JPS60130538A - カルボニル化合物の製造方法 - Google Patents

カルボニル化合物の製造方法

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JPS60130538A
JPS60130538A JP58237887A JP23788783A JPS60130538A JP S60130538 A JPS60130538 A JP S60130538A JP 58237887 A JP58237887 A JP 58237887A JP 23788783 A JP23788783 A JP 23788783A JP S60130538 A JPS60130538 A JP S60130538A
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carbonyl compound
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Tetsuo Ishibashi
石橋 哲夫
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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】 本発明はカルボニル化合物の製造方法に関し、詳しくは
特定の触媒を用いることによりアルコールと一酸化炭素
を反応させてカルボン酸やカルボン酸エステルなどのカ
ルボニル化合物を製造する方法に関する。
従来、アルコールからカルボニル化合物を製造する方法
については種々の方法が知られており、例えばロジウム
やパラジウムなどの金属錯体をアルミナや活性炭などの
担体に担持したものを触媒とし、ハロゲン化物を促進剤
として反応を行なう方法が知られている(特公昭47−
3331号公報。
同47−3334号公報、同52−6971号公報)。
しかしこの方法は高価なロジウムやノくラジウムなどの
金属成分が損失しやすく経済的に不利な方法である。こ
のような不都合を解決するためKS気相iおける反応が
試みられているが、この場合触媒の活性が充分に発現せ
ず、実用的なものとは言えない。
本発明は上記の如き従来技術の問題点を解消して、反応
中における金属成分の損失が少ないと同時に触媒活性が
高く、シかも原料の転化率ならびに所望するカルボニル
化合物の選択率が高い方法を開発することを目的とする
ものである。かかる観点から完成した本発明の構成は、
触媒の存在下でアルコールと一酸化炭素を反応させてカ
ルボニル化合物を製造するにあたり、触媒としてロジウ
ムあるいはルテニウムの錯体イオンを層状化合物に固定
化したものを用いることを特徴とするカルボニル化合物
の製造方法である。
本発明の方法に用いる触媒の活性成分は、ロジウムある
いはルテニウムの錯体イオンである。ここで錯体イオン
としては様々なものがあり、式nh(NRg)n+(式
中、Mは窒素、リン、ヒ素あるいはアンチモンを示し、
Rはフェニル基、フェノキシ基、トリル基あるいはn−
ブチル基を示し1nは1,2あるいは3を示す。)2式
Ru(NRg)n+(式中、M、R,nは前記と同じO
)1式Rh(00)rn(MRI)k+(式中、mは1
あるいは2を示し、kは1,2あるいは3を示す。なお
M、Rは前記と同じ。)9式Ru(CO)m(NRg)
k+(式中、m、に、M、、Rは前記と同じ。)2式R
h(Cod)(Mt、)t+(式中、Oodはシクロオ
クタジエンを示し、4は1.2あるいは3を示す。なお
M、’fLは前記と同じ。)、式Ru(Cod)(NR
g)、” (式中、Qod、M。
几、lは前記と同じ。)2式Rh(00)’1+(式中
、1は2,3あるいは4を示す。)2式Ru(00)i
”(式中、1は前記と同じ。)9式Rh(NH,)p”
 (式中、pは4.5あるいは6を示す。)あるいは式
Ru(NH,) ” (式中、pは前記と同じ。)で表
わされるものをあげることができる。そのうち好ましい
錯体イオンとしては、式RhCP(0,H5)、)11
+(式中、nは1,2あるいは3を示す。)1式1’L
h(Co)2(P(0,H,)、〕2+、式Rh(00
)!”、式几h(Na、)、8i式Rh(Ood)[A
s(0,H,)、)2” (式中Codは7クロオクタ
ジエンを示す。)1式Rh(Qod) 〔N(n−Bu
) 、 ) 2+(式中Codはシクロオクタジエン、
n−Buはn−ブチル基を示す。)、弐RuCP(06
H5)s)n+(式中nは1.2あるいは3を示す。)
あるいは式Ru(NU、 )4”で表わされるものをあ
げることができる。このような錯体イオンを与える化合
物としては様々なものがあるが、具体的には式几h(C
o)2[P(0,H,)、)2010.。
式Rb〔P(0,H5)8〕nC10,l Rh(0+
)d)rAs(Oa4)s〕2G’041式Rh (C
od) [N(n−Eu)g]20JO41式Ru[P
(06H5)ll)naA。
式rRu(NH,)、)Oi18(これらの式中、n 
、 cod 、、n−13uは前記と同じ。)などで表
わされる錯化合物をあげることができる。
本発明の方法では触媒の担体として層状化合物を用い、
これに前記錯体イオンを結合させて固定化する。ここで
層状化合物としては、モンモリロナイト、雲母などのフ
ィロケイ酸塩、セピオライI・などイノケイ酸塩あるい
はリン酸ジルコニウム。
リン酸チタン等をあげることができる。
本発明の方法に用いる触媒を調製するにあたっては、各
種の手法があるが、例えば前述したロジウムあるいはル
テニウムの錯化合物を適当な溶媒に溶解して錯体イオン
とし、この溶液を層状化合物に導いて、層状化合物の層
状格子間に存在するNa+などのカチオンを錯体イオン
とイオン交換することにより、触媒である錯体イオンを
固定した層状化合物を得る。ここで層状化合物の層状格
子は負電荷を有しているため、錨K ’Fオンが安定的
に固定される。
本発明の方法は、上述した触媒を反応系に存在せしめ、
これに原料であるアルコールと一酸化炭素を導入し、こ
れにさらに所望によりBr2+ I2 +lr 、 M
L 0H8Br + CjH,I + C,、H5Br
 r O2H,Iなどの促進剤を加えて反応せしめれば
よい。ここでアルコールとしては一般式R’OH(式中
、几1は炭素数1〜6のアルキル基を示す。)で表わさ
れるものであり、具体的にはメタノール、エタノール。
プロパツール、ブタノールなどがあげられ、特にメタノ
ールが好ましい。
なお上記のアルコールと一酸化炭素の反応にあたっては
、反応温度150〜300℃、圧力常圧〜50に9/T
n2Gとし・またアルコール/−酸化炭素(モル比)0
.1〜1とすることが好ましい0本発明の方法によれば
、カルボニル化反応が進行して、用いるアルコールの種
類により各種のカルボン酸やカルボン酸エステル、例え
ば酢酸、酢酸メチル、プロピオン酸、プロピオン酸エチ
ルなどが効率よく得られる。また本発明の方法は、アル
コールの転化率、カルボン酸あるいはそのエステルの選
択率が共に高く、そのうえ触媒活性成分が層状化合物に
安定的に固定されているため、活性成分であるロジウム
やルテニウムの損失がないと同時に触媒寿命も非常に長
い。
従って、反応型式を流通式としても触媒の活性は長期間
保持されるため、本発明の方法は、酢酸およびその誘導
体をはじめとするカルボニル化合物を、工業的に効率よ
くかつ大量に生産する上で極めて有効なものである。
次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。
実施例1 (1)触媒の調製 酢酸ロジウムをメタノール中で四弗化硼素酸を用いてカ
チオン化し、ついでこれをモンモリロナイトの層状格子
間にあるNa+とイオン交換した。
ついで生成物を濾過し、洗浄して酢酸ロジウム交換モン
モリロナイトを得た。さらにこれをメタノール中におい
て、トリフェニルホスフィンと反応させて配位子交換を
行なった。ついでこれを濾過し、洗浄後、乾燥してロジ
ウム・トリフェニルホスフィン錯体イオン交換モンモリ
ロナイトを得た。
(2)カルボニル化合物の製造 上記(1)で得られたロジウム・トリフェニルホスフィ
ン錯体交換モンモリロナイト5gを流通式反応装置の反
応管に充填し、原料のメタノールを0.13モル/ h
r %−酸化炭素を帆2モル;/’hrs促進剤の沃化
メチ#YO601モル/hrで供給し、反応温度200
℃、反応圧力30 ke’on”Gにおいてカルボニル
化反応を行なった。反応結果を第1表に示す0 実施例2 (1)触媒の調製 クロロ・トリス・トリフェニルホスフィンロジウムをア
セトン中で過塩素酸銀と反応させ、エチルエーテルを加
えて得られたロジウム錯塩をモンモリロナイトの層状格
子間のNa+とイオン交換しロジウム・トリフェニルホ
スフィン錯体イオン交換モンモリロナイトを得た。
(2)カルボニル化合物の製造 上記(11で得られたロジウム) IJ フェニルホス
フィン錯体イオン交換モンモリロナイトを用いたほかは
、実施例1と同様にしてメタノールのカルボニル化反応
を行なった。反応結果を第1表に示も実施例3 (1)触媒の調製 ジーμmクロローテトラカルポニルニロジウ−ムを過塩
素酸銀と反応させて得られたロジウム錯体の過塩素酸塩
に、トリフェニルホスフィンを作用させて得た錯塩を用
いてモンモリロナイトの層状格子間のNa+とイオン交
換し、ロジウム−トリフェニルホスフィン錯体イオン交
換モンモリロナイトを得た0 (2)カルボニル化合物の製造 上記(11で得られたロジウム−トリフェニルホスフィ
ン錯体イオン交換モンモリロナイトを用しまたほかは、
実施例1と同様にしてメタノールのカルボニル化反応を
行なった。反応結果を第1表に示す0 実施例4 +1)触媒の調製 ジ−μmクロロ・テトラカルボニルニロジウムを過塩素
酸銀と反応させて得られたロジウム錯体の過塩素酸塩を
用いてモンモリロナイトの層状格子間のNa+とイオン
交換し、ロジウムカルボニル錯体イオン交換モンモリロ
ナイトを得た。
(2)カルボニル化合物の製造 上記0)で得られたロジウムカルボニル錯体イオン交換
モンモリロナイトを用いたほかは、実施例1と同様にし
てメタノールのカルボニル化反応を行なった。反応結果
を第1表に示す。
実施例5 +11触媒の調製 ヘキサアンミンロジウムトリクロライド水溶液を用いて
、モンモリロナイトの層状格子間のNa+とイオン交換
し、ヘキサアンミンロジウム錯体イオン交換モンモリロ
ナイトを得た。
(2)カルボニル化合物の製造 上記(1)で得られたヘキサアンミンロジウム錯体イオ
ン交換モンモリロナイトを用いたはかは実施例1と同様
にしてメタノールのカルボニル化反応を行なった。反応
結果を第1表に示す。
実施例6 (11触媒の調製 ジ−μmクロロ−ビス(シクロオクタジエン)二ロジウ
ムを過塩素酸銀な反応させて得られたロジウム錯体の過
塩素酸塩に、トリフェニルアルシンを作用させて得た錯
塩を用いて、モンモリロナイトの層状格子間のNa+と
イオン交換し、ロジウム−トリフェニルアルシン錯体イ
オン交換モンモリロナイトを得た。
(2)カルボニル化合物の製造 上記(1)で得られたロジウム−トリフェニルアル7ン
錯体イオン交換モンそりロナイトを用し専Iよかは実施
例1と同様にしてメタノールのカル7ビニル化反応を行
なった。反応結果を第1表に示す。
実施例7 ill触媒の調製 酢酸ルテニウムをメタノール中で四弗化硼素r波を用い
てカチオン化し、ついでこれをモンモリロナイトの層状
格子間にらる11Ja+とイオン交換した。
ついで生成物を濾過し、洗浄して酢酸ルテニウム交換モ
ンモリロナイトを得たOさらにこれをメタノール中にお
いてトリフェニルホスフィンと反応させて配位子交換を
行なったOつぎにこれな濾過し、洗浄後、乾燥してルテ
ニウムトリフェニルホスフィン錯体イオン交換モンモリ
ロナイトを得た0(2)カルボニル化合物の製造 上記fl)で得られたルテニウムトリフェニルホスフィ
ン錯体イオン交換モンモリロナイトを用し)たほかは実
施例1と同様にして、メタノールのカルボニル反応を行
なった。反応結果を第1表に示す。
実施例8 (1)触媒の調製 ヘキサアンミンルテニウムトリクロライド水溶液を用い
て、モンモリロナイトの層状格子間のNa+とイオン交
換し、ヘキサアンミンルテニウム錯体イオン交換モンモ
リロナイトを得た0 (2)カルボニル化合物の製造 上記(11で得られたヘキサアンミンルテニウム錯体イ
オン交換モンモリロナイトを用いたほかは実施例1と同
様にして、メタノールのカルボニル化反応を行なった。
反応結果を第1表に示す。
第 1 表

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) 触媒の存在下でアルコールと一酸化炭素を反応
    させてカルボニル化合物を製造するにあたり、触媒とし
    てロジウムあるいはルテニウムの錯体イオンを層状化合
    物に固定化したものを用いることを特徴とするカルボニ
    ル化合物の製造方法。 (2)鉛体イオンが、式Rh(p(o、H,)8]n+
    (式中nは1.2あるいは3を示す。)9式Rh(co
    )、(P(a占)j2”L式Rh(Co)!”、式Rh
    (m、)、”L式Rh((bd)〔As(OsHs)s
    )*”(式中Codはシクロオクタジエ/を示す。)9
    式Rh(Cod)[N(n−Bu)、)2” (式中C
    odはシクロオクタジエ/、n−Bu&″J、、n−ブ
    チル基を示す。)。 式RuCP(Os”s”〕n” (式中nは1,2ある
    いは3を示す。)あるいは式Ru(NH,)4”+で表
    わされるものである特許請求の範囲第1項記載の方法。 <3t +vt状化金化合物ィロケイ酸塩、イノケイ酸
    塩。 リン酸ジルコニウムあるいはリン酸チタンである特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 (4) アルコールが一般弐R’OH(式中ILlは炭
    素数1〜6のアルキル基を示す。)で表わされるもので
    ある特許請求の範囲第1項記載の方法。
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