JPS6023327A - 有機化合物の合成法 - Google Patents
有機化合物の合成法Info
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- JPS6023327A JPS6023327A JP13173083A JP13173083A JPS6023327A JP S6023327 A JPS6023327 A JP S6023327A JP 13173083 A JP13173083 A JP 13173083A JP 13173083 A JP13173083 A JP 13173083A JP S6023327 A JPS6023327 A JP S6023327A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は有1現化僑物の合成法に係り、特に液相または
気相下でM素鉗体により有機化合物を酸化して新たな有
機化合物を合成する方法に関する。 (]) 酸素分子を酸化剤とする有機化合物の酸化反応は、酸素
酸化により酸素官能基を導入する反応、脱水素される反
応またはC=C結合が開裂する反応など、はとんどの反
応が全体として発熱反応であるにもかかわらず、酸素が
多くの有機化合物と非常に反応しにくいという特長があ
る。従って有機化合物を自動酸化する実用プロセスにお
いては、遷移金属触媒を用いたり、基質と酸素、基質、
酸素、触媒の三者間に錯体を形成して酸素分子または遷
移金属−酸素分子を活性化することが従来から行われて
いる。種々の有機化合物の酸化反応に用いられる工業的
な触媒も、常温、常圧に近い条件で反応可能なものが多
く開発されているが、反応時間、安全性等の面で多くの
問題が残されている。例えばアセトアルデヒドの酸化に
よる酢酸の合成法として、酢酸マンガンあるいは酢酸コ
バルトを触媒としてアセトアルデヒドを、例えば1.2
〜1.3atm、50〜70℃で空気酸化する方法が知
られているが、その反応は、Co(III)あるいはM
n(m)からの電子移動過程を含む複雑なう(2) ジカル連!i’i flu溝をとるとされる(代工業化
学、五、P l 57 (II、’ill 9)朝倉V
iF店)。しかし簡単に整理すると、次に示し2に高ハ
;j ’f−価金属イオンの酸化力による)゛ルデヒ1
−の酌IL’、lvj応((1)式)を利用する4)の
で、その際、)′9元されて生成した)1(原子価金属
イソンを02に、1.り酸化再生する反応((2)式)
よりノ、する4)のと?うえられる。 CH3CHOl−2C(1−1−1120−tCH3C
(’、’)Off 12Co ト2 H″ (1)(1
)式の反応は、:Iハルトあるいはマンガンの酸化力は
強いために、ずめやかに進むと考えられるが、(2)式
のM素酸化による再生反応においては02の水にり1す
る溶解度が小さいので、溶存02を増加させ反応を促進
゛4るために加圧1で反応を行っている。また、反応器
の気相には未反応の02が残存し、アセトアルデヒド′
、l’ili 1%を等との混合爆発の危険があるため
、N2等の不活性ガスを常時(3) 気相部に通気するなど、安全に対してかなりの配慮が必
要である等の問題がある(改訂製造工程図全集、P2O
3(昭53)化学工業社)。 また、アセトアルデヒドの工業的な合成法としては、(
1)エタノール脱水素法および(2)エチレン酸化法(
ヘキスト法、リソカー法)の2つに大別されるが、前者
は原料となるエタノールの原価が高く、さらに高温(2
60〜290“C)を要するため、後者のへキスト法(
1959年)およびワンカー法(1960年)が主流に
なっている。このエチレン酸化法は、ナフサから作られ
たエチレンを塩化第2銅と塩化パラジウムを組合せた触
媒を用いて酸化するものであるが、塩化パラジウム鏡体
に対するエチレンの配位力が強くないこと、塩化第1銅
から塩化第2銅への酸素酸化反応速度が早くないことな
どにより、圧力10atm以上、温度100℃付近とい
う条件下で行われており、装置コスト、運転コストが高
くなることは避けられない。 以上のことから省エネルギの観点からは有機含(4) 酸反応の低〆晶・(!(、圧出を1することか必要であ
り、さらに安全に1槃作できるプロセスであることが特
に望ましい。 本発明の目的は、士、記従来技術の欠点をなくし、低温
、低圧下で、U2かも安全な方法で基質の有機化合物を
酸化して他の自機化合物を合成する方法を提()(する
ことにある。 本発明は、−価の銅と、リンの酸素誘導体とからなる錯
体に酸素を吸収させて酸素錯体を生成し、この酸素鎖体
を用いて基質としての有機化合物を酸化して新たな有機
化合物を得ることを特徴とする。 典型的には、不発明番よ、−価の銅とリンの酸素酸誘導
体としてトリス(ジメチルアミノ)ホスフィンオキシト
(別名へキザメチルホスホルアミド、以下、II M
l) Aと記す)を含む錯体またはその溶液に酸素を吸
収させ、生成した酸素錯体を基質である有機化合物と1
1: 1IIIJ+さ−l!、該有機化合物を酸化さ−
1るものである。 以下、本発明に到った経緯およびその原理につ(5) いてさらに詳細に説明する。 一価の銅化合物(例えばCu (T)CA)溶液る;J
、−酸化炭素(CO)のCu (1)への配位によって
COを吸収するという特性をもっている。 しかしCu (1)化合物はH’4性であるためその高
濃度化は困暉であった。 本発明者らは、HMPAを銅化合物であるCu(1)c
eの可溶化剤として用い、Cu(1)Cj! −HMP
A&if体(以下、L−Cu(I)C4と記ず、ごこで
■7はHMPA)を形成させ、Cu(1)C1溶液の高
濃度化を達成し、C○吸収容量が著しく改良された吸収
液およびそれを用いるCO分離、濃縮プロセスを提案し
た(特開昭56−118720号、特開昭57−190
13号)。 ところで、この吸収液であるI、・Cu (I) Cβ
/8液は、COとともに02を吸収すると濃い緑色にな
る。通常、Cu(1)化合物の溶液は0□を吸収すると
、下記(3)式の如く低原子価の一価の銅が、高原子価
状態の二価に酸素酸化されることから、本発明者らは、
当初、■、・Cu (])(C6 CI!/’;:〆ルに17いてノ)ド旧・pな酸化反応
が起こり、その結果ね)色に変化t7たものと考えた。 Cu (2) 1− Of+ −(3)しかし、了l″
価の銅化合物(CIJ (2)C7!2)とII M
+”Δとの餠体熔液の色は暗赤色であり、−上述のよう
な119化反応は起こらないことが分かった。 さらに、それぞれの溶液の紫外吸収スペクトルを第1図
に示したが、I2・C1,+ (1) C7!錯体/8
液のスペクトル1、該ε11体溶液に02を吸収させた
′/81夜のスペクトル2は、−:、 1illiの銅
釘H本溶〆皮(L・Cu (2) C7!2 l容液)
のスペクトル3と全く異なっている。これらの結果から
、1.・Co(I)Cβ溶液ごC11、酸素を吸収して
も、その酸素は液中のCo(1)をCIJ(2)に酸化
するためにはン肖費されず、(’、u(1)に配位し六
−1いわゆる酸素ξj!−1本とし7°て0杓すること
がa忍められた。 この酌ii ijj体シ11、F工((4)に従って0
2を吸(7) 収し生成する。 2L−Cu (1)Cj!十〇□ − (L−Cu (1)Cn)202 (4)その組成はC
u (1)C7!: 02 =2 : 1でありまた、
CIJ(1)に配位した02は加熱によっても錯体から
容易に脱離せず、なおかつCu (1)をCu (2)
に酸化しないという特性をもっている。 一般に、金属イオンに02等の小さな分子が配位すると
電子移動により分極化し活性化されるが(tVj、 M
、J o n e s著、配位子の反応性と触媒作用P
I65)、本発明者らが見出した上述の0211F体に
おいても配位した02は活性化されており、事実、CO
と酸素を吸収したI、・Cu 四)C12ijf体溶液
において、100℃以下という低温下で、COがCO2
へと酸素酸化されることが見出されている。また、L−
Cu (1)c7!溶液では液中のCu (1)Cpi
J[度を容易に2mo177!以上にすることができ、
例えば1mol/Aの濃度では、溶液ll中に107!
以上の0□を熔解でき(8) ることになる。、二のよ・うなことから、この酸素錯体
を用いれば、(1゛川)1「1東々のイ1゛殿化合物を
、低温、低圧下で液相酸邊−酸化できるので、本酸素錯
体の利用に、1、って、有数化合物の新しい省エネルギ
形の合成法が可fil: 、!: i、I’る。また、
液中に吸収された02&;l、+’+it i!Iiの
どと(気相に放I11されることがないので、反応2:
)気用部におtJる有機物との混合爆発の危険1)避L
Jるごとが可能である。なお、上記酸素S・11体”I
J!n ’+〒:、II M P A 等(7) f
fi 1 (!: L/ 7 用イラれるが、l111
1体とし“ご気相酸化に用いることも可能である。 本発明心」、この新しい酸素&11体の特性を有機合成
反応に利用するものであり、低温、低圧下の条件で、か
つ安全に、基質としての有機物を酸化して新たなrJ機
化合物を合成する方法を提供するものである。 本発明において、リンの酸素酸誘導体としては、前述の
II M P Aのようなボスフィンオキシド類、リン
酸エノ、チル10があげられるが、特にHM P Aが
好適である。 (9) 本発明は、−価の銅化合物(例えばCIJ(1)CI!
を用いた例を示す)との錯体化合物(例えばI7・Cu
(1)Cjりが、酸素を吸収して生成する錯体を用い
て基質としての有機物を酸素酸化するものであるが、反
応後は酸素錯体がもとの15・Cu (1)Cβにもど
り再び酸素を吸収して酸素111体を生成する。基質の
有機化合物をアセトアルデヒドとした場合、その反応は
次式のように示される。 2 L・Cu (1)C7!十〇□ −(L−Cu (
1)Cn)2 ’ 02 (5)2CH3CHO+ (
L−Cu (1)C7り20z−2CH3C0OH+2
L ・Cu (1)Cj! (6)このように、L−C
u (1)cIl化合物は、酸素錯体を生成し、錯体中
の酸素濃度を上げると同時に酸素を活性化し、重要な有
機化学品の合成に必要な酸化反応をより低温、低圧化す
ることを可能ならしめるもので、酸素運搬体、さらには
触媒として作用する特性をもっている。従って本発明方
法は、従来のように酸素で金属イオンを酸化し、(10
) η:成する旺原子f10i余属イオンの酸化力を用いる
ものとばlil理的に全く異なる方法である。 −価の1lalに酸素が配位する酸素源としては、純酸
素である必要はな(、空気でもよい。なぜならば、前述
の1、・Cu(1)Cjl!は窒素と混合している空気
中の酸素でも、選択的に吸収しa縮することができるか
らである。このため液中の酸素濃度を高くとることがで
き、ニスト低減に役立つことができる。 反応温度し1、余り低いと酸化速度が遅くなるので富記
ツ1−1好ましく 机1: 40℃以上であればよいが
、余り高くなると一価の銅が二価の銅への酸素酸化反応
がよンきることがある。 反応圧力II、高い方が反応液中での有1現化合物の溶
解h1が増加゛iるが、省エネルギ上は低い方が好まし
く、例えば)′セ1−フルデヒドでは密圧で充分な反応
速度を示−J。 −−(illiの銅化合物さ一シて&:l:Cu (1
) X (X :陰イオン)例えばl!li化第1銅、
臭化ff1J銅、ヨウ化第1銅、硫flift第1銅等
が用いられる。 本発明の鏡体を/8液状態で用いる際の溶媒としてし才
、I(M P Aをはじめとして、脂肪族炭化水素、芳
香族炭化水素、エステル類など数多くの溶媒が使用でき
る。具体的には、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化
水素類、ブタノールなどのアルコール類、ブチルエーテ
ル、ブチルセロソルブなどのエーテル類、酢酸ブチルな
どのエステル類、メチルイソブチルケトンなどのケトン
類、ジメチルホルムアミドなどのアミド類、ジメチルス
ルホキシドなどのスルホキシド類、エチレングリコール
などのグリコール類、プロピレンカーポネーl−などの
カーボネート類の一種または二種以」二が使用可能であ
る。これらのうち、生成する有機化合物との沸点差が大
きく分離が容易であることおよび前述の酸素錯体の安定
化の点から、例えばアセ1−アルデヒドから酢酸を製造
する場合はHM P A、ジメチルスルホランが好まし
く、また一般に酸素錯体の安定化の点では、ジメチルス
ルポランの他に、ジメチルスルホキシド、ジメチルボル
ムアミド等の配位性溶媒が好ましい。 酸1t1S・jjll、とイ03講11−合%!r+の
モル比は、量論比以上(+iii述のアセトアルデヒド
点の場合は1:2)が好ましいが、fli!を素銘体が
過剰に存在すると、Cu(1)のCu(2)”、の酸素
酸化反応が−上述の温度範囲で徐々におき、触媒の劣化
を生しることがある。 以ににのべた!!11型例としての■7・Cu (1)
Xからなる錯体/8液は、例えばCu(1)化合物を
HM r’ Aに添加しζI−・Cu (1) X錯体
を形成させたの1)溶媒で希釈することにより調製して
も良く、71モ人:Cu(+)化合物、HM P Aお
よび溶媒を同時/16合しても1IIIJ製可能である
。 本発明方法は、アセ1−アルデヒドからの酢酸の合成以
外に、エチレンからアセトアルデヒド、エチLノンから
エチレンオキシド、エチレンと一酸化炭素からアクリル
酸、−酸化炭素から二酸化炭素、メタノールからン1マ
ルムアルデヒlハブロピレンからアセトン、クメンから
フェノールとアセトン、+、 r> c、ブタン、ナフ
サ等から酢酸、プロピレンからアク11
気相下でM素鉗体により有機化合物を酸化して新たな有
機化合物を合成する方法に関する。 (]) 酸素分子を酸化剤とする有機化合物の酸化反応は、酸素
酸化により酸素官能基を導入する反応、脱水素される反
応またはC=C結合が開裂する反応など、はとんどの反
応が全体として発熱反応であるにもかかわらず、酸素が
多くの有機化合物と非常に反応しにくいという特長があ
る。従って有機化合物を自動酸化する実用プロセスにお
いては、遷移金属触媒を用いたり、基質と酸素、基質、
酸素、触媒の三者間に錯体を形成して酸素分子または遷
移金属−酸素分子を活性化することが従来から行われて
いる。種々の有機化合物の酸化反応に用いられる工業的
な触媒も、常温、常圧に近い条件で反応可能なものが多
く開発されているが、反応時間、安全性等の面で多くの
問題が残されている。例えばアセトアルデヒドの酸化に
よる酢酸の合成法として、酢酸マンガンあるいは酢酸コ
バルトを触媒としてアセトアルデヒドを、例えば1.2
〜1.3atm、50〜70℃で空気酸化する方法が知
られているが、その反応は、Co(III)あるいはM
n(m)からの電子移動過程を含む複雑なう(2) ジカル連!i’i flu溝をとるとされる(代工業化
学、五、P l 57 (II、’ill 9)朝倉V
iF店)。しかし簡単に整理すると、次に示し2に高ハ
;j ’f−価金属イオンの酸化力による)゛ルデヒ1
−の酌IL’、lvj応((1)式)を利用する4)の
で、その際、)′9元されて生成した)1(原子価金属
イソンを02に、1.り酸化再生する反応((2)式)
よりノ、する4)のと?うえられる。 CH3CHOl−2C(1−1−1120−tCH3C
(’、’)Off 12Co ト2 H″ (1)(1
)式の反応は、:Iハルトあるいはマンガンの酸化力は
強いために、ずめやかに進むと考えられるが、(2)式
のM素酸化による再生反応においては02の水にり1す
る溶解度が小さいので、溶存02を増加させ反応を促進
゛4るために加圧1で反応を行っている。また、反応器
の気相には未反応の02が残存し、アセトアルデヒド′
、l’ili 1%を等との混合爆発の危険があるため
、N2等の不活性ガスを常時(3) 気相部に通気するなど、安全に対してかなりの配慮が必
要である等の問題がある(改訂製造工程図全集、P2O
3(昭53)化学工業社)。 また、アセトアルデヒドの工業的な合成法としては、(
1)エタノール脱水素法および(2)エチレン酸化法(
ヘキスト法、リソカー法)の2つに大別されるが、前者
は原料となるエタノールの原価が高く、さらに高温(2
60〜290“C)を要するため、後者のへキスト法(
1959年)およびワンカー法(1960年)が主流に
なっている。このエチレン酸化法は、ナフサから作られ
たエチレンを塩化第2銅と塩化パラジウムを組合せた触
媒を用いて酸化するものであるが、塩化パラジウム鏡体
に対するエチレンの配位力が強くないこと、塩化第1銅
から塩化第2銅への酸素酸化反応速度が早くないことな
どにより、圧力10atm以上、温度100℃付近とい
う条件下で行われており、装置コスト、運転コストが高
くなることは避けられない。 以上のことから省エネルギの観点からは有機含(4) 酸反応の低〆晶・(!(、圧出を1することか必要であ
り、さらに安全に1槃作できるプロセスであることが特
に望ましい。 本発明の目的は、士、記従来技術の欠点をなくし、低温
、低圧下で、U2かも安全な方法で基質の有機化合物を
酸化して他の自機化合物を合成する方法を提()(する
ことにある。 本発明は、−価の銅と、リンの酸素誘導体とからなる錯
体に酸素を吸収させて酸素錯体を生成し、この酸素鎖体
を用いて基質としての有機化合物を酸化して新たな有機
化合物を得ることを特徴とする。 典型的には、不発明番よ、−価の銅とリンの酸素酸誘導
体としてトリス(ジメチルアミノ)ホスフィンオキシト
(別名へキザメチルホスホルアミド、以下、II M
l) Aと記す)を含む錯体またはその溶液に酸素を吸
収させ、生成した酸素錯体を基質である有機化合物と1
1: 1IIIJ+さ−l!、該有機化合物を酸化さ−
1るものである。 以下、本発明に到った経緯およびその原理につ(5) いてさらに詳細に説明する。 一価の銅化合物(例えばCu (T)CA)溶液る;J
、−酸化炭素(CO)のCu (1)への配位によって
COを吸収するという特性をもっている。 しかしCu (1)化合物はH’4性であるためその高
濃度化は困暉であった。 本発明者らは、HMPAを銅化合物であるCu(1)c
eの可溶化剤として用い、Cu(1)Cj! −HMP
A&if体(以下、L−Cu(I)C4と記ず、ごこで
■7はHMPA)を形成させ、Cu(1)C1溶液の高
濃度化を達成し、C○吸収容量が著しく改良された吸収
液およびそれを用いるCO分離、濃縮プロセスを提案し
た(特開昭56−118720号、特開昭57−190
13号)。 ところで、この吸収液であるI、・Cu (I) Cβ
/8液は、COとともに02を吸収すると濃い緑色にな
る。通常、Cu(1)化合物の溶液は0□を吸収すると
、下記(3)式の如く低原子価の一価の銅が、高原子価
状態の二価に酸素酸化されることから、本発明者らは、
当初、■、・Cu (])(C6 CI!/’;:〆ルに17いてノ)ド旧・pな酸化反応
が起こり、その結果ね)色に変化t7たものと考えた。 Cu (2) 1− Of+ −(3)しかし、了l″
価の銅化合物(CIJ (2)C7!2)とII M
+”Δとの餠体熔液の色は暗赤色であり、−上述のよう
な119化反応は起こらないことが分かった。 さらに、それぞれの溶液の紫外吸収スペクトルを第1図
に示したが、I2・C1,+ (1) C7!錯体/8
液のスペクトル1、該ε11体溶液に02を吸収させた
′/81夜のスペクトル2は、−:、 1illiの銅
釘H本溶〆皮(L・Cu (2) C7!2 l容液)
のスペクトル3と全く異なっている。これらの結果から
、1.・Co(I)Cβ溶液ごC11、酸素を吸収して
も、その酸素は液中のCo(1)をCIJ(2)に酸化
するためにはン肖費されず、(’、u(1)に配位し六
−1いわゆる酸素ξj!−1本とし7°て0杓すること
がa忍められた。 この酌ii ijj体シ11、F工((4)に従って0
2を吸(7) 収し生成する。 2L−Cu (1)Cj!十〇□ − (L−Cu (1)Cn)202 (4)その組成はC
u (1)C7!: 02 =2 : 1でありまた、
CIJ(1)に配位した02は加熱によっても錯体から
容易に脱離せず、なおかつCu (1)をCu (2)
に酸化しないという特性をもっている。 一般に、金属イオンに02等の小さな分子が配位すると
電子移動により分極化し活性化されるが(tVj、 M
、J o n e s著、配位子の反応性と触媒作用P
I65)、本発明者らが見出した上述の0211F体に
おいても配位した02は活性化されており、事実、CO
と酸素を吸収したI、・Cu 四)C12ijf体溶液
において、100℃以下という低温下で、COがCO2
へと酸素酸化されることが見出されている。また、L−
Cu (1)c7!溶液では液中のCu (1)Cpi
J[度を容易に2mo177!以上にすることができ、
例えば1mol/Aの濃度では、溶液ll中に107!
以上の0□を熔解でき(8) ることになる。、二のよ・うなことから、この酸素錯体
を用いれば、(1゛川)1「1東々のイ1゛殿化合物を
、低温、低圧下で液相酸邊−酸化できるので、本酸素錯
体の利用に、1、って、有数化合物の新しい省エネルギ
形の合成法が可fil: 、!: i、I’る。また、
液中に吸収された02&;l、+’+it i!Iiの
どと(気相に放I11されることがないので、反応2:
)気用部におtJる有機物との混合爆発の危険1)避L
Jるごとが可能である。なお、上記酸素S・11体”I
J!n ’+〒:、II M P A 等(7) f
fi 1 (!: L/ 7 用イラれるが、l111
1体とし“ご気相酸化に用いることも可能である。 本発明心」、この新しい酸素&11体の特性を有機合成
反応に利用するものであり、低温、低圧下の条件で、か
つ安全に、基質としての有機物を酸化して新たなrJ機
化合物を合成する方法を提供するものである。 本発明において、リンの酸素酸誘導体としては、前述の
II M P Aのようなボスフィンオキシド類、リン
酸エノ、チル10があげられるが、特にHM P Aが
好適である。 (9) 本発明は、−価の銅化合物(例えばCIJ(1)CI!
を用いた例を示す)との錯体化合物(例えばI7・Cu
(1)Cjりが、酸素を吸収して生成する錯体を用い
て基質としての有機物を酸素酸化するものであるが、反
応後は酸素錯体がもとの15・Cu (1)Cβにもど
り再び酸素を吸収して酸素111体を生成する。基質の
有機化合物をアセトアルデヒドとした場合、その反応は
次式のように示される。 2 L・Cu (1)C7!十〇□ −(L−Cu (
1)Cn)2 ’ 02 (5)2CH3CHO+ (
L−Cu (1)C7り20z−2CH3C0OH+2
L ・Cu (1)Cj! (6)このように、L−C
u (1)cIl化合物は、酸素錯体を生成し、錯体中
の酸素濃度を上げると同時に酸素を活性化し、重要な有
機化学品の合成に必要な酸化反応をより低温、低圧化す
ることを可能ならしめるもので、酸素運搬体、さらには
触媒として作用する特性をもっている。従って本発明方
法は、従来のように酸素で金属イオンを酸化し、(10
) η:成する旺原子f10i余属イオンの酸化力を用いる
ものとばlil理的に全く異なる方法である。 −価の1lalに酸素が配位する酸素源としては、純酸
素である必要はな(、空気でもよい。なぜならば、前述
の1、・Cu(1)Cjl!は窒素と混合している空気
中の酸素でも、選択的に吸収しa縮することができるか
らである。このため液中の酸素濃度を高くとることがで
き、ニスト低減に役立つことができる。 反応温度し1、余り低いと酸化速度が遅くなるので富記
ツ1−1好ましく 机1: 40℃以上であればよいが
、余り高くなると一価の銅が二価の銅への酸素酸化反応
がよンきることがある。 反応圧力II、高い方が反応液中での有1現化合物の溶
解h1が増加゛iるが、省エネルギ上は低い方が好まし
く、例えば)′セ1−フルデヒドでは密圧で充分な反応
速度を示−J。 −−(illiの銅化合物さ一シて&:l:Cu (1
) X (X :陰イオン)例えばl!li化第1銅、
臭化ff1J銅、ヨウ化第1銅、硫flift第1銅等
が用いられる。 本発明の鏡体を/8液状態で用いる際の溶媒としてし才
、I(M P Aをはじめとして、脂肪族炭化水素、芳
香族炭化水素、エステル類など数多くの溶媒が使用でき
る。具体的には、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化
水素類、ブタノールなどのアルコール類、ブチルエーテ
ル、ブチルセロソルブなどのエーテル類、酢酸ブチルな
どのエステル類、メチルイソブチルケトンなどのケトン
類、ジメチルホルムアミドなどのアミド類、ジメチルス
ルホキシドなどのスルホキシド類、エチレングリコール
などのグリコール類、プロピレンカーポネーl−などの
カーボネート類の一種または二種以」二が使用可能であ
る。これらのうち、生成する有機化合物との沸点差が大
きく分離が容易であることおよび前述の酸素錯体の安定
化の点から、例えばアセ1−アルデヒドから酢酸を製造
する場合はHM P A、ジメチルスルホランが好まし
く、また一般に酸素錯体の安定化の点では、ジメチルス
ルポランの他に、ジメチルスルホキシド、ジメチルボル
ムアミド等の配位性溶媒が好ましい。 酸1t1S・jjll、とイ03講11−合%!r+の
モル比は、量論比以上(+iii述のアセトアルデヒド
点の場合は1:2)が好ましいが、fli!を素銘体が
過剰に存在すると、Cu(1)のCu(2)”、の酸素
酸化反応が−上述の温度範囲で徐々におき、触媒の劣化
を生しることがある。 以ににのべた!!11型例としての■7・Cu (1)
Xからなる錯体/8液は、例えばCu(1)化合物を
HM r’ Aに添加しζI−・Cu (1) X錯体
を形成させたの1)溶媒で希釈することにより調製して
も良く、71モ人:Cu(+)化合物、HM P Aお
よび溶媒を同時/16合しても1IIIJ製可能である
。 本発明方法は、アセ1−アルデヒドからの酢酸の合成以
外に、エチレンからアセトアルデヒド、エチLノンから
エチレンオキシド、エチレンと一酸化炭素からアクリル
酸、−酸化炭素から二酸化炭素、メタノールからン1マ
ルムアルデヒlハブロピレンからアセトン、クメンから
フェノールとアセトン、+、 r> c、ブタン、ナフ
サ等から酢酸、プロピレンからアク11
【メイン、プロ
ピレンまたはアクロレイ(13) 19 ンからアクリル酸、プロピレンとアンモニアからアクリ
ロニトリル、エチレンと塩化水素から塩化ビニル、エチ
レンと酢酸から酢酸ビニル、ベンゼンから無水マレイン
酸、1〜ルエンから安息香酸、ナフタリンから無水フタ
ル酸、0−キシレンから無水フタル酸、p−キシレンか
らテレフタル酸、シクロヘキサンからシクロヘキサノー
ルなどの種々の合成反応に応用することが可能である。 以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。 実施例1 内容積1000mj+の反応管に塩化第1銅(以下、C
u(1,)C7!と記す)5g(50ミリモル)および
HMPA515gを仕込み、0.1mol/lのCu
(1)Cj! ・HMPA錯体溶液500m1を調製し
た。これに25°C1常圧下で空気1゜500mAを通
気したところ280mff1(12,5ミリモル)の0
2が吸収され、o2錯体濃度o、。 25mol/Aの溶液が得られた。その後窒素ガスを通
気したが、反応器の気相部に残存していた02(14) A− 除かれたの、7ノで、〆1に中の02錯体からの02の
j挽月II i;+認めら、11.なかった。この酸素
多jY体溶液にアレ1−アルデし1r (Oo 3 C
II o)を13g(295ミリモル)を添加し、常1
1E下、反応温度を40℃として加〆晶し7た。2時間
反応させた後、反応液を冷却し、生成物をガスクロマト
グラフィーで分析した。その結果、Ml酸が3.0g(
50ミリモル)生成していた。アセトアルデヒドと02
錯体の反応Cat前述の(3)式に従い、かつ本実施例
においしばアセ1−アルデヒ1′が過!p11に存在す
るので酢酸の生成量は02錯体淵度で規制される。従っ
て本実施例において、C113CITOの酢酸への転化
率を0□ξ11体凋度J、j: l(Qで示すとほぼ1
00%となり、酸化反応が定は的に進むことがわかった
。 実7116例2 反応温度を60°(:とし、1時間反応させる以外は、
実施例1と同様にして反応を行った。その結果、11i
1酸が3.0+r(50ミリモル)生成しており、反応
温度を40’Cから60°Cに一1〕げろことにより、
反応速度が犬となり、短肋間で収率はぼ100%に達す
ることがわかった。 実施例3 実施例1と同様な方法で、アセトアルデヒド0゜9g(
20ミリモル)を添加し、反応温度60℃で反応を行っ
た。この場合は、0□錯体が過剰に存在するので、酢酸
収率は、アセトアルデヒド濃度で規制される。本実施例
において、アセトアルデヒド濃度基準で酢酸収率をめた
ところ、この場合もほぼ100%となり、先の実施例と
ともに、反応が定量的に進むことが認められた。 実施例4 実施例1において、アセトアルデヒドを、Cu(1)C
7!・HMPA溶液に添加しておき、その後、空気を通
気して、実施例】と同じ反応条件で酸化実験を行ったが
、反応率はoziJt度基準で100%であった。 本発明により、アセトアルデヒドを酸化して酢酸を合成
する方法は、従来法よりも、低温、低圧下でより安全な
点ですぐれており、さらに経済的および操作性からも有
効な方法であることがわか実施例5 10 、m Rの反応管に塩化第1銅(以下、Cu C
pと記す) 0.05 g (0,5ミリモル)および
HMPA3.3[r(18ミリモル)を仕込み、Cu
(])(1!・IIMPA鉗体溶液3.3 m Aをδ
jN製した。 さらに他の] Q m 1.の反応管に塩化パラジウム
(以下、P (l Ce 2と記す)0.013g (
0,07ミリモル)およびアヒトニトリル(CH3CN
)1゜3g(32ミリそル)を仕込め、Pd (1)C
#2− (C111CN) 2 t’ij体溶液1.7
m j!を調製した。 その(多、両1tを?昆合してCu(1)CAとして0
゜1 mol/l!、 PC+ (2) CA!2とし
て0.015mo1/(4の触媒温/&5 m 7!を
調製した。これに25℃常圧下で空気をIi m Rを
通気したところ1.3m/(0,06ミリモル)の02
が吸収され、oziji体(式(5)における(I−−
Cu (1) 20゜)濃度0、012 mol/ i
2のi8液が得られた。ソノ後、窒素ガスをjm気した
が、反応管中の気相部に残存していた02が除か49た
のめで、液中の0□錯体か(17) らの0□の脱離は認められなかった。この操作の後、エ
チレンを、同じく25℃、常圧下で50m1通気したと
ころ、18mAのエチレンが吸収され、液中のエチレン
濃度は0.16 mol/ Rとなった。その後、直ち
に60℃に加温し、30分間反応させた後、反応液を冷
却した。生成物をガスクロマトグラフィーで分析したと
ころ、CH3CHOが0.096ミリモル生成した。本
実施例において、CI(:+CHOへの転化率を02錯
体濃度基準で示すと80%であった。 実施例6 反応温度40℃および90℃で30分間反応さセる伯は
実施例5と同様にして反応を行った。その結果、CH3
CHOの収率は、02錯体濃度基準で40℃の場合が3
2%、90℃の場合が51%であった。特に90℃の場
合、反応器気相部へエチレンが脱離していることが認め
られ、また液中の一部のCu (1)がCu (2)へ
と酸素酸化され、触媒活性を失っていることが認められ
た。 実施例7 (1B) アセ1〜二I・リルを・\ユ/ヅニ1−リルに置き換え
る他は実施例5と同様に反応を行った。その結果、CH
3Cll0の収イ信;19o%であり、アセ1〜ニトリ
ルの場合よりも用い収率が(ぴられた。 実施例8 C11Ce、l−’ d Ce 2 、IIMPΔおよ
びCH3CNを、10m e O)I’v、 Lid管
(、に仕込み、実施例5と同様な組成の触媒溶液5me
をiil&I製した。これに、実施例1と同様な操作で
、02およびエチレンを通気したとごろ、液中の0□お
よびエチレンは実施例1と同様の組成になった。これを
、実施例5と同じ60°C130分間反応させたところ
、CH3Cl(Oの収率は02錯体基準で79%であり
、実施例5と有意の差し、l認められなかった。
ピレンまたはアクロレイ(13) 19 ンからアクリル酸、プロピレンとアンモニアからアクリ
ロニトリル、エチレンと塩化水素から塩化ビニル、エチ
レンと酢酸から酢酸ビニル、ベンゼンから無水マレイン
酸、1〜ルエンから安息香酸、ナフタリンから無水フタ
ル酸、0−キシレンから無水フタル酸、p−キシレンか
らテレフタル酸、シクロヘキサンからシクロヘキサノー
ルなどの種々の合成反応に応用することが可能である。 以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。 実施例1 内容積1000mj+の反応管に塩化第1銅(以下、C
u(1,)C7!と記す)5g(50ミリモル)および
HMPA515gを仕込み、0.1mol/lのCu
(1)Cj! ・HMPA錯体溶液500m1を調製し
た。これに25°C1常圧下で空気1゜500mAを通
気したところ280mff1(12,5ミリモル)の0
2が吸収され、o2錯体濃度o、。 25mol/Aの溶液が得られた。その後窒素ガスを通
気したが、反応器の気相部に残存していた02(14) A− 除かれたの、7ノで、〆1に中の02錯体からの02の
j挽月II i;+認めら、11.なかった。この酸素
多jY体溶液にアレ1−アルデし1r (Oo 3 C
II o)を13g(295ミリモル)を添加し、常1
1E下、反応温度を40℃として加〆晶し7た。2時間
反応させた後、反応液を冷却し、生成物をガスクロマト
グラフィーで分析した。その結果、Ml酸が3.0g(
50ミリモル)生成していた。アセトアルデヒドと02
錯体の反応Cat前述の(3)式に従い、かつ本実施例
においしばアセ1−アルデヒ1′が過!p11に存在す
るので酢酸の生成量は02錯体淵度で規制される。従っ
て本実施例において、C113CITOの酢酸への転化
率を0□ξ11体凋度J、j: l(Qで示すとほぼ1
00%となり、酸化反応が定は的に進むことがわかった
。 実7116例2 反応温度を60°(:とし、1時間反応させる以外は、
実施例1と同様にして反応を行った。その結果、11i
1酸が3.0+r(50ミリモル)生成しており、反応
温度を40’Cから60°Cに一1〕げろことにより、
反応速度が犬となり、短肋間で収率はぼ100%に達す
ることがわかった。 実施例3 実施例1と同様な方法で、アセトアルデヒド0゜9g(
20ミリモル)を添加し、反応温度60℃で反応を行っ
た。この場合は、0□錯体が過剰に存在するので、酢酸
収率は、アセトアルデヒド濃度で規制される。本実施例
において、アセトアルデヒド濃度基準で酢酸収率をめた
ところ、この場合もほぼ100%となり、先の実施例と
ともに、反応が定量的に進むことが認められた。 実施例4 実施例1において、アセトアルデヒドを、Cu(1)C
7!・HMPA溶液に添加しておき、その後、空気を通
気して、実施例】と同じ反応条件で酸化実験を行ったが
、反応率はoziJt度基準で100%であった。 本発明により、アセトアルデヒドを酸化して酢酸を合成
する方法は、従来法よりも、低温、低圧下でより安全な
点ですぐれており、さらに経済的および操作性からも有
効な方法であることがわか実施例5 10 、m Rの反応管に塩化第1銅(以下、Cu C
pと記す) 0.05 g (0,5ミリモル)および
HMPA3.3[r(18ミリモル)を仕込み、Cu
(])(1!・IIMPA鉗体溶液3.3 m Aをδ
jN製した。 さらに他の] Q m 1.の反応管に塩化パラジウム
(以下、P (l Ce 2と記す)0.013g (
0,07ミリモル)およびアヒトニトリル(CH3CN
)1゜3g(32ミリそル)を仕込め、Pd (1)C
#2− (C111CN) 2 t’ij体溶液1.7
m j!を調製した。 その(多、両1tを?昆合してCu(1)CAとして0
゜1 mol/l!、 PC+ (2) CA!2とし
て0.015mo1/(4の触媒温/&5 m 7!を
調製した。これに25℃常圧下で空気をIi m Rを
通気したところ1.3m/(0,06ミリモル)の02
が吸収され、oziji体(式(5)における(I−−
Cu (1) 20゜)濃度0、012 mol/ i
2のi8液が得られた。ソノ後、窒素ガスをjm気した
が、反応管中の気相部に残存していた02が除か49た
のめで、液中の0□錯体か(17) らの0□の脱離は認められなかった。この操作の後、エ
チレンを、同じく25℃、常圧下で50m1通気したと
ころ、18mAのエチレンが吸収され、液中のエチレン
濃度は0.16 mol/ Rとなった。その後、直ち
に60℃に加温し、30分間反応させた後、反応液を冷
却した。生成物をガスクロマトグラフィーで分析したと
ころ、CH3CHOが0.096ミリモル生成した。本
実施例において、CI(:+CHOへの転化率を02錯
体濃度基準で示すと80%であった。 実施例6 反応温度40℃および90℃で30分間反応さセる伯は
実施例5と同様にして反応を行った。その結果、CH3
CHOの収率は、02錯体濃度基準で40℃の場合が3
2%、90℃の場合が51%であった。特に90℃の場
合、反応器気相部へエチレンが脱離していることが認め
られ、また液中の一部のCu (1)がCu (2)へ
と酸素酸化され、触媒活性を失っていることが認められ
た。 実施例7 (1B) アセ1〜二I・リルを・\ユ/ヅニ1−リルに置き換え
る他は実施例5と同様に反応を行った。その結果、CH
3Cll0の収イ信;19o%であり、アセ1〜ニトリ
ルの場合よりも用い収率が(ぴられた。 実施例8 C11Ce、l−’ d Ce 2 、IIMPΔおよ
びCH3CNを、10m e O)I’v、 Lid管
(、に仕込み、実施例5と同様な組成の触媒溶液5me
をiil&I製した。これに、実施例1と同様な操作で
、02およびエチレンを通気したとごろ、液中の0□お
よびエチレンは実施例1と同様の組成になった。これを
、実施例5と同じ60°C130分間反応させたところ
、CH3Cl(Oの収率は02錯体基準で79%であり
、実施例5と有意の差し、l認められなかった。
第1図シj、本発明に用いられる錯体に関する紫外線吸
収スペクトルを示ず図である。 代理人 弁理士 川 北 武 辰 (19) 第1図 5泉長〔ηTn)
収スペクトルを示ず図である。 代理人 弁理士 川 北 武 辰 (19) 第1図 5泉長〔ηTn)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)−−1i11iの銅と、リンの酸素酸誘導体とか
らなる111体に酸素を吸収さ・1!て酸素錯体を生成
し、この酸素ε11体を用いてノ、(質としての有機化
合物を酸化して新たな有機化合物を得ることを特徴とす
る有機化合物の合成法。 (2、特許請求の範囲第1項において、前記リンの酸素
酸d誘導体(11トリス(ジメヂルアミノ)ホスフィン
オキシトであることを9・¥徴とする有機化合物の合成
法。 (3)クチ許請求の範囲第1項」、ヌよびgA2項にお
い一ζ、前記酸素釘1体131自1現溶媒中で形成され
たものであるこ、!:を’14? Wkとする有機化合
物の合成法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13173083A JPS6023327A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 有機化合物の合成法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13173083A JPS6023327A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 有機化合物の合成法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6023327A true JPS6023327A (ja) | 1985-02-05 |
JPH0410449B2 JPH0410449B2 (ja) | 1992-02-25 |
Family
ID=15064850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13173083A Granted JPS6023327A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 有機化合物の合成法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6023327A (ja) |
-
1983
- 1983-07-19 JP JP13173083A patent/JPS6023327A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0410449B2 (ja) | 1992-02-25 |
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