JPS6011015B2 - 含酸素化合物の製造法 - Google Patents

含酸素化合物の製造法

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JPS6011015B2
JPS6011015B2 JP57038041A JP3804182A JPS6011015B2 JP S6011015 B2 JPS6011015 B2 JP S6011015B2 JP 57038041 A JP57038041 A JP 57038041A JP 3804182 A JP3804182 A JP 3804182A JP S6011015 B2 JPS6011015 B2 JP S6011015B2
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JP
Japan
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oxide
ruthenium
atom
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JP57038041A
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啓輔 和田
善則 原
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成ガスすなわち一酸化炭素と水素との混合物
からメタノール、エタノール、エチレングリコール等の
含酸素化合物を製造する方法に関する。
メタノールはホルムアルデヒド、酢酸、および炭化水素
等の製造原料として、現在および将来の化学工業にとっ
て最も重要な基礎化学品の一つである。
また、エタノールは炭化水素系燃料および化学品原料と
して、近年、ますます重要性が増している。さらに、エ
チレングリコールはポリエステル繊維および不凍液のた
めの原料として有用な合成中間原料である。一酸化炭素
と水素とを反応させてメタノール、ェタ/ールおよびエ
チレングリコール等の含酸素化合物を製造する方法とし
て、ロジウム触媒を使用する例が数多く提案されている
しかしながら、袴公昭53−31122号公報等で例示
されるこれらの方法は、高価なロジウムを使用するのに
見合うだけの触媒活性が達成されないため、これを工業
的規模で実用化する方法として採用し難い等の欠点を有
している。これらロジウム触媒のもつ欠点を回避するた
めの一つの方策として、ロジウムに比して、より安価な
ルテニウム系触媒を使用する方法が提案されている。
たとえば、アメリカ特許4170605号明細書にはル
テニウムとピリジン類塩基助触媒とよりなる触媒を使用
する例が記されている。また、特開昭55一11583
4号公報には、ルテニウムと共に不特定の助触媒として
のルイス塩基を使用する方法が提案されている。この場
合のルイス塩基の例として、環状アミン類、イミニウム
塩、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ士類金属ハロ
ゲン化物等が明示されている。また、一方、特関昭56
−154422号公報にはルテニウムと共に不特定の助
触媒としてのルイス酸を使用するところのメタノールの
製造法が記述されている。この場合のルイス酸としては
、アルカリ金属ハロゲン化物、ホゥ酸等が例示されてい
る。また侍関昭56−100728号公報には、一般式
R4P十X‐あるいはR4N+X−(Rは炭化水素基、
Xはハロゲン原子を示す)で示される4級ホスホニウム
塩あるいは4級アンモニウム塩よりなる媒体中にルテニ
ウムを分散させた触媒により含酸素化合物を製造する方
法が提案されている。しかしながら、以上の先行技術中
に示されたルテニウム触媒の活性は、いずれの場合も、
高い水準のものであるとは言い難く、目的の含酸素化合
物を効率よく製造することはできない。本発明者等は、
以上の事実を考慮し、ルテニウム触媒の活性を高めるた
めに鋭意検討した結果、一酸化炭素および水素を液相で
反応させ、含酸素化合物を製造する方法において、触媒
としてルテニウムカルボニル化合物及び一般式(式中、
R4及びR5はアルキル基、アリール基、アルコキシ基
、アリールオキシ基、ァミ/基または置換アミノ基を表
わし、Xはハロゲン原子を表わす)で表わされるハロゲ
ンーリン結合を有するホスフィンオキシドを使用すれば
、好収率でメタノール、エタノールおよびエチレングリ
コール等の含酸素化合物が合成されることを見し、出し
、本発明に到達したものである。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
‐本発明で使用する原料ガスすなわち一酸化炭素および
水素源についてはとくに限定されず、若干量の窒素ガス
、二酸化炭素等の不活性ガスを含有するものであっても
よい。
水素と一酸化炭素との体積比は通常1/10〜10/1
の範囲であり、殊に1/5〜5/1の範囲の組成のもの
が好ましい。本発明においては一酸化炭素と水素との反
応における触媒として、ルテニウムカルボニル化合物お
よび特定のリン化合物を使用することを必須としている
。ルテニウムカルボニル化合物としては、例えば、テト
ラカルボニルルテニウム酸ジカリゥム、ペンタカルボニ
ルルテニウム、シクロベンタジエニルジカルボニルルテ
ニウム、ジプロモトリカルボニルルテニウム、ビス(ト
リーnーブチルホスフイン)トリカルボニルルテニウム
、ドデカカルボニルトリルテニウム、テトラヒドリドデ
カカルボニルテトラルテニウム、オクタデ力力ルボニル
ヘキサルテニウム酸ジセシウム、ウンデカカルポニルヒ
ドリドトリルテニウム酸テトラフェニルホスホニウム等
が挙げられる。
ルテニウムの使用量は、反応液中の濃度として、反応溶
液1リットルあたり、ルテニウム原子として0.000
1〜100モル、好ましくは0.001〜10モルであ
る。
本発明においては、上述したルテニウムカルボニル化合
物とともに特定のリン化合物を使用しなければならない
該リン化合物としては次の一般式で示されるハロゲンー
リン結合を有するホスフィンオキシドが使用される上記
式中、R4、R5はアルキル基、アリール基、アルコキ
シ基、アリールオキシ基、アミノ基または置換アミノ基
を示し、Xはハロゲン原子を示す。
アルキル基またはアルコキシ基としては低級アルキル基
または低級アルコキシ基が好ましい。また置換ァミノ基
としては、ァルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、ア
リールアミノ基、ジアリールアミノ基あるいはピベリジ
/基、モルホリノ基のような環状のアミノ基も含有され
る。具体的な化合物としては次のようなものが挙げられ
る。例えば、ジエチルクロロホスフインオキシド、ジエ
チルブロモホスフインオキシド、ジブチルクロロホスフ
インオキシド、ジブチルブロモホスフインオキシド、ジ
シクロヘキシルイオドホスフインオキシド、ジフエニル
クロロホスフインオキシド、ジエトキシクロロホスフイ
ンオキシド、ジプトキシクロロホスフインオキシド、ジ
フエノキシクロロホスフインオキシド、ビス(ジエチル
アミノ)ブロモホスフインオキシド、ジモルホリノクロ
ロホスフインオキシド、ビス(ジブチルアミノ)クロロ
ホスフインオキシド、ビス(エチルアミ/)ブロモホス
フィンオキシド等である。上述した種々のリン化合物は
単独でも、混合して用いてもよい。
リン化合物の使用量は、ルテニウム1モルあた40り、
リン原子として0.01〜loo0ミリモル、好ましく
は0.1〜100ミリモルである。
反応溶媒としては、以下のようなものを使用することが
できる。
例えば、ジェチルェーテル、アニソール、テトラヒドロ
フラソ、エチレングリコールジメチルェーテル、ジオキ
サン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、
アセトフェノン等のケトン類、メタノール、エタノール
、nーブタノール、ベンジルアルコール、エチレングリ
コール、ジェチレングリコール等のアルコール類、フェ
ノール、置換フェノール等のフェノール類、ギ酸、酢酸
、プロピオン酸、トルィル酸等のカルボン酸類、酢酸メ
チル、酢酸nーブチル、安息香酸ペンジル等のェステル
類、ベンゼン、トルェン、エチルベンゼン、テトラリン
等の芳香族炭化水素、nーヘキサン、nーオクタン、シ
クロヘキサン等の脂肪族あるいは脂環族炭化水素、ジク
ロロメタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン等のハ
ロゲン化炭化水素、ニトロメタン、ニトロベンゼン等の
ニトロ化合物、トリェチルアミン、トリ−nーブチルア
ミン、ベンジルジメチルアミン、ピリジソ、Qーピコリ
ン、2−ヒドロキシピリジン等の第3級アミン、N・N
−ジメチルホルムアミド、N・N一ジメチルアセトアミ
ド、ヘキシメチル隣酸トリアミド、N−メチルピロリド
ン、N・N′ージメチルイミダゾリドン、N・N・N′
‘N′ーテトラメチル尿素等のアミド類、ジメチルスル
ホン「テトラメチレンスルホン等のスルホン類、ジメチ
ルスルホキシド、ジフェニルスルホキシド等のスルホキ
シド類、y−ブチロラクトソ、ご−カプロラクトン等の
ラクトン類、テトラグラィム、18ークラウンー6等の
ポリェーナル類、アセトニトリル、ベンゾニトリル等の
ニトリル類、ジメチルカーボネート、エチレンカーボネ
ートの炭酸ェステル類等である。以上の溶媒の中でも、
非プロトン性適性溶媒、すなわち第三級アミン類、アミ
ド類、スルホン類、スルホキシド類、ラクトン類、ポリ
ェーテル類、ニトリル類および炭酸ェステル類の使用が
とくに望ましい。以上のような溶媒を使用して、反応は
均一系あるいは不均一懸濁系のいずれでも実施可能であ
る。反応温度としては100〜300o○の条件が採用
されるが、より好ましい温度範囲は100〜250℃程
度である。
反応圧力としては50k9/仇以上が採用されるが、通
常150〜600kg/の程度で実施するのがより一般
的である。以下、本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、本発明は必ずしも以下の実施例の内容に限定
されるものではない。
実施例 1 内容積35ccのハステロィC製オートクレープにドヂ
カカルボニルトリルテニウムR叱(CO),2の0.1
33wmol、ジフエニルクロロホスフインオキシドP
山P(=○)CIの24mmolおよびNーメチルピロ
リドン10の‘を仕込み、さらに一酸化炭素と水素との
等容混合ガスを300k9/係まで充填した。
オートクレープの温度を220qoまで上げたときの圧
力の初期値は約420k9/洲であった。そのまま4h
rsの反応を継続した後、オートクレープを冷却し、内
容物を取り出してガスクロマトグラフィによって分析し
た結果、ターンオーバー数として、3.84mol′タ
ーa■m Ru.hrのメタノール、0.96mol′
夕−abm Ru・hrのエタノール、および0.65
mol/夕−aのm Ru・hrのエチレングリコール
が生成していることが計測された。比較例 1 ジフェニルクロロホスフィンオキシドを使用しなかった
ほかは実施例1と同様の反応物を仕込み、同様の操作を
行った結果は、ターンオーバー数として、0.43ro
l/夕‐atom Ru・hrのメタノール、0.1瓜
hol′ムーatom Ru・hrのエタノールが生成
し、エチレングリコールの生成は検知されなかつた。
実施例 2 ジフェニルクロロホスフィンオキシドの代りに、ジブチ
ルクロロホスフインオキシド2.4mmol夕を使用し
たほかは実施例1と同様の反応物を仕込み、同様の操作
を行った結果は、ターンオーバー数として、12.1m
ol′夕−atom R小hrのメタノール、0.7仇
hol/夕−atom Ru・hrのエタノール、およ
び0.94mol/夕−atom Ru・hrのエチレ
ングリコ0ールが生成した。
実施例 3 ジフェニルクロロホスフィンオキシドの代りにジモルホ
リノクロロホスフインオキシド2.4mmolを使用し
たほかは実施例1と同機の反応物を仕込み、同様の操作
を行った結果はターンオーバー数として、10.1mo
l/夕−atom R小hrのメタノール、】.15h
ol/夕−atom R小hrのエタノール、および1
.58mol/夕−atom Ru・hrのエチレング
リコールが生成した。
実施例 4 ジフェニルクロロホスフィンオキシドの代りにジフエノ
キシクロロホスフインオキシド2.4のmolを使用し
たほかは実施例1と同様の反応物を仕込み、同様の操作
を行った結果は、ターンオーバー数として、10.1m
ol/夕−atom R小hrのメタノール、1.29
hol/夕−atom Ru・hrのエタノールおよび
0.93hol/夕−atom Ru・hrのエチレン
グリコールが生成した。
実施例 5 N−メチルピロリドンの代りにスルホラン10の‘を使
用したほかは実施例3と同様の反応物を仕込み〜同様の
操作を行った。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 一酸化炭素および水素を液相で反応させて含酸素化
    合物を製造する方法において、触媒として、ルテニウム
    カルボニル化合物及び一般式▲数式、化学式、表等があ
    ります▼(式中、R^4及びR^5はアルキル基、アリ
    ール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基ま
    たは置換アミノ基を表わし、Xはハロゲン原子を表わす
    )で表わされるハロゲン−リン結合を有するホスフイン
    オキシドを使用することを特徴とする含酸素化合物の製
    造法。
JP57038041A 1982-03-12 1982-03-12 含酸素化合物の製造法 Expired JPS6011015B2 (ja)

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JPS58157733A JPS58157733A (ja) 1983-09-19
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55115834A (en) * 1978-12-21 1980-09-06 Union Carbide Corp Manufacture of alcohol
JPS5651426A (en) * 1979-09-20 1981-05-09 Texaco Development Corp Manufacture of glycol ester
JPS56100728A (en) * 1979-12-31 1981-08-12 Texaco Development Corp Manufacture of ethylene glycol

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS56100728A (en) * 1979-12-31 1981-08-12 Texaco Development Corp Manufacture of ethylene glycol

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