JPS61243044A - パラジウム基金属間触媒系を使う1段階エステル化法 - Google Patents

パラジウム基金属間触媒系を使う1段階エステル化法

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JPS61243044A
JPS61243044A JP61085824A JP8582486A JPS61243044A JP S61243044 A JPS61243044 A JP S61243044A JP 61085824 A JP61085824 A JP 61085824A JP 8582486 A JP8582486 A JP 8582486A JP S61243044 A JPS61243044 A JP S61243044A
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JP
Japan
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aldehyde
alcohol
catalyst
esterification method
aldehydes
Prior art date
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JP61085824A
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English (en)
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パパリゾス クリストス
ウィルフレッド ガーサイド ショー
ジェイムズ ルイス カラハン
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Standard Oil Co
Original Assignee
Standard Oil Co
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/39Preparation of carboxylic acid esters by oxidation of groups which are precursors for the acid moiety of the ester

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • 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】 種々の触媒系と共に2段階のものを含め、多くの異なる
方法がたとえばメタクロレインのようなアルデヒドをア
ルコールでエステル化するために従来利用されてきた。
本発明はアルデヒドとアルコールを直接1段階で相当す
るエステルに変換するためのエステル化法に関し、この
方法は酸素の存在でパラジウム基金属間触媒により行な
われる。
米国特許第4.107.204号はパラジウム触媒およ
び酢酸の存在でプロピレンをアクリル酸に酸化する3段
階法を提供している。使用触媒は担持パラジウム−銅ま
たはパラジウム−銀2金属化合物である。
、記録の譲受人が所有している英国特許第1.433.
168号はモリブデン、バナジウム、タングステンから
なる既知の触媒上で不飽和アルデヒドからアクリル酸エ
ステルおよびメタクリル酸エステルの1段階製造法に関
する。この発゛明の特徴は少なくとも若干のアルデヒド
と共に存在するように、酸化反応に直接アルコールを添
加することである。
英国特許第2.05).056号はパラジウムおよびビ
スマスおよび所望によりアルカリ金属またはアルカリ土
類金属または他の金属からなる触媒の存在でアルデヒド
とアルコールを反応させることによるカルボン酸エステ
ルの製造法を明らかにしている。2成分が互に相互作用
するように、ビスマスを金属状態でまたはビスマス化合
物として存在させながら、可溶性パラジウム塩をパラジ
ウム金属に化学還元することによりこの触媒をつくる。
上記方法は本発明の方法に関連はあるが、当業者を特殊
なパラジウム基触媒を使いその実施により著しい利点が
得られる本発明の方法に導び(ことはない。
本発明はアルデヒドとアルコールとを酸素の存在で次の
実験式 %式% のパラジウム基触媒と接触させて結合させる工程からな
るアルデヒドおよびアルコールの1段階エステル化に関
する。ただし、EはIA、ffA。
rVA、IB、■B1または■族金属からなる群からの
1種またはそれ以上の金属、As、またはsbであり、
a、d、eは約O〜3であり、ただし少なくともdまた
はeは0ではない。これらの触媒は無担持でまたは担持
で使用できる。操作温度は約20〜約200℃の範囲で
あることができ、好ましい範囲は35〜80℃である。
酸素圧は減圧がら約20気圧の範囲であることができ、
好ましい範囲は1〜10気圧である。アルコール対アル
デヒド比は約1対1〜50対lの範囲であることができ
、好ましい範囲は2対1〜20対1である。
本発明の実施においては、アクロレイン、ブチル−アル
デヒド、またはメタクロレインのようなアルデヒドを、
酸素の存在で本発明の実施において利用されるパラジウ
ム基金属間触媒系により、メタノールまたはエタノール
のようなアルコールで相当するエステルに変換する。末
法は温和な条件でエステルを生成し、著しいパス当り転
化率%が達成される1段階法である。
使用できる他のアルデヒドは1〜12個の好ましくは1
〜6個の炭素原子を有する飽和脂肪族アルデヒドおよび
芳香原種を含む3〜12個の炭素原子の不飽和アルデヒ
ドを含む。同様に、アルコールに関しては、1〜8個の
好ましくは1〜3個の炭素原子を有する脂肪族アルコー
ル゛、およびジオール、不飽和アルコール、芳香族アル
コールを使用できる。
メタクロレインのほかに、飽和脂肪族アルデヒド、また
はアクロレイン、クロトンアルデヒドなどを含むα、β
−不飽和脂肪族アルデヒドを使用できる。最後に、ベン
ズアルデヒドのような芳香族アルデヒドも使用できる。
メチルアルコール以外のアルコール、たとえばエチルア
ルコール、プロピルアルコール、エチレングリコール、
アリルアルコール、ベンジルアルコールなどモ本エステ
ル1ヒ法で著しく有効に使用できる。
下記で例示するように、触媒と反応物のアルコールおよ
びアルデヒドとを一諸にし、所定の時間混合することに
より、変換反応を閉じた反応容器内で実施できる。一方
、当業者はわかるように、固定床または流動床反応器で
約20〜約200℃の温度で約0.2〜約10気圧の圧
力で反応を実施もできる。触媒は無担持でまたは担体に
担持して使用でき、適当な担体物質はシリカ、アルミナ
、リン酸ホウ素、チタニア、ジルコニアなど、好ましく
はアランダム、およびその混合物を含む。アランダムは
融解アルミナ耐火材料に対するノルトン社の登録商標で
ある。触媒は被覆、タブレット、ペレット、押出、球状
のような通常の固定床形、または微小球状のような流動
床形、または当該技術で既知の他の形のどれをとること
もできる。触媒の存在は速度と1回パス当りの転化率%
を増す。
、触媒の調製は本発明の特徴ではな(、本発明者の、係
属中の出願第724.535号に詳しく記載されており
、その主題をここで引用文献にする。それにもかかわら
ず、便宜上、本発明のエステル化法で使う触媒の組成は
前に定めた。特に、上記触媒実験式において、所望によ
る助触媒元素は好ましくはTeおよびZnであり、E群
のうちでは好ましくはA j! 、、 Pb、 Sn、
 Sb、 As、 Cu、、 Ag、、 Au、 Fe
である。
ここで明らかにした触媒系の有効性およびメタクロレイ
ンのようなアルデヒドのアルコールによるエステル化へ
のその使用は、次のようにバス当り収率%を測定するこ
とにより決定し、計算した。
本発明の実施で利用されるエステル化単作は著しい集合
的利点をもつ。取扱容易で生成エステルから回収される
固体触媒系を利用する。本性は温度、圧力、反応時間の
温和な条件下で有効である。
直接1段階操作でバス当り良好な転化率%も達成できる
本発明のエステル化法の実施で利用できるパラジウム基
触媒は次のようにして調製できた。
塩化パラジウム(0,886g)を300ccのビーカ
ーに入れ、50ccの希C1(3,0cc)を加えた。
懸濁液を60℃に30分加熱後、全塩化パラジウムは溶
解した。H2O5cc中の硝酸亜鉛(Zn(NOx)z
−6HzO)  (0,373g)をパラジウム溶液に
加えた。ついでTeO□(0,199g)を加え、混合
物を15分かきまぜた。この時間後、ホルマリン10c
cを溶液に加えた。希KOI+溶液を添加し、pHを7
.5に調節した。黒色沈殿が生成した。濾過前に混合物
を1時間かくはんした。沈殿を水11で洗い、110〜
120℃の炉で一夜乾燥した。
実施例2〜8のように適当な金属塩を使うことにより、
同一方式で他の選んだ触媒を調製できる。
これはきまった達識内で行なえる。一方、他の触媒調製
法も使用できる。
大旌炎上 次の触媒組成PdTeo、 tsZno、 25の触媒
0.15 gを磁気か(はん機を含む20ccのガラス
びんに入れ、ついでガラスびんを密閉した。ガラスびん
を酸素で15分フラッシュし、メタノール2gとメタク
ロレイン0.2gをガラスびんに導入した。混合物を室
温で約16時間かきまぜ、ついで分析した。
メタクリル酸メチルへのバス当り転化率は50.5%で
あった。
実」1例2〜8 メタノールによるメタクロレインのエステル化に対し、
実施例1で述べたものと同一方式で他のパラジウム合金
を使った。これらは第1表に報告した実施例2〜8を含
む。生成物の分析はフレームイオン化検出器と5P12
00カラムを備えたヘラレット−パラカードモデル5I
IOAガスクロマトグラフで行なった。
次1劃1[Σ12 実施例9〜12の触媒は異なる方法で、すなわち金属交
換(実施例9および11)、およびCH,0/KOHに
よる還元(実施例10および12)によりつくった。両
方法は本発明のエステル化法に使う触媒を得るのに応用
でき、本発明者の上記係属中の出願筒724.535号
に詳しく記載されており、その主題をここで引用文献に
する。これらの4種のパラジウム合金も実施例1で述べ
たものと実質上同一方式で使用した。一つの違いは実施
例11および12の反応温度が室温ではなく50℃であ
ったことである。
実[ 対照として、単独触媒としてパラジウム金属を使い実施
例1の好ましい方式をくり返した。
第−上一人 パラジウム基触媒によるメタクロレインのエステル化 2   Pd+、 oPbc+、 zsTeo、 zs
    31.33   Pd+、oTe0.25Sb
0.25     4.24   Pd、、 oZno
、 z5Ptlo、 25   19.4・5   P
d+、 oZno、 2s        4.2゛6
   Pd+、 oTeo、 zs        3
+67   Pd+、 oZn0.25sbo、 zs
     1.08   Pd1.。Pbo、 ts 
       O9Pd+Zn+          
38.21″OPd+Zn+          29
.711   Pd+Znt          5)
.912    Pd、Znz           
  4.1013    Pd           
       5.6第1表に示した結果から、パラジ
ウム、テルル、亜鉛を含む触媒またはパラジウム、テル
ル、鉛を含む触媒(実施例1.2)は著しく良好な性能
であったことがわかる。パラジウムとテルル、パラジウ
ムと亜鉛または鉛の触媒(実施例5〜8)は一般に有効
ではなかったが、亜鉛と鉛を有するパラジウムはかなり
良い性能であった。実際に、異なる調製法の結果一層多
量の亜鉛が存在している実施例9〜12のパス当り転化
率を考慮することにより決定できるように、実施例5〜
8の触媒は十分量以下の助触媒金属を含んでいた。恐ら
く、実施例6および8で試みた組成物の代りに、一層最
適のパラジウム/テルルまたはパラジウム/鉛組成物も
使用できる。実施例13の比較対照はバラシ゛ウム金属
単独を使った。
特別の触媒組成が特定のエステル化反応に最も適してい
ることはできないが、本発明の実施に高度に有用な触媒
を形成する助触媒金属の組合せと割合が存在することを
認識すべきである。このような決定は余計な実験に頼る
ことなく当業者が容易に行なうことができる。
パラジウム基触媒をここに述べた本発明の方法に従い使
ったとき得られたメタクリル酸メチルの収率に基づき、
1段階エステル化が可能であることが明らかである。こ
こで明らかにしたエステル化法は一般に上記で述べたよ
うに1種またはそれ以上の助触媒を含むパラジウム触媒
に応用できることを理解すべきである。1種の助触媒が
存在する限り、追加の元素または化合物の存在または不
在はここに述べた方法に影響を与えない。
本発明は助触媒金属対パラジウムのある比を有するパラ
ジウム基触媒で実施可能であり、また種々の助触媒およ
び温度を変えて実施可能であることが当業者には明らか
である。また広い種類の反応物、すなわちアルデ七ドお
よびアルコールで実施可能である。これらの可変因子の
すべては特許請求の本発明の範囲内であり、また代表的
なもので、あって実施可能なことを示す実施例によって
限定されないことを理解すべきである。さらに、特定の
反応物、助触媒、反応条件の選択はここに明らかにした
本発明の精神から離れることなく決定できることおよび
本発明の範囲は特許請求の範囲内に入る同等物および変
更を含むすべての変形を含むことが確信される。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アルデヒドとアルコールとを酸素の存在で一般実
    験式 PdTe_aZn_dE_e (ただし、Eは I A、IIA、IVA、 I B、VIIB、ま
    たはVIII族金属からなる群からの1種またはそれ以上の
    金属、AsまたはSbであり、a、d、eは約0〜3で
    あり、ただし少なくともdまたはeは0ではない)を有
    する触媒と接触させて結合する工程からなることを特徴
    とするアルデヒドとアルコールの1段階エステル化法。
  2. (2)アルデヒドが1〜12個の炭素原子をもつ飽和ア
    ルデヒドおよび芳香族アルデヒドを含め3〜12個の炭
    素原子をもつ不飽和アルデヒドからなる群から選ばれる
    特許請求の範囲第(1)に記載のアルデヒドとアルコー
    ルの1段階エステル化法。
  3. (3)アルコールが1〜8個の炭素原子をもつ脂肪族ア
    ルコール、ジオール、不飽和アルコール、芳香族アルコ
    ールからなる群から選ばれる特許請求の範囲第(2)に
    記載のアルデヒドとアルコールの1段階エステル化法。
  4. (4)アルデヒドがアクロレインであり、アルコールが
    メタノールである特許請求の範囲第(3)に記載のアル
    デヒドとアルコールの1段階エステル化法。
  5. (5)アルデヒドがメタクロレインであり、アルコール
    がメタノールである特許請求の範囲第(3)に記載のア
    ルデヒドとアルコールの1段階エステル化法。
  6. (6)触媒がPdTe_0_._2_5Zn_0_._
    2_5である特許請求の範囲第(5)に記載のアルデヒ
    ドとアルコールの1段階エステル化法。
  7. (7)触媒がPdTe_0_._2_5Pb_0_._
    2_5である特許請求の範囲第(5)に記載のアルデヒ
    ドとアルコールの1段階エステル化法。
  8. (8)アルデヒドがメタクロレインであり、アルコール
    がメタノールであり、触媒がPdTe_0_._2_5
    Pb_0_._2_5である特許請求の範囲第(3)に
    記載のアルデヒドとアルコールの1段階エステル化法。
  9. (9)アルデヒドがアクロレインであり、アルコールが
    メタノールであり、触媒がPdTe_0_._2_5Z
    n_0_._2_5である特許請求の範囲第(3)に記
    載のアルデヒドとアルコールの1段階エステル化法。
  10. (10)約20〜200℃の温度で、常圧以下から約2
    0気圧の範囲の酸素圧でエステル化を行なう特許請求の
    範囲第(1)に記載のアルデヒドとアルコールの1段階
    エステル化法。
  11. (11)約1対1〜50対1の比でアルコールとアルデ
    ヒドを組合せる特許請求の範囲第(10)に記載のアル
    デヒドとアルコールの1段階エステル化法。
JP61085824A 1985-04-18 1986-04-14 パラジウム基金属間触媒系を使う1段階エステル化法 Pending JPS61243044A (ja)

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JP (1) JPS61243044A (ja)
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CA (1) CA1278312C (ja)
DE (1) DE3672245D1 (ja)

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CA1278312C (en) 1990-12-27
DE3672245D1 (de) 1990-08-02
EP0199530A2 (en) 1986-10-29
EP0199530A3 (en) 1987-09-09
EP0199530B1 (en) 1990-06-27
ATE54133T1 (de) 1990-07-15

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