JPS60158124A - 1,4−ブタンジオ−ルの製法 - Google Patents

1,4−ブタンジオ−ルの製法

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JPS60158124A
JPS60158124A JP59267635A JP26763584A JPS60158124A JP S60158124 A JPS60158124 A JP S60158124A JP 59267635 A JP59267635 A JP 59267635A JP 26763584 A JP26763584 A JP 26763584A JP S60158124 A JPS60158124 A JP S60158124A
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rhodium
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/16Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by oxo-reaction combined with reduction

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (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、可溶性ロジウム触媒とホスフィン助触媒と溶
媒との存在下に、アリルアルコールと一酸化炭素と水素
とを反応させることによって7.クーブタンジオールを
製造する方法に関するものである。
/、クーブタンジオールはfヒ学工業において大量使用
される有用な工業的生成物であって、これは特に、ポリ
エステル、ポリウレタン、ブチロラクトンおよびテトラ
ヒドロフランの製造のときの中間体としての需要が多い
/滓−ブタンジオールの工業的製造は、そのほとんどが
レノペ法に従って行われておシ、すなわち、アセチレン
とホルムアルデヒドとを反応させて!−ブチンーへ≠−
ジオールを生成させ、これに水素添加を行って/、クー
ブタンジオールを生成させるのである。このレッベ法に
おいてアセチレンの使用時にみられる種々の技術的困難
を避けるために、今迄に多くの改良方法が提案された。
” Chemical Economy & Engi
neering Review ”7.2(扁り)第3
2頁−第3j頁(72♂0)には、アリルアルコールの
ヒドロホルミル化反応を利用する製法が最も魅力的な工
業的製法であると記載されている。
上記の方法の一例が英国特許第4ケタ3./j≠号明細
書に開示されているが、この英国特許の方法では、ロジ
ウム−カルボニル錯体を触媒として使用し、ホスフィン
リガンドを過剰量存在させ、水不混和性の有機溶媒中で
、最初にアリルアルコールをヒドロホルミル化反応によ
ってヒドロキシブチルアルデヒドに変換させ、生じた前
記ヒドロキシブチルアルデヒドを有機溶媒から水で抽出
し、其後にこれに水素化を行ってへ≠−ブタンジオール
を生成させるのである。
英国特許第1,3乙47/り号明細書には、アリルアル
コールを直接に7.クーブタンジオールに変換させる方
法が記載されているが、その収率は50%以下である。
該方法は、ロジウム触媒と、少なくとも7個の脂肪族ヒ
ドロカルビル基を有する第三ホスフィンとの存在下に、
アリルアルコールと一酸化炭素と水素とを反応させるこ
とを特徴とするものである。この公知方法では溶媒を使
用するのが有利であわ、ただしこの溶媒は水不混和性の
ものであることが好ましく、この溶媒中に生じた/、1
l−−ブタンジオールは、水を用いる抽出操作によって
回収できる。
意外にも、アリルアルコールと一酸化炭素と水素との反
応を、ロジウム触媒と、リガンドとしてのトリアルキル
ホスフィンと、溶媒としての或特定のカルボニトリル(
その定義は後で述べる)との存在下に実施した場合には
、アリルアルコ−/しが直接に/、1l−−ブタンジオ
ールに変換でき、しかもその収率は前記英国特許第4j
乙ム7/り号明細書に記載の方法の場合よシもはるかに
高いことが今や発見された。
したがって本発明は、可溶性ロジウム触媒と第三ホスフ
ィンと溶媒との存在下に、アリルアルコールと一酸化炭
素と水素とを反応させることによってへグーブタンジオ
ールを製造する方法九おいて、 (a) この第三ホスフィンが一般式 %式%) (ここにR1、R2およびR3の各々は水素を表わしそ
してnが/または)であり、 あるいはR%RおよびRの各々は非置換または置換アル
キル基金表わしそしてnが!である)を有するホスフィ
ンてあり; (b) 前記の溶媒が一般式 %式% (ここに只4は水素もしくは非置換または置換ヒドロカ
ルビル基金表わす)を有するカルボニトリルであること
を特徴とする/、クーブタンジオールの製・遣方法に関
するものである。
本発明方法に使用できる可溶性ロジウム触媒は、反応混
合物に可溶な7種またはそれ以上のロジウム化合物を含
有し、もしくはその場で可溶性化合物を形成し得る7種
またはそれ以上のロジウム化合物を含有するものである
。このようなロジウム化合物の例には酸化ロジウム、硝
酸ロジウム、硫酸ロジウム、酢酸ロジウム、ラフ酸ロジ
ウム、ナフテン酸ロジウム、ロジウムカルボニル錯体が
あげられ、しかして該錯体および他の錯体の例にはジロ
ジウムオクタ力ルボニル、テトラロジウムドデカカルボ
ニル、ヘキザロジウムへキサデカカルがニル、ロジウム
ジカルボニルアセチルアセトネート、ビス(ロジウムカ
ルボニルクロライド);およびヒドリドロジウムトリー
(トリーn−ブチルホスフィン)カルボニルおよびロジ
ウムジー(ト’)−n−へキシルホスフィン)カルボニ
ルクロライドの如きロジウムカルボニルホスフィン錯体
があげらfする。
ロジウム化合物の使用量は広い範囲内で種々変えること
ができる。この使用量は一般に、反応混合物中のロジウ
ムの量で表わして10 ないし10−’ り:yム原子
(アリルアルコール7モル当9)である。ロジウムを7
0−5ないし10−2グラム原子(アリルアルコール1
モル当シ)存在させるのが好ましい。
ロジウム触媒と共にリガンドとして使用される第三ホス
フィンは、一般式 %式%) 〔ここKR”、R2およびR3は、好ましくは炭素原子
を/6個以下(特VC−2,3、≠、1または6個)を
含む末端結合Tjl (terminally bon
ded )線状アルキル基であり、そしてnはlであり
;あるいは、R,RおよびRの各々は水素を表わし、そ
してnば/または!である〕を有するものである。適当
なホスフィンの例にはトリメチルホスフィン、トリエチ
ルホスフィン、トリーn−プロピルホスフィン、トリー
n−ブチルホスフィン、トリー〇−へキシルホスフィン
、トリーローオクチルホスフィン、ジメチルエチルホス
フィン、ジ−n−ブチルオクタデシルホスフィン、ジ−
n−インチルエチルホスフィン、トリーn−オクタデシ
ルホスフィン、トリーn−ドデシルホスフィンおよびト
リーn−デシルホスフィンがあげられる。
この反応はホスフィン約3モル(ロジウム/グラム原子
当シ)の存在下に実施できるが、ホスフィンは少なくと
も5モル(ロジウム/グラム原子当シ)使用するのが好
ましい。
本発明方法に使用される溶媒は、一般式8式% (ここにR4は水素もしくは非置換捷たは置換炭化水素
基、特にアルキル基を表わす)を有するカルボニトリル
である。適当なカルボニトリルの例にはプロパンカルボ
ニトリル、ブタンカルボニトリル、ヘゾタン力ルポニト
リル、オクタンカルボ冊トリル、デカンカルボニトリル
、ウンデカンカルボニトリル、トリデカンカルボニトリ
ル、/、j−ペンタンジカルボニトリルおよび八に一オ
クタンジカルデニトリルがあげられる。前記一般式を有
するカルボニトリルのうちで、R4が少なくとも2個の
炭素原子を有する末端結合型線状アルキル基であるカル
ボニトリルが好ましい。
l−UP、の好ましいカルボニトリルを使用した場合に
ば、/、t−ブタンジオールが高収率で得られ、かつま
た、/、クーブタンジオール生成物が反応混合物から分
離して生ずるので回収が容易であるという付加的な利益
も得られる。反応混合物からの7、クーブタンジオール
の分離は、任意的に、相分離促進溶媒の添加により一層
促進できる。このような溶媒の例には水、アルコール、
芳香族炭化水素(たとえばベンゼンやトルエン)があげ
られる。
しかしながら、もし所望ならば、均質状態のまま残るよ
うな反応媒質の中で前記反応を実施することも可能であ
る。反応媒質の均質化は、前記カルボニトリル溶媒の他
にエーテル(たとえばジエチルエーテル、ジオキサン、
またはテトラヒドロフラン)等をも使用することによっ
て達成できる。
反応混合物中のカルボニトリル溶媒の存在量は広い範囲
内で種々変えることができる。アリルア上使用できる。
カルボニトリルの使用量は、好まである。
本発明方法に使用される一酸化炭素一水素混合物の組成
は種々変えることができる。−酸化炭素対水素のモル比
は、だとえば10:/ないし/:10の範囲内で種々変
えることができる。このモル比が3:/ないし/:夕で
ある混合物が好ましく、このモル比が/:/ないし/:
3である混合物が特に好ましい。もし所望ならば、この
混合物におけるモル比を反応実施中に変えることもでき
、たとえば−酸化炭素過剰のモル比がも水素過剰のモル
比までの範囲内において種々変えることができる。参考
のために述べれば、アリルアルコールかう7.クーブタ
ンジオールへの変換反応において消費される一酸化炭素
と水素とのモル量の比率は/:、2.である。
この−酸化炭素−水素混合物中に、窒素、二酸化炭素、
希ガスまたはメタンの如き不活性ガスを希釈剤として含
ませることができる。
本発明方法は20−200℃、好ましくは30−750
℃、一層好ましくは30−120℃の温度において実施
できる。全圧は/−70θバール、好ましくは20−7
3バールであシ得る。7000パール迄の高圧も使用で
きるが、これは一般に経済上および技術上の理由から有
利でないように思われる。反応時間は臨界条件ではなく
、これは、用いられた温度および圧力に左右されて種々
変わるであろう。反応時間は一般に0.2!;−,20
時間である。しかしながら、反応時間を一層短かくまた
は長くすることも可能である。
本発明方法は回分式、連続式または半連続方式に従って
実施できる。得られた反応混合物は公知方法に従って精
製できる。
本発明を一層具体的に例示するために、次に実施例/−
jを示す。
例/、!および3 磁力攪拌器付のハステロイC製のオートクレーブ(容積
300 ml )に、ロジウム化合物Ojミリモル、ア
リルアルコール/Qm5カルボニトリル溶媒111 Q
 mlおよびトリーn−アルキルホスフィン(その種類
および使用量は表A中に記載されている)を入れた〔゛
ハステロイ”は登録商標である)。
−酸化炭素を用いてオートクレーブにフラッシングを行
い、−酸化炭素と水素との混合物を導入した。この−酸
化炭素および水素の分圧はそれぞれ20バールおよび≠
0バールであった。このオートクレーブを表A記載の温
度に5時間加熱し、次いで冷却した。二相系の反応混合
物が得られ、その底部層は/、tl−ブタンジオールを
含有するものであって、この反応混合物を気−液クロマ
トグラフィによって分析した。この二相系の反応混合物
中に存在する/、1l−−ブタンジオールの全収率を、
出発原料として使用されたアリルアルコールの量を基準
として算出した。これらの実験の結果を表Aに示す。
(以下余白) 例グおよび比較実験A−H 磁力攪拌機付のハステロイC製オートクレーブ(内容積
300 ml )中にロジウムジカルボニルアセチルア
セトネート0.タミリモル、アリルアルコール10m1
、溶媒≠Qmlおよびホスフィン(その種類および使用
量は表Bに記載されている)を供給した。−酸化炭素を
用いてこのオートクレーブにフラッシングを行い、−酸
化炭素と水素との混合物を導入した。−酸化炭素および
水素の分圧はそれぞれ、20パールおよび70バールで
あった。
このオートクレーブ全7j℃に5時間加熱し、次いで冷
却した。得られた反[lS混合物は、/、グーブタンジ
オールの分離によって二相系を形成しているか!、たは
形成していないものであった(表B参照)。この二相系
は、使用溶媒の種類に左右されて、或特定の種類の溶媒
を使用したときだけ形成されるものであった。この反応
混合物を気−液クロマトグラフィによって分析した。反
応混合物中に存在する/、クーブタンジオール生成物の
全収率を、出発原料として使用されたアリルアルコール
の量を基準として算出した。これらの実験の結果を表B
に示す。
(以下余白) 実験A−Hは比較実験であり、すなわち本発明方法に従
わずに行われたものであった。本実施例および比較実験
の結果から明らか々ように、/、クーブタンジオールを
好収率で得るために、かつ、へ弘−プタンジオールを反
応混合物から分離した状態で生成させるためには、本発
明に従って特定の種類のカルボニトリルおよびホスフィ
ンを使用することが必要である。
代理人の氏名 川原1)−穂

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) 可溶性ロジウム触媒と第三ホスフィンと溶媒と
    の存在下に、アリルアルコールと一酸化炭素と水素とを
    反応させることによって/、グーブタンジオールを製造
    する方法において、 (a) この第三ホスフィンが一般式 %式%) (ここにR1、R2およびRの各々は水素を表わしそし
    てnが/または−であり、 あるいはR1、R2およびR3の各々は非置換または置
    換アルギル基を表わしそしてnが!である)を有するホ
    スフィンであり; (b) 前記の溶媒が一般式 %式% (ここにR4は水素もしくは非置換または置換ヒドロカ
    ルビル基金表わす)を有するカルボニトリルであること
    を特徴とするんグーブタンジオールの製造方法。 (2) R’、R2およびR3の各々が炭素原子/6個
    以下の末端結合型線状アルキル基であり、nが2である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の/、I
    /−−ブタンジオールの製造方法。 (3) R’、R2およびR3の各々が、炭素原子を!
    、3、j、jまたはz個有する末端結合型線状アルキル
    基であることを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載
    のへグーブタンジオールの製造方法。 (4) ホスフィンを少なくとも5モル(ロジウム7グ
    ラム原子当り)使用することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項−第3項のいずれか一項に記載のへ≠−ブタン
    ジオールの製造方法。 (5) R4がアルキル基であることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項−第グ項のいずれか一項に記載のへ≠
    −ブタンジオールの製造方法。 (6)Rが、少なくとも2個の炭素原子を含む末端結合
    型線状アルキル基であることを特徴とする特許請求の範
    囲第5項に記載の/、クーブタンジオ−ルの製造方法。 (カ カルボニトリルの使用量が、少なくとも//3モ
    ル(アリルアルコール1モル当!ll)であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項−第乙項のいずれか一項
    に記載の/、4L−ブタンジオールの製造方法。 (8)反応を30−/!;0℃の範囲内の温度において
    実施することを特徴とする特許請求の範囲第1項−第7
    項のいずれか一項に記載の/、Il−一ブタンジオール
    の製造方法。 (9)反応を30−120℃の範囲内の温度において実
    施することを特徴とする特許請求の範囲第g項に記載の
    /、クーブタンジオールの製造方法。 (10) 反応を/−100パールの圧力(全圧)のも
    とで実施することを特徴とする特許請求の範囲第1項−
    第り項のいずれか一項に・記載の/、Il−ブタンジオ
    ールの製造方法。 θl)反応f20−73パールの圧力(全圧)のもとで
    実施することを特徴とする特許請求の範囲第70項に記
    載のへ≠−ブタンジオールの製造方法。
JP59267635A 1983-12-29 1984-12-20 1,4−ブタンジオ−ルの製法 Granted JPS60158124A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8304475 1983-12-29
NL8304475 1983-12-29

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JPS60158124A true JPS60158124A (ja) 1985-08-19
JPH0564132B2 JPH0564132B2 (ja) 1993-09-14

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EP (1) EP0151822B1 (ja)
JP (1) JPS60158124A (ja)
CA (1) CA1272217A (ja)
DE (1) DE3468207D1 (ja)

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US4590311A (en) 1986-05-20
EP0151822A1 (en) 1985-08-21
CA1272217A (en) 1990-07-31
JPH0564132B2 (ja) 1993-09-14

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