2.2’−ジピ
リジルが存在しなかったので、オキソ化反応中この促進
剤が存在した例よシも所期の1−ノナナールの直線性が
著しく低いことが分かる。
この例では実施例70を繰〕返したが、只、第4ホスホ
ニウム塩又はN−複素環式促進剤を使用しなかった。液
体生成物IWIi’&分析の結果次の組成を得た; 1−/f/−#           3a2  wt
%2−メチルオクタツール         15.8
2−エチルヘプタツール        6.3ノナナ
ール        0,4 水                   1.3オク
タン         66.5 オクテン          1.8 ノナナ一ル留分の推定直線性は63%で、ノナノール生
成物の推定収量(装入したオクテンをベースとして)は
50モルチであった。
この比較例では、第4ホスホニウム塩及びN−複数環式
促進剤が存在1−なかったので、所期のノナノール生成
物の収量及び1−ノナノールの直線性は、共に、オキソ
反応を通【7で前記塩及び前記促進剤が存在した実施例
70に比較して著しく低かった ことが分かる。
実施例74 ルテニウム酸化物(IV) 1.14611(6,0ミ
リモル)及び2゜2′−ジピリジル0.937Ii(6
Dミリモル)をテトラブチルホスホニウム・ブロマイド
20.0.9 (58,9ミリモル)に分散し1−ドデ
セン16#(100eリモル)に希釈し、容(t 85
0 mの圧力反応器のガラス・ライナー(63) に窒素パージ下で移した。反応器をシールし合成ガス(
−酸化炭素対水素のモル比1:2)でフラッシュし同じ
合成ガスで86.7パールに加圧した。
この混合物を振盪しながら180℃に加熱しこの温度に
4時間保ち次に冷却させた。液体生成物41.8校分ね
した01mアルコール        16.8C1s
アルデヒド         5.4水       
             1.6ドデカン     
   ・  12・6未反応ドデセン        
  99トリデ力ノール留分の推定直線性は81%で、
装入したドデセンの推定転化率は88チで、トリデカノ
ールの推定収量(装入したドデセンをペースとして)は
69モル係であった。
実施例75〜85 第5表の例では、前の例と同じ操作を行ったが、只、酸
化ルテニウム[1と共に種々の第6アミン促進剤を使用
した点を違えた。結果を第5表に示す。
(64) 第5表において、注旦の反応剤などの量は、ルテニウム
6.0ミリモル、ルテニウム対窒素比1:2、テトラブ
チルホスホニウム・ブロマイド”l0fJL 1−オク
テン100ミリモルで、反応東件は180℃、合成ガス
(−酸化炭素対水素のモル比1:2)での初期圧力86
.7バールである。注旦の記号と化合物名を次に記載す
る: 記号     化合物 DIPY           2,2’−ジピリジル
1.1O−PI−IEN          1,10
−フェナントロリン3.5−LTJT        
 3.5−ルチジン2.6−LUT         
2.6−ルチジンPY          ピリジン Me4EDA               N、N、
N’、NLテトラメチ1zうH/ンジアミンDIPY−
Nu(2、2’−ジピリジルアミン2.3’−DIPY
       2,3’−ジピリジル2.4’−DIP
Y        2,4’−ジ、ピリジル注CのN、
 Dは分析しなかった。
一般に、所期のフルコール生成物の直線性及び収量をペ
ースとして最も好ましいアミン促進剤は2.2′−ジピ
リジル、 2.2’−ジピリジル・アミン(実M例81
)及びN 、N、N’、N’−テトラメチルエチレンジ
アミン(実施例80)である。試験結果を第5表に示す
。実施例84及び85においては異ったルテニウム触媒
を前記アミン促進剤と共に使用した。
実施例86 実施例26の操作に従って容量850 mlの圧力反応
器に、ルテニウム酸化物・水和物1.146.9(64
1ミリモル)と2.2−ジピリジル0.937.F (
6,0ばリモル)と混合物をルテニウム対窒素比1:2
で装入した。この混合物をヘキサデシルトリーn−ブチ
ルホスホニウム・ブロマイド10,0.G (197ミ
リモル)に分散し1−オクテン22.4.P(200ミ
リモル〕に希釈した。反応器をシールし合成ガス(−酸
化炭素対水素のモル比1:2)でフラッシュし同じ合成
ガスで86.7バールに加圧した。この混合物を振盪し
なから1a]℃に加熱しこの温度に4時間保ち次に冷却
させた。
(66) 液体生成物385g火分析の結果次の組成を示しオクタ
ン       10.5 2−エチルヘプタツール      1.72−メチル
オクタツール     16.1直鎖ノナノール   
  52.2 ノナノ一ル留分の推定直線性は78−で、ノナノール生
成物の推定収量(装入したオクテンンベースとして)6
1%であった。
実施例87 酸化ルテニウム(fV)水相物(6flミ11モル)と
2.2′−ジピリジル(6,0ミリモル)とをテトラブ
チルホスホニウム・ブロマイド20.0.!9(58,
9ミリモル)に分散した分散物を混合した内部Cs−オ
レフィン留分22.4.PC200ミリモル)に希釈し
容量850−の圧力容器のガラス・ライナーに窒素バー
ジ下で移した。
反応器をシールし合成ガス(−酸化炭素対水素のモル比
1:2)でフラッシュし同じ合成ガスで83.7バール
に加圧した。この混合物を振盪しながら180℃に加熱
しこの温度に4時間保ち次に冷却させた。
室温に達してから、この反応器の圧力699バールを記
録し代表的ガス試料をとシ、過剰ガスを捨てた。赤褐色
液体生成物47,1 、Pを得た。
代表的液体生成物及びガス試料を分析の結果次の組成Z
示した: 液体生成物              wt%1−ノ
ナノール           26.42−メチルオ
クタツール           14.41−ノナナ
ール            4.22−メチルオクタ
ナール            1.9水      
               1.0未反応オクテン
          43.0ガス試料       
        wt%水  素          
          55−酸化炭素        
   68二酸化炭素          4.0メタ
ン            6.2ノナノ一ル留分の推
定直線性は65%で、ノナ(69) ナール留分の推定直線性は69%で、C0のアルコール
とアルデヒドとの全収部−(転化したオクテンをペース
として)は79モル襲であった。
実施例88 ルテニウム酸化物(IVI水和物(1,5ミリモル)と
2゜2′−ジピリジル(05ミリモル)とをテトラブチ
ルホスホニウム・ブロマイド(15I] ミリモル)ニ
分散した分散物を混合したC11内部オレフィン留分3
0.8#(200ミ13モル)に希釈し加熱及び攪拌装
置をつげた容量300m1の圧力容器に窒素パージ下で
移した。反応器ケシールし合成ガス(−酸化炭素対水素
のモル比1:2)でフラッシュし同じ合成ガスで86.
7バールに加圧した。この混合物を振盪しながら180
℃に加熱しこの温度に4時間保ち次に冷却させた。室温
に達してから、この反応器の圧力66.7パールケ記録
し代表的ガス試料ケとシ、過剰ガスを捨てた。赤色液体
生成物34.0.9 ’&得た。
代表的液体生成物及びガス試料を分析の結果次の組成を
示した: (70) 液体生成物              wt%n−ウ
ンデカン          12.1ウンデセン  
        7.2枝分れCuアルデヒド    
       5.01−ドデカナール       
      2.1枝分れC1zアルコール     
     25.11−ドデカノール        
     32.6ガス試料            
  wt%水  素                
  51.1−酸化炭素         62.6二
酸化炭素          94 実施例89 トリルテニウム・ドデカカルボニル(05ミリモル)と
2,6−ルチジン(1,5ミリモル)トラテトラブチル
ホスホニウム・アセテート(159ミリモル)に分散し
た分散物’lk C,1内部オレフィン30.511C
200ミリモル)に希釈し、容i 550 Tnlの加
熱及び攪拌装置をつけた圧力反応器のガラス・ライナー
に窒素パージ下で移した。反応器全シールし合成ガス(
−酸化炭素対水素のモル比1:1)でフラッシュし同じ
合成ガスで97.5バールに加圧した。この混合物を振
盪しながら180℃に加熱しこの温度に18時間保ち次
に冷却させた。
室温に達してから、この反応器の圧力88.9バールを
記録し代表的ガス試料ケとり、過剰ガスを捨てた。赤色
液体生成物382gを得た。
代表的液体生成物及びガス試料を分析の結果次の組成を
示した: n−ウンデカン         1.7ウンデセン 
        76.2枝分わCnアルデヒド   
       1.31−ドデカナール       
     1.5枝分れC0,アルコール      
   5.41−ドデカノール           
6.6ガス試料              wt%水
  素                 47.2−
酸化炭素         49.5二酸化炭素   
      0.3 次の実施例90〜110は第3ホスフイン促進剤の使用
例を示す。
実施例90 酸化ルテニウム(IVI水和物1.1461I(6,0
ミリモル)とビス(1,3−ジフェニルホスフィノ)プ
ロパン2.4751/C6Dミリモル)とをテトラブチ
ルホスホニウム・ブロマイド10.0#(29,5ミリ
モル)中に分散し、1−オクテン22.41I(200
ミリモル)に希釈し容藪O−の圧力反応器中のガラス・
ライナーに窒素パージ下に移した。反応器をシールし合
成ガス(−酸化炭素対水素のモル比1:2)でフラッシ
ュし同じ合成ガスで86.7バールに加圧した。この混
合物を振盪しながら180℃に加熱しこの温度に4時間
保ち次に冷却させた。
室温に達してから、この反応器の圧力699バールを記
録し代表的ガス試料ンとり、過剰ガスを捨てた。深赤色
液体生成物39.519 ’a’得た。
代表的液体生成物及びガス試料を分析の結果次の組成を
示した: (73) 液体生成物            wtチ1−ノナノ
ール           42,4枝分わC,アルコ
ール          8.0C9アルデヒド   
         1.0水            
       1.2n−オクタン       IZ
4 未反応オクテン       2a2 ガス試料              wt%水  素
                   68−酸化炭
素         32 二酸化炭素         20 ノナノ一ル留分の推定直線性は84襲で、装入したオク
テンの推定転化率は68%で、ノナノールの推定全収量
(転化したオクテンtベースとして)はロアモル−であ
る。
トリルテニウム・ドデカカルボニル1.78.9(2f
lミリモル)とビス(1,3−ジフェニルホスフィノ)
プロパン2.478g(6flミリモル)とをテトラブ
チルホスホニウム・ブロマイド10.0#(29,5ミ
リモル)に(74) 分散17−1−オクテン22.4.!9(200ミ11
モル)に希釈し、容−i 85[] mlの圧力反応器
中のガラス・ライナーに窒素パージ下に移した。反応器
ケシールし合成ガス(−酸化炭素対水素のモル比1:2
)でフラッシュし同じ合成ガス86.7バールに加圧し
た。
この混合物を振盪しながら180℃に加熱しこの温度に
4時間保ち次に冷却させた。
室温に達してから、この反応器の圧力86.7バールを
記録し代表的ガス試料をとり、過剰ガスを捨てた。深赤
色液体生成物3B、7.9を得た。
代表的液体生成物を分析の結果次の組成を示し枝分れノ
ナノール        8.4オクテン      
  1a4 オクタン        3a9 ノナナール       1.6 ノナノール留分の推定直線性は78%で、装入したオク
テンの推定転化率は80チで、転化したオクテンをベー
スとしたノナノールの推定全収量は42%であった。
実施例 92 この実施例では、実施例90及び91と同じ操作を使用
した。しかし、ルテニウム化合物としてルテニウム・ア
セチルアセトネート2.390F(6,0ミリモル)を
使い、ホスフィン促進剤としてビス(1゜3−ジフェニ
ルホスフィノ)プロパン2.475.9(6,0ミIJ
モル)を使用した。この触媒組成物先駆物質Yヘキサデ
シルトリーn−ブチルホスホニウム10.019(29
,5ミリモル)中に分散した。
冷却後、この反応器の圧力86.7バールを記録し代表
的ガス試料をとり、過剰ガスン捨てた。深赤色液体生成
物41.6 IIを得た。
代表的液体生成物を分析の結果次の組成ケ示1−た; 直鎖ノナノール        2a6   wtチ枝
分わノナノール         6.9オクテン  
       5,3 オクタン        46.1 ノナナール       0.7 ノナノール留分の推定直線性は81%で、装入したオク
テンの推定転化率は94プで、転化したオクテンをベー
スとしたノナノールの推定全収量は35多であった。
この実施例では、ルテニウム触媒とり、て、酸化ルテニ
ウム(用水和物(6,0ミリモル)、第4塩としてテト
ラ−n−ブチルホスホニウム・ブロマイド10.0.F
 C29,5ミリモル)及びオレフィンとして1−オク
テン22.4.!i’(200ミリモル)を使用した。
これらは実施例90〜92と同様にして操作したが、只
、異ったジー及びポリ−ホスフィン促進剤を使用し、た
点を違えた。結果を第6表に示す。第6表の注仝の条件
は、反応剤ではルテニウム6.0ミリモル、ルテニウム
対1)ン(ホスフィンとして)比1:2、テトラブチル
ホスホニウム・ブロマイド295ミリモル)1−オクテ
ン200ミリモルで、反応条件は180℃、86.7バ
ール(−酸化炭素対水素のモル比1:2の合成ガスの初
期圧力)、4時間である。
第6表をみると次のことが分かる。
+41 e 化ルテニウム−ビス(1,3−ジフェニル
ホスフィノ)プロパン及び酸化ルテニウム−1,1,1
−トリス(ジフェニルホスフィノメチル)エタンよりな
る触媒組成物が、ノナノール生成物について84%もの
高い直線性を示した。
(口1酸化ルテニウム−ビス(1,1−ジフェニルホス
フィン)エタンよりなる触媒組成物を使用した実施例9
3におけるノナノール生成物の全収量が84モル係であ
った。
e1実施例99において、酸化ルテニウム−ビス(1,
1−ジフェニルホスフィン)メタンよりなる触媒組成物
を使用するとノナノール生成物の直線性は87−であっ
た。
この実施例を実施例96〜100と同様に行ったが、只
、使用したホスフィン促進剤を一座配位ホスフィン(即
ち、トリフェニルホスフィン、及びトリブチルホスフィ
ン)とした。
試験結果を第7表に示す。第7表において注μ(79) 第     7     表′ の条件は、装入量ルテニウム6.0ミリモル、ルテニウ
ム対−座配位ホスフィン比1:2%テトラブチルホスホ
ニウム・ブロマイド29.5ミリモル、1−オクテン2
00ミリモル操作東件は180℃、合成ガス(−酸化炭
素対水素のモル比1:2)の初期圧力86.7バール、
4時間である。
(80) 第7表をみると、ノニル・アルコールの直線性は約60
%で、ルテニウムをジホスフィン、ポリホスフィン及び
ホスフィンで置換したメタロセンと組み合わせた触媒組
成物を使用した第6表より相当悪いことが分かる。
実施例 106〜108 この実施例Z実施例90と同様に行ったが、只、供給す
る代表的内部オレフィンとして混合した内部オレフィン
を使用した点を違えた。結果を第81:2、テトラブチ
ルホスホニウム・ブロマイド58.9ミリモル、混合し
た内部オクテン200ミリモルで、操業φ件は180℃
、合成ガス(−酸化炭素対水素のモル比1:2)の初期
圧力83.7バール、4時間である。注には二相生成物
Y得たので二行に記載しておシ、注旦の装入量はルテニ
ウム6.0ミリモル、ルテニウム対リンの比1:2.テ
トラブチルホスホニウム・ブロマイド29.5ミリモル
、混合した内部オクテン100ミリモルで、注すの装入
量(82) 第   8 はルテニウム1.5ミリモル、ルテニウム対リンの比1
.5:1、テトラブチルホスホニウム・ブロマイド29
5ミリモル、混合した内部オクテン100ミリモルであ
る。
(85) 表− 第8表をみると、触媒としてルテニウム酸化物11VI
水和物にジホスフィン、ポリホスフィン促進剤とテトラ
−n−ブチルホスホニウム・ブロマイドとを組み合わせ
た触媒組成物を用い、混合した内部オレフィン留分、特
に、混合したC8−オレフィン供給原料を合成ガスと反
応させると直鎖ノニル・アルコールを優勢に製造できる
ことが分かる。
実施例 109 酸化ルテニウムIIV)水和物0573,9(3,0ミ
リモル)とビス(2−ジフェニルホスフィノエチル)フ
ェニルホスフィン1.604.9(3,0ミリモル)と
をテトラブチルホスホニウム・ブロマイド511.!i
+(147ミリモル)中に分散し、混合した内部オクテ
ン1122.9(100ミリモル)に希釈し実施例90
と同じ容i 850 WLlの圧力反応器のガラス・ラ
イナーに窒素パージ下で加え、前記実施例と同じ操作?
した。
二相の液体組生物183Iを分析の結果次の組成を示し
た: (85) 第1相   第2相 オクテン         91,9    43.3
オクタン         2.8    1.7直鎖
ノナナール        1.0     4.7枝
分わノナナール       0.3     0.7
直鎖ノナノール         1,9     3
7.5枝分わノナノール       0.1    
 2.2水               0.1  
    2.7ノナノ一ル留分の推定直線性は94%で
あった。
この例では、第4塩及びホスフィン促進剤の非存在下で
ルテニウム触媒を使用しても、反応の進行が悪いことを
示す。
ルテニウム酸化物flVl水和物1.1469#(6,
0ミリモル)及び1−オクテン22,4.9(200ミ
リモル)を容量850rnlの圧力反応器に入れ実施例
90の操作に従って反応させた。
この二相の液体生成物(40,IL45 ml ) k
分析した。この底部相(10m7)は水であった。この
頂部(86) 枝分わC9アルコール        Z8C,アルデ
ヒド       1.9 n−オクタン        36.5未反応オクテン
        6.5ノナナ一ル留分の推定直線性は
63%で、装入したオクテンの推定転化率は91%で、
C,アルコールの推定全収量(転化したオクテンをベー
スとして]は24モルチであった。
この比較例の結果!実施例90の結果と比較すると次の
ことが分かる: Hr C@アルコールの推定全収量が、第4塩及びホス
フィン促進剤を加えている実施例90 c 67モルチ
)では、比較例110より高い。
(ロ)副産物炭化水素、この場合はオクタンであるが、
これの生成量が、比較例110よ−り実施例90がより
低い(即ち、17.4wt%に対する33.5 wt%
オクタンである)。
e1ノナナール生成物留分の直線性は比較例110では
63−であるのに対し実施例90では84%で実施例9
0がより高い。
代理人 弁理士  木 村 三 朗 第1頁の続き 優先権主張 @1982年10月21日■米国(US)
■435813 @1982年10月21日■米国(US)[有]435
814 0発 明 者 ウオルター・ハウ・ブレイダー・ジュニ
ア アメリカ合衆国テキサス78759 オースチン・フレストリッジ・ サークル8803

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11C,〜Cw の末端又は内部オレフィン’& −
    酸化炭素及び水素とルテニウム触媒の存在下で温度少く
    とも50’C、E力受くともZ5バールで反応させるア
    ルコール及びアルデヒドの製造方法におい℃ルテニウム
    触媒を低融点の第4ホスホニウム又はアンモニウム塩基
    又は塩に分散させるか、又は、ルテニウム触媒を第6ア
    ミン、又はホスフィン促進剤と共に低融点のホスホニウ
    ム塩基又は塩に分散させる。 ことを特徴とす6了ルコール及びアルデヒドの製造方法
    。 (2)温度が100〜220℃である、特許請求の範囲
    第(1)項記載の方法。 (3)、 E力が65〜210 バールである、特許請
    求の範囲第(1)〜(2)項の内いずれか1項記載の方
    法。 (41オレフインがC8〜C2o の内部オレフィンで
    ある、特許請求の範囲第(1)〜(3)項の内いずれか
    1項記載の方法。 (511E4ホスホニウム塩が、アルキル基の各々が炭
    素原子1〜16個をもつテトラアルキルホスホニウム塩
    である、特許請求の範囲第<11〜(4)項の内いずれ
    か1項記載の方法。 +61g3アミン促進剤が二座配位のN−複素環式化合
    物である、特許請求の範囲第(1)〜(5)項の内いず
    れか1項記載の方法。 (カルテニウム触媒組成物が、反応混合物をベースとし
    てルテニウム触媒1×10〜30 wt%、アミン促進
    剤1×10〜30 wt%及び第4ホスホニウム塩0.
    1〜80 wt%よ)なる、特許請求の範囲第(6)項
    記載の方法。 (8)第4ホスフイン促進剤が二座配位又は多座配位の
    ホスフィンである、特許請求の範囲第(1)〜(5)項
    の内いずれか1項記載の方法。 (9)ルテニウム触媒組成物が、反応混合物をベースと
    してルテニウム触媒1×10〜30 wt%、ホスフィ
    ン促進剤1×10〜30wt%及び第4ホスホニウム塩
    0.1〜80 wt%よりなる、特許請求の範囲第(8
    )項記載の方法。
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