JPS6257169B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6257169B2
JPS6257169B2 JP60106076A JP10607685A JPS6257169B2 JP S6257169 B2 JPS6257169 B2 JP S6257169B2 JP 60106076 A JP60106076 A JP 60106076A JP 10607685 A JP10607685 A JP 10607685A JP S6257169 B2 JPS6257169 B2 JP S6257169B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide
rhodium
reaction
iso
butylphosphine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP60106076A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61263938A (en
Inventor
Hirosuke Wada
Hidekazu Watanabe
Yoshinori Hara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP60106076A priority Critical patent/JPS61263938A/en
Publication of JPS61263938A publication Critical patent/JPS61263938A/en
Publication of JPS6257169B2 publication Critical patent/JPS6257169B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

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

Description

【発明の詳现な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業䞊の利甚分野〕 本発明は合成ガス、即ち䞀酞化炭玠ず氎玠ずの
混合物から゚チレングリコヌルを補造する方法に
関する。゚チレングリコヌルはポリ゚ステル繊維
原料、有機化孊原料、或いは䞍揮発性䞍凍液等ず
しお工業的に極めお重芁な化孊品である。 〔埓来の技術〕 埓来、゚チレングリコヌルぱチレンの酞化反
応で補造されおきた。近幎゚チレングリコヌルを
補造する方法ずしお、゚チレンに比范しおより安
䟡か぀豊富な原料である合成ガスを原料ずする技
術が開発され぀぀ある。 䟋えば、特公昭53−31122号、特公昭55−43821
号、特公昭53−15047号、特開昭50−32118号、特
公昭56−40131号、特公昭55−5497号、特公昭55
−33694号、特公昭55−33697号、特開昭51−
125203号、特公昭56−10894号、特公昭56−40698
号、特開昭52−42809号、特開昭52−42810号、特
公昭56−40132号、特開昭53−121714号、特開昭
54−71098号、特開昭54−48703号、特開昭54−
92903号、特開昭54−16415号、特開昭54−122211
号、特開昭55−9065号、特開昭53−108889号、特
開昭56−75498号、特開昭57−128654号、特開昭
57−130941号及び特開昭57−130942号の各公報䞊
びに米囜特蚱4013700号、4199520号、4133776
号、4151192号、4153623号、4225530号、4199521
号、4190598号、4211719号及び4302547号の各明
现曞等に蚘茉されおいるように、ロゞりム觊媒を
䜿甚しお、高枩、高圧条件䞋に、䞀酞化炭玠ず氎
玠ずを反応させる方法がよく知られおいる。 〔発明が解決しようずする問題点〕 しかしながら、以䞊に䟋瀺した先行諞技術の方
法では、高䟡なロゞりムを䜿甚するのに芋合うだ
けの觊媒掻性が未だ実珟されおいないため、工業
的芏暡で実斜する方法ずしおは採甚し難い等の問
題点を抱えおいた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、以䞊の事実を考慮し、ロゞりム
觊媒の掻性を高めるべく鋭意怜蚎した結果、本発
明に到達したものである。 即ち、本発明は、䞀酞化炭玠及び氎玠を液盞で
ロゞりム觊媒の存圚䞋に反応させお゚チレングリ
コヌルを補造する方法においお、反応系にトリ
アルキルホスフむン及びアミン−−オキシド
又はホスフむンオキシドを存圚させるこずを特城
ずする゚チレングリコヌルの補造方法、を芁旚ず
するものである。 以䞋、本発明に぀き詳现に説明する。 本発明で䜿甚する原料ガス、即ち䞀酞化炭玠及
び氎玠の調達源に぀いおは特に限定されるこずは
なく、若干量の窒玠ガス、二酞化炭玠等の䞍掻性
ガスを含有するものであ぀おもよい。氎玠ず䞀酞
化炭玠ずの䜓積比は通垞1/10〜10/1の範囲であ
り、1/5〜5/1の範囲の組成のものを䜿甚するもの
が奜たしい。 本発明においおは、觊媒成分ずしおロゞりムを
存圚させる。 該ロゞりム成分の䟛絊圢態ずしおは、反応垯域
でロゞりム・カルボニル化合物を圢成し埗るロゞ
りム金属或いはロゞりム化合物のいずれもが䜿甚
可胜である。該ロゞりム化合物の具䜓䟋ずしお
は、ゞロゞりムオクタカルボニル等の䟡化合
物アセチルアセトナトゞカルボニルロゞりム、
ブロモトリスビリゞンロゞりム等の䞀䟡錯化
合物䞉塩化ロゞりム、硝酞ロゞりム、酢酞ロゞ
りム等の塩類䞉氎酞化ロゞりム等の酞化物ト
リスアセチルアセトナトロゞりム等の䞉䟡錯
化合物テトラロゞりムドデカカルボニル、ヘキ
サロゞりムヘキサデカカルボニル等のクラスタヌ
類ロゞりムテトラカルボニルアニオン、カルビ
ドヘキサロゞりムペンタデカカルボニルアニオン
等のアニオン錯䜓等がある。 さらに䞊蚘ロゞりム成分ずしお、埌述する反応
促進剀ずしお甚いるトリアルキルホスフむンを予
め配䜍させたロゞりム化合物を䜿甚するこずもで
きる。 その具䜓䟋ずしおは、RhH〔−Pr3〕3、
RhHPEt34、RhHPEt33、〔trans−Rh
COPy−Pr3〕BPh4、trans−
RhHCO〔−C6H113〕2、trans−RhH
CO〔−Pr3〕2、RhCO〔−
Bu3〕2、RhH〔−Bu3〕2、RhH〔−
C6H113〕2、〔RhCO3P−Pr3〕2、Rh2
CO3〔−Pr3〕3、Rh2CO4〔−
Bu3〕2、Rh2CO4〔−C6H113〕2等が挙
げられる。䜆し、−Prはむ゜プロピル基を、
Etぱチル基を、Pyはピリゞンを、Phはプニ
ル基を、−C6H11はシクロヘキシル基を、−
Buは−ブチル基を、−Buは−ブチル基を
倫々衚わす。 ロゞりムの䜿甚量は、反応液䞭の濃床ずしお、
反応溶液圓たり、通垞0.0001〜100グラム原
子、奜たしくは0.001〜10グラム原子の範囲であ
る。 本発明においおは、さらに觊媒成分ずしお、反
応促進剀の䜜甚をするトリアルキルホスフむン
およびアミン−−オキシド又はホスフむンオ
キシドを存圚させる。 トリアルキルホスフむンは䞻觊媒であるロゞり
ムに配䜍しお、その電子状態を制埡する機胜をも
぀ものず考えられる。その制埡の機構の矀现は必
ずしも明らかではないが、䟋えばトリアルキルホ
スフむンの電子䟛䞎胜力等が重芁な圹割を担うも
のず掚枬される。事実、ロゞりム−ホスフむン觊
媒系の氎玠化掻性ず゚チレングリコヌルぞの遞択
性はホスフむンの皮類に䟝存しお倧きく倉動す
る。埓぀お高氎準の゚チレングリコヌル収率を実
珟するためにはホスフむンの䞭でも䞀般匏
PR1R2R3匏䞭、R1R2及びR3は第䞀玚アルキ
ル基、第二玚アルキル基、第䞉玚アルキル基又は
シクロアルキル基を瀺し、盞互に異な぀おいおも
よいで衚わされるトリアルキルホスフむンを䜿
甚するこずが殊に有効である。 本発明で䜿甚されるトリアルキルホスフむンの
具䜓䟋ずしおは、トリメチルホスフむン、トリ゚
チルホスフむン、トリ−−プロピルホスフむ
ン、トリ−−ブチルホスフむン、トリ−−オ
クチルホスフむン、トリ−iso−ブチルホスフむ
ン、トリス−゚チルヘキシルホスフむン、
ゞ−−ブチル−iso−ブチルホスフむン等の
個の第䞀玚アルキル基を有するトリアルキルホス
フむントリ−iso−プロピルホスフむン、トリ
−sec−ブチルホスフむン、トリ−−ブチルホ
スフむン、トリシクロペンチルホスフむン、トリ
シクロヘキシルホスフむン、ゞ−iso−プロピル
−シクロペンチルホスフむン、ゞ−iso−プロピ
ル−−ブチルホスフむン、ゞ−−ブチル−
iso−プロピルホスフむン、ゞ−−ブチル−sec
−ブチルホスフむン、ゞ−sec−ブチル−iso−プ
ロピルホスフむン、ゞ−iso−プロピル−シクロ
ヘキシルホスフむン、ゞ−−ブチル−シクロペ
ンチルホスフむン、ゞ−−ブチル−シクロヘキ
シルホスフむン、ゞ−sec−ブチル−シクロヘキ
シルホスフむン、ゞシクロペンチル−iso−プロ
ピルホスフむン、ゞシクロペンチル−−ブチル
ホスフむン、ゞシクロヘキシル−iso−プロピル
ホスフむン、ゞアダマンチル−iso−プロピルホ
スフむン、シクロペンチル−シクロヘキシル−
−ブチルホスフむン等の個の第二玚アルキル
基、第䞉玚アルキル基又はシクロアルキル基以
䞋これらを「α−分岐アルキル基」ず総称する
を有するトリアルキルホスフむンゞ−−ブチ
ル−iso−プロピルホスフむン、ゞ−−ブチル
−−ブチルホスフむン、ゞ−−ブチル−シク
ロペンチルホスフむン、ゞ゚チル−iso−プロピ
ルホスフむン、ゞ゚チル−シクロペンチルホスフ
むン等の個の第䞀玚アルキル基ず個のα−分
岐アルキル基を有するトリアルキルホスフむン
ゞ−iso−プロピル−゚チルホスフむン、ゞ−iso
−プロピル−−ブチルホスフむン、ゞ−−ブ
チル−メチルホスフむン、ゞ−−ブチル−−
プロピルホスフむン、ゞ−−ブチル−−ブチ
ルホスフむン、ゞシクロペンチル−゚チルホスフ
むン、ゞシクロペンチル−−プロピルホスフむ
ン、ゞシクロペンチル−−ブチルホスフむン、
ゞシクロヘキシル−−ブチルホスフむン、ゞシ
クロヘキシル−−プロピルホスフむン、ゞアダ
マンチル−゚チルホスフむン、ゞアダマンチル−
−ブチルホスフむン、ゞノルボルニル−゚チル
ホスフむン、ゞノルボニル−−ブチルホスフむ
ン、iso−プロピル−−ブチル−−ブチルホ
スフむン、−ブチル−シクロヘキシル−゚チル
ホスフむン、iso−プロピル−シクロペンチル−
−オクチルホスフむン等の個の第䞀玚アルキ
ル基ず個のα−分岐アルキル基を有するトリア
ルキルホスフむンが挙げられる。 䞊蚘トリアルキルホスフむンの䜿甚量は、ロゞ
りムグラム原子に察しお0.2〜1000モル、奜た
しくは0.5〜100モル、曎に奜たしくは0.8〜10モ
ルの範囲である。 たた、アミン−−オキシド又はホスフむンオ
キシドを前蚘トリアルキルホスフむンず䞀緒に添
加するこずによりロゞりム觊媒の掻性が著しく改
善される。 該アミン−−オキシドの具䜓䟋ずしおは、ト
リメチルアミン−−オキシド、トリ゚チルアミ
ン−−オキシド、トリ−−プロピルアミン−
−オキシド、トリ−−オクチルアミンオキシ
ド等の脂肪族アミン−−オキシド類トリシク
ロヘキシルアミンオキシド、ゞシクロヘキシル−
メチルアミンオキシド等の脂環匏アミン−−オ
キシド類ピリゞン−−オキシド、−ピコリ
ン−−オキシド、−ピコリン−−オキシ
ド、−ピコリン−−オキシド、−メトキシ
ピリゞン−−オキシド、、、−トリメチ
ルピリゞン−−オキシド、ニコチンアミド−
−オキシド、キノリンオキシド、む゜キノリンオ
キシド、−メチルキノリンオキシド1′−ゞ
ピリゞルモノオキシド、1′−ゞピリゞルゞオ
キシド、2′−ゞピリゞルモノオキシド、
2′−ゞピリゞルゞオキシド、−プナント
ロリンモノオキシド、−プナントロリン
ゞオキシド、−プナントロリンモノオキ
シド、−プナントロリンゞオキシド等の
ような環匏アミン−−オキシド類等が挙げられ
る。 たた、前蚘ホスフむンオキシドの具䜓䟋ずしお
は、トリメチルホスフむンオキシド、トリ゚チル
ホスフむンオキシド、トリ−−プロプルホスフ
むンオキシド、トリ−−オクチルホスフむンオ
キシド等の個の第玚アルキル基を有するトリ
アルキルホスフむンオキシド類トリ−iso−プ
ロピルホスフむンオキシド、トリ−sec−ブチル
ホスフむンオキシド、トリ−−ブチルホスフむ
ンオキシド、トリシクロペンチルホスフむンオキ
シド、トリシクロヘキシルホスフむンオキシド等
の個のα−分岐アルキル基を有するトリアルキ
ルホスフむンオキシド類ゞ−−ブチル−iso
−プロピルホスフむンオキシド、ゞ−−ブチル
−−ブチルホスフむンオキシド、ゞ゚チル−
iso−プロピルホスフむンオキシド等の個の第
䞀玚アルキル基ず個のα−分岐アルキル基を有
するトリアルキルホスフむンオキシド類ゞシク
ロペンチル−−ブチルホスフむンオキシド等の
個の第䞀玚アルキル基ず個のα−分岐アルキ
ル基を有するトリアルキルホスフむンオキシド
類トリプニルホスフむンオキシド等のトリア
リヌルホスフむンオキシド類トリスゞメチル
アミノホスフむンオキシド、トリス−ブチ
ルアミノホスフむンオキシド、トリス−ヘ
キシルアミノホスフむンオキシド、トリピロリ
ゞノホスフむンオキシド、トリピペリゞノホスフ
むンオキシド等のアミノホスフむンオキシド類等
が挙げられる。 アミン−−オキシドを䜿甚する堎合には、そ
の䜿甚量は、ロゞりムグラム原子に察しお通垞
0.001〜1000モル、奜たしくは0.1〜500モル、曎
に奜たしくは〜100モルの範囲である。 たた、ホスフむンオキシドを䜿甚する堎合に
は、その䜿甚量は、ロゞりムグラム原子に察し
お通垞0.001〜1000モル、奜たしくは0.1〜500モ
ル、曎に奜たしくは〜100モルの範囲である。 本発明は溶媒の䞍存圚䞋に、即ち反応原料及び
觊媒成分自䜓を反応觊媒ずしお実斜するこずもで
きるが、溶媒を䜿甚するこずもできる。このよう
な溶媒ずしおは䟋えば、ゞ゚チル゚ヌテル、アニ
゜ヌル、テトラヒドロフラン、゚チレングリコヌ
ルゞメチル゚ヌテル、ゞオキサン等の゚ヌテル
類アセトン、メチル゚チルケトン、アセトプ
ノン等のケトン類メタノヌル、゚タノヌル、
−ブタノヌル、ベンゞルアルコヌル、プノヌ
ル、゚チレングリコヌル、ゞ゚チレングリコヌル
等のアルコヌル類ギ酞、酢酞、プロピオン酞、
トルむル酞等のカルボン酞類酢酞メチル、酢酞
−ブチル、安息銙酞ベンゞル等の゚ステル類
ベンれン、トル゚ン、゚チルベンれン、テトラリ
ン等の芳銙族炭化氎玠−ヘキサン、−オク
タン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化氎玠ゞク
ロロメタン、トリクロロ゚タン、クロロベンれン
等のハロゲン化炭化氎玠ニトロメタン、ニトロ
ベンれン等のニトロ化合物トリ゚チルアミン、
トリ−−ブチルアミン、ベンゞルゞメチルアミ
ン、ピリゞン、α−ピコリン、−ヒドロキシピ
リゞン等の第䞉玚アミン−ゞメチルホル
ムアミド、−ゞメチルアセトアミド、−
メチルピロリドン等のカルボン酞アミドヘキサ
メチル燐酞トリアミド、N′N′−テト
ラ゚チルスルフアミド等の無機酞アミド類
N′−ゞメチルむミダゟリドン、N′
N′−テトラメチル尿玠等の尿玠類ゞメチルス
ルホン、テトラメチレンスルホン等のスルホン
類ゞメチルスルホキシド、ゞプニルスルホキ
シド等のスルホキシド類γ−ブチロラクトン、
ε−カプロラクトン等のラクトン類テトラグラ
むム、18−クラりン−等のポリ゚ヌテル類ア
セトニトリル、ベンゟニトリル等のニトリル類
ゞメチルカヌボネヌト、゚チレンカヌボネヌト等
の炭酞゚ステル類等があげられる。 以䞊の觊媒の䞭でも、非プロトン性極性溶媒す
なわちアミン類、アミド類、尿玠類、スルホン
類、スルホキシド類、ラクトン類、ポリ゚ヌテル
類、ニトリル類および炭酞゚ステル類の䜿甚が奜
たしい。特に奜たしいのは誘電率が20以䞊の非プ
ロトン性極性溶媒である。 本発明の反応は均䞀系あるいは䞍均䞀懞濁系の
いずれでも実斜可胜である。反応枩床ずしおは、
通垞100〜300℃の条件が採甚されるが、より奜た
しい枩床範囲は100〜250℃皋床である。反応圧力
ずしおは、50Kgcm2以䞊が採甚されるが、通垞
150〜600Kgcm2皋床で実斜するのがより䞀般的で
ある。本法は回分匏、半連続匏、たたは連続匏の
いずれの反応圢態でも実斜するこずができる。反
応により生成した含酞玠化合物、すなわち゚チレ
ングリコヌル、メタノヌル等は通垞の分離方法、
䟋えば蒞留により分離できる。さらに、その蒞留
残枣は反応觊媒液ずしお埪環再䜿甚するこずが可
胜である。 〔実斜䟋〕 次に本発明を実斜䟋により曎に具䜓的に説明す
るが、本発明はその芁旚を超えない限り、以䞋の
実斜䟋によ぀お限定されるものではない。 なお、生成物の生成量は、ロゞりム原子の単䜍
量及び単䜍反応時間圓りに生成する生成物のモル
数を瀺すタヌン・オヌバヌ数mol−
atom7Rh・hrで衚瀺した。 実斜䟋  内容積35c.c.のハステロむ補オヌトクレヌブに
0.5mg−atomのロゞりムを含むテトラロゞりムド
テカカルボニル〔Rh4CO12〕、トリ−iso−プ
ロピルホスフむン0.5mmol、トリメチルアミン−
−オキシド0.5mmol及びN′−ゞメチルむミ
ダゟリドン10mlを仕蟌み、䞀酞化炭玠ず氎玠ずの
等容混合ガラスを宀枩で300Kgcm2たで充填し
た。オヌトクレヌブの枩床を220℃たで䞊げたず
きの反応圧力の初期倀は480Kgcm2であ぀た。䞀
酞化炭玠ず氎玠ずの等容混合ガスを断続的に䟛絊
しお反応圧力を460〜480Kgcm2の範囲に保持しお
220℃で時間反応を行な぀た。反応終了埌、オ
ヌトクレヌブを冷华し、内容物を取り出しおガス
クロマトグラフむヌによ぀お分析した結果、
17.9mol−atom Rh・hrの゚チレングリコヌ
ルず11.9mol−atom Rh・hrのメタノヌルが
生成しおいる事が確認された。 実斜䟋  トリメチルアミン−−オキシドの仕蟌み量を
5.0mmolに倉曎した以倖は実斜䟋−ず同様にし
お反応を行な぀た。その結果、10.8mol−
atom Rh・hrの゚チレングリコヌルず4.6mol
−atom Rh・hrのメタノヌルが生成しおいる事が
確認された。 実斜䟋〜及び比范䟋 トリメチルアミン−−オキシドの代わりに䞋
蚘のアミン−−オキシドを䜿甚した以倖は実斜
䟋−ず同様に反応を行な぀た。結果を衚−に
瀺す。
INDUSTRIAL APPLICATION The present invention relates to a process for producing ethylene glycol from synthesis gas, ie a mixture of carbon monoxide and hydrogen. Ethylene glycol is an extremely important chemical product industrially as a raw material for polyester fibers, a raw material for organic chemicals, or a non-volatile antifreeze solution. [Prior Art] Conventionally, ethylene glycol has been produced by an oxidation reaction of ethylene. In recent years, as a method for producing ethylene glycol, a technology has been developed that uses synthesis gas, which is a cheaper and more abundant raw material than ethylene, as a raw material. For example, Special Publication No. 53-31122, Special Publication No. 55-43821
No., Special Publication No. 53-15047, Special Publication No. 50-32118, Special Publication No. 56-40131, Special Publication No. 55-5497, Special Publication No. 55
−33694, Special Publication No. 55-33697, Japanese Patent Publication No. 1973-
No. 125203, Special Publication No. 10894, Special Publication No. 1983-40698
No., JP-A-52-42809, JP-A-52-42810, JP-A-56-40132, JP-A-53-121714, JP-A-Sho.
No. 54-71098, JP-A-54-48703, JP-A-54-
No. 92903, JP-A-54-16415, JP-A-54-122211
No., JP-A-55-9065, JP-A-53-108889, JP-A-56-75498, JP-A-57-128654, JP-A-Sho
57-130941 and Japanese Patent Application Laid-open No. 57-130942, and U.S. Patent No. 4013700, 4199520, 4133776
No. 4151192, 4153623, 4225530, 4199521
As described in the specifications of No., No. 4190598, No. 4211719, and No. 4302547, a method of reacting carbon monoxide and hydrogen using a rhodium catalyst under high temperature and high pressure conditions is well known. It is being [Problems to be solved by the invention] However, the methods of the prior art exemplified above have not yet achieved sufficient catalytic activity to justify the use of expensive rhodium, and therefore cannot be implemented on an industrial scale. As a method, it had problems such as being difficult to adopt. [Means for Solving the Problems] The present inventors have arrived at the present invention as a result of taking the above facts into consideration and making intensive studies to increase the activity of rhodium catalysts. That is, the present invention provides a method for producing ethylene glycol by reacting carbon monoxide and hydrogen in a liquid phase in the presence of a rhodium catalyst, in which trialkylphosphine and amine-N-oxide or phosphine oxide are added to the reaction system. The gist of the present invention is a method for producing ethylene glycol, which is characterized by the presence of ethylene glycol. Hereinafter, the present invention will be explained in detail. The source of the raw material gases used in the present invention, ie, carbon monoxide and hydrogen, is not particularly limited, and may contain a small amount of inert gas such as nitrogen gas or carbon dioxide. The volume ratio of hydrogen to carbon monoxide is usually in the range of 1/10 to 10/1, and it is preferable to use a composition in the range of 1/5 to 5/1. In the present invention, rhodium is present as a catalyst component. As for the supply form of the rhodium component, any rhodium metal or rhodium compound capable of forming a rhodium carbonyl compound in the reaction zone can be used. Specific examples of the rhodium compound include zero-valent compounds such as dirhodium octacarbonyl; rhodium acetylacetonatodicarbonyl;
Monovalent complex compounds such as bromotris (pyridine) rhodium; salts such as rhodium trichloride, rhodium nitrate, rhodium acetate; oxides such as rhodium trihydroxide; trivalent complex compounds such as tris (acetylacetonato) rhodium; tetrarhodium Examples include clusters such as dodecacarbonyl and hexalodium hexadecacarbonyl; anion complexes such as rhodium tetracarbonyl anion and carbidehexarhodium pentadecacarbonyl anion. Further, as the rhodium component, it is also possible to use a rhodium compound to which trialkylphosphine, which will be described later, is coordinated in advance to be used as a reaction accelerator. Specific examples include RhH[P(i-Pr) 3 ] 3 ,
RhH( PEt3 ) 4 , RhH( PEt3 ) 3 , [trans−Rh
(CO) (Py) {P(i-Pr) 3 } 2 ] BPh 4 , trans-
RhH(CO) [P(c- C6H11 ) 3 ] 2 , trans-RhH
(CO) [P(i-Pr) 3 ] 2 , Rh(CO)[P(n-
Bu) 3 ] 2 , RhH[P(t-Bu) 3 ] 2 , RhH[P(c-
C 6 H 11 ) 3 〕 2 , [Rh(CO) 3 P(i-Pr) 3 〕 2 , Rh 2
(CO) 3 [P(i-Pr) 3 ] 3 , Rh 2 (CO) 4 [P(t-
Bu) 3 ] 2 , Rh 2 (CO) 4 [P(c-C 6 H 11 ) 3 ] 2 , and the like. (However, i-Pr is an isopropyl group,
Et is ethyl group, Py is pyridine, Ph is phenyl group, c-C 6 H 11 is cyclohexyl group, n-
Bu represents an n-butyl group, and t-Bu represents a t-butyl group. ) The amount of rhodium used is expressed as the concentration in the reaction solution.
It is usually in the range of 0.0001 to 100 gram atoms, preferably 0.001 to 10 gram atoms per reaction solution. In the present invention, trialkylphosphine and amine-N-oxide or phosphine oxide, which act as a reaction accelerator, are further present as catalyst components. Trialkylphosphine is thought to have the function of coordinating with rhodium, the main catalyst, and controlling its electronic state. Although the details of the control mechanism are not necessarily clear, it is assumed that, for example, the electron donating ability of trialkylphosphine plays an important role. In fact, the hydrogenation activity and selectivity to ethylene glycol of rhodium-phosphine catalyst systems vary widely depending on the type of phosphine. Therefore, in order to achieve a high level of ethylene glycol yield, it is necessary to use the general formula of phosphine.
PR 1 R 2 R 3 (wherein R 1 , R 2 and R 3 represent a primary alkyl group, a secondary alkyl group, a tertiary alkyl group or a cycloalkyl group, even if they are different from each other) It is particularly effective to use trialkylphosphines of the formula Specific examples of trialkylphosphines used in the present invention include trimethylphosphine, triethylphosphine, tri-n-propylphosphine, tri-n-butylphosphine, tri-n-octylphosphine, tri- iso-butylphosphine, tris(2-ethylhexyl)phosphine,
3 such as di-n-butyl-iso-butylphosphine
trialkylphosphine with primary alkyl groups; tri-iso-propylphosphine, tri-sec-butylphosphine, tri-tert-butylphosphine, tricyclopentylphosphine, tricyclohexylphosphine, di- iso-propyl-cyclopentylphosphine, di-iso-propyl-t-butylphosphine, di-t-butyl-
iso-propylphosphine, di-t-butyl-sec
-butylphosphine, di-sec-butyl-iso-propylphosphine, di-iso-propyl-cyclohexylphosphine, di-t-butyl-cyclopentylphosphine, di-t-butyl-cyclohexylphosphine, di-sec -butyl-cyclohexylphosphine, dicyclopentyl-iso-propylphosphine, dicyclopentyl-t-butylphosphine, dicyclohexyl-iso-propylphosphine, diadamantyl-iso-propylphosphine, cyclopentyl-cyclohexyl-t
- Three secondary alkyl groups, tertiary alkyl groups, or cycloalkyl groups such as butylphosphine (hereinafter these are collectively referred to as "α-branched alkyl groups")
trialkylphosphine with; di-n-butyl-iso-propylphosphine, di-n-butyl-t-butylphosphine, di-n-butyl-cyclopentylphosphine, diethyl-iso-propylphosphine, diethyl - trialkylphosphine having two primary alkyl groups and one α-branched alkyl group, such as cyclopentylphosphine;
Di-iso-propyl-ethylphosphine, di-iso
-propyl-n-butylphosphine, di-t-butyl-methylphosphine, di-t-butyl-n-
Propylphosphine, di-t-butyl-n-butylphosphine, dicyclopentyl-ethylphosphine, dicyclopentyl-n-propylphosphine, dicyclopentyl-n-butylphosphine,
Dicyclohexyl-n-butylphosphine, dicyclohexyl-n-propylphosphine, diadamantyl-ethylphosphine, diadamantyl-
n-butylphosphine, dinorbornyl-ethylphosphine, dinorbonyl-n-butylphosphine, iso-propyl-t-butyl-n-butylphosphine, t-butyl-cyclohexyl-ethylphosphine, iso-propyl-cyclopentyl-
Examples include trialkylphosphines having one primary alkyl group and two α-branched alkyl groups, such as n-octylphosphine. The amount of the trialkylphosphine used is in the range of 0.2 to 1000 mol, preferably 0.5 to 100 mol, more preferably 0.8 to 10 mol, per gram atom of rhodium. Furthermore, the activity of the rhodium catalyst is significantly improved by adding amine-N-oxide or phosphine oxide together with the trialkylphosphine. Specific examples of the amine-N-oxide include trimethylamine-N-oxide, triethylamine-N-oxide, tri-n-propylamine-
N-oxide, aliphatic amine-N-oxides such as tri-n-octylamine oxide; tricyclohexylamine oxide, dicyclohexyl-
Alicyclic amine-N-oxides such as methylamine oxide; pyridine-N-oxide, 2-picoline-N-oxide, 3-picoline-N-oxide, 4-picoline-N-oxide, 4-methoxypyridine- N-oxide, 2,4,6-trimethylpyridine-N-oxide, nicotinamide-1
-oxide, quinoline oxide, isoquinoline oxide, 4-methylquinoline oxide 1,1'-dipyridyl monooxide, 1,1'-dipyridyl dioxide, 2,2'-dipyridyl monooxide, 2,
Such as 2'-dipyridyl dioxide, 1,8-phenanthroline monoxide, 1,8-phenanthroline dioxide, 4,5-phenanthroline monoxide, 4,5-phenanthroline dioxide, etc. Examples include cyclic amine-N-oxides. Further, specific examples of the phosphine oxide include three primary alkyl groups such as trimethylphosphine oxide, triethylphosphine oxide, tri-n-propylphosphine oxide, and tri-n-octylphosphine oxide. tri-iso-propylphosphine oxide, tri-sec-butylphosphine oxide, tri-t-butylphosphine oxide, tricyclopentylphosphine oxide, tricyclohexylphosphine oxide, etc. Trialkylphosphine oxides having α-branched alkyl groups; di-n-butyl-iso
-Propylphosphine oxide, di-n-butyl-t-butylphosphine oxide, diethyl-
Trialkylphosphine oxides having two primary alkyl groups and one α-branched alkyl group, such as iso-propylphosphine oxide; one primary alkyl group, such as dicyclopentyl-n-butylphosphine oxide; trialkylphosphine oxides having a class alkyl group and two α-branched alkyl groups; triarylphosphine oxides such as triphenylphosphine oxide; tris(dimethylamino)phosphine oxide, tris(n-butylamino) ) phosphine oxide, tris(n-hexylamino)phosphine oxide, tripyrrolidinophosphine oxide, tripiperidinophosphine oxide, and other aminophosphine oxides. If amine-N-oxide is used, the amount used is usually 1 gram atom of rhodium.
The amount ranges from 0.001 to 1000 mol, preferably from 0.1 to 500 mol, and more preferably from 1 to 100 mol. When phosphine oxide is used, the amount used is generally 0.001 to 1000 mol, preferably 0.1 to 500 mol, and more preferably 1 to 100 mol per gram atom of rhodium. Although the present invention can be carried out in the absence of a solvent, ie, the reaction raw materials and catalyst components themselves serve as reaction catalysts, a solvent can also be used. Examples of such solvents include ethers such as diethyl ether, anisole, tetrahydrofuran, ethylene glycol dimethyl ether, and dioxane; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and acetophenone; methanol, ethanol, n
-Alcohols such as butanol, benzyl alcohol, phenol, ethylene glycol, diethylene glycol; formic acid, acetic acid, propionic acid,
Carboxylic acids such as toluic acid; esters such as methyl acetate, n-butyl acetate, benzyl benzoate;
Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene, and tetralin; Aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, n-octane, and cyclohexane; Halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, trichloroethane, and chlorobenzene; Nitro compounds such as nitromethane and nitrobenzene; triethylamine,
Tertiary amines such as tri-n-butylamine, benzyldimethylamine, pyridine, α-picoline, 2-hydroxypyridine; N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-
Carboxylic acid amides such as methylpyrrolidone; inorganic acid amides such as hexamethylphosphoric acid triamide, N,N,N',N'-tetraethylsulfamide; N,
N'-dimethylimidazolidone, N, N, N',
Ureas such as N′-tetramethylurea; Sulfones such as dimethylsulfone and tetramethylenesulfone; Sulfoxides such as dimethylsulfoxide and diphenylsulfoxide; γ-butyrolactone,
Lactones such as ε-caprolactone; polyethers such as tetraglyme and 18-crown-6; nitriles such as acetonitrile and benzonitrile;
Examples include carbonate esters such as dimethyl carbonate and ethylene carbonate. Among the above catalysts, it is preferable to use aprotic polar solvents, ie, amines, amides, ureas, sulfones, sulfoxides, lactones, polyethers, nitriles, and carbonic esters. Particularly preferred are aprotic polar solvents with a dielectric constant of 20 or more. The reaction of the present invention can be carried out in either a homogeneous system or a heterogeneous suspension system. The reaction temperature is
Usually, conditions of 100 to 300°C are employed, but a more preferable temperature range is about 100 to 250°C. The reaction pressure used is 50Kg/ cm2 or higher, but usually
It is more common to carry out at about 150 to 600 Kg/ cm2 . This method can be carried out in any batch, semi-continuous or continuous reaction mode. Oxygen-containing compounds produced by the reaction, such as ethylene glycol and methanol, can be separated using normal separation methods.
For example, it can be separated by distillation. Furthermore, the distillation residue can be recycled and reused as a reaction catalyst liquid. [Examples] Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless the gist thereof is exceeded. The amount of product produced is determined by the unit amount of rhodium atoms and the turnover number (mol/g-), which indicates the number of moles of product produced per unit reaction time.
atom7Rh・hr). Example 1 In a Hastelloy C autoclave with an internal volume of 35 c.c.
Tetrarhodium dotecacarbonyl [Rh 4 (CO) 12 ] containing 0.5 mg-atom of rhodium, 0.5 mmol of tri-iso-propylphosphine, trimethylamine-
0.5 mmol of N-oxide and 10 ml of N,N'-dimethylimidazolidone were charged, and a glass mixture of equal volumes of carbon monoxide and hydrogen was charged at room temperature to 300 kg/cm 2 . The initial reaction pressure was 480 Kg/cm 2 when the temperature of the autoclave was raised to 220°C. The reaction pressure is maintained in the range of 460 to 480 kg/cm 2 by intermittently supplying an equal volume mixed gas of carbon monoxide and hydrogen.
The reaction was carried out at 220°C for 2 hours. After the reaction was completed, the autoclave was cooled and the contents were taken out and analyzed by gas chromatography.
It was confirmed that 17.9 mol/g-atom Rh/hr of ethylene glycol and 11.9 mol/g-atom Rh/hr of methanol were produced. Example 2 The amount of trimethylamine-N-oxide charged
The reaction was carried out in the same manner as in Example-1 except that the amount was changed to 5.0 mmol. As a result, 10.8mol/g-
atom Rh・hr ethylene glycol and 4.6mol/g
It was confirmed that -atom Rh・hr methanol was generated. Examples 3 to 8 and Comparative Example 1 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the following amine-N-oxide was used instead of trimethylamine-N-oxide. The results are shown in Table-1.

【衚】 実斜䟋  トリメチルアミン−−オキシドの代わりにフ
゚ナントロリン−−オキシド0.5mmolを䜿甚し
た以倖は実斜䟋−ず同様にしお反応を行な぀
た。その結果、゚チレングリコヌル11.6mol
−atom Rh・hr、メタノヌル17.3mol−atom
Rh・hrが生成しおいるこずが確認された。 実斜䟋 10 トリメチルアミン−−オキシドの代わりにゞ
ピリゞルゞオキシド0.5mmolを䜿甚した以倖は実
斜䟋−ず同様にしお反応を行な぀た。その結
果、゚チレングリコヌル16.1mol−atom
Rh・hr、メタノヌル13.0mol−atom Rh・hr
が生成しおいるこずが確認された。 実斜䟋 11〜12 トリiso−プロピルホスフむンの代わりに衚−
に瀺すトリアルキルホスフむンを䜿甚した以倖
は実斜䟋−ず同様にしお反応を行な぀た。結果
を衚−に瀺す。
[Table] Example 9 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that 0.5 mmol of phenanthroline-1-oxide was used instead of trimethylamine-N-oxide. As a result, ethylene glycol 11.6mol/g
-atom Rh・hr, methanol 17.3mol/g-atom
It was confirmed that Rh/hr was generated. Example 10 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that 0.5 mmol of dipyridyl dioxide was used instead of trimethylamine-N-oxide. As a result, ethylene glycol 16.1mol/g-atom
Rh・hr, methanol 13.0mol/g-atom Rh・hr
was confirmed to be generated. Examples 11-12 Table- instead of triiso-propylphosphine
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the trialkylphosphine shown in Example 2 was used. The results are shown in Table-2.

【衚】 実斜䟋 13 内容積35c.c.のハステロむ補オヌトクレヌブに
0.5mgatomのロゞりムを含むテトラロゞりムド
デカカルボニル〔Rh4CO12〕、トリ−iso−プ
ロピルホスフむン0.5mmol、トリピペリゞノホス
フむンオキシド0.5mmol、および溶媒ずしお
N′−ゞメチルむミダゟリドン10mlを仕蟌んだ
埌、䞀酞化炭玠ず氎玠の等容混合ガスを宀枩で
300Kgcm2たで圧入した。オヌトクレヌブの枩床
を220℃たで䞊げたずきの反応圧力の初期倀は480
Kgcm2であ぀た。䞀酞化炭玠ず氎玠ずの等容混合
ガスを断続的に䟛絊しお反応圧力を480〜460Kg
cm2の範囲に保持しお220℃で時間反応を行な぀
た。反応埌、オヌトクレヌブを冷华し、内容物を
取り出しおガスクロマトグラフむヌによ぀お分析
した結果、14.9mol−atom Rh・hrの゚チレ
ングリコヌルず21.88mol−atom Rh・hrのメ
タノヌルが生成しおいる事が確認された。 実斜䟋 14〜17 トリピペリゞノホスフむンオキシドの代わりに
衚−に瀺すホスフむンオキシドを䜿甚した以倖
は実斜䟋−13ず同様の方法で反応を行な぀た。そ
の結果を衚−に瀺す。
[Table] Example 13 In a Hastelloy C autoclave with an internal volume of 35 c.c.
Tetrarhodium dodecacarbonyl [Rh 4 (CO) 12 ] containing 0.5 mg/atom of rhodium, 0.5 mmol of tri-iso-propylphosphine, 0.5 mmol of tripiperidinophosphine oxide, and N as a solvent.
After charging 10 ml of N′-dimethylimidazolidone, add a mixed gas of equal volumes of carbon monoxide and hydrogen at room temperature.
It was press-fitted up to 300Kg/cm 2 . The initial value of the reaction pressure when the autoclave temperature is raised to 220℃ is 480
It was Kg/ cm2 . The reaction pressure is increased to 480 to 460 kg/kg by intermittently supplying an equal volume mixed gas of carbon monoxide and hydrogen.
The reaction was carried out at 220° C. for 2 hours while maintaining the temperature within the range of cm 2 . After the reaction, the autoclave was cooled and the contents were taken out and analyzed by gas chromatography. As a result, 14.9 mol/g-atom Rh・hr of ethylene glycol and 21.88 mol/g-atom Rh・hr of methanol were produced. It was confirmed that Examples 14 to 17 The reaction was carried out in the same manner as in Example 13, except that phosphine oxide shown in Table 3 was used instead of tripiperidinophosphine oxide. The results are shown in Table-3.

【衚】 実斜䟋 18〜20 トリピペリゞノホスフむンオキシドの代わりに
トリ−−オクチルホスフむンオキシドを衚−
に瀺す䜿甚量で䜿甚した以倖は実斜䟋−13ず同様
にしお反応を行な぀た。結果を衚−に瀺す。
[Table] Examples 18-20 Table 4 Using tri-n-octylphosphine oxide instead of tripiperidinophosphine oxide
The reaction was carried out in the same manner as in Example 13 except that the amount used was as shown in . The results are shown in Table 4.

【衚】 〔発明の効果〕 本発明の方法によれば、埓来の觊媒系では実珟
するこずのできなか぀たような高い氎準の収率で
゚チレングリコヌルを補造するこずが可胜であ
る。
[Table] [Effects of the Invention] According to the method of the present invention, it is possible to produce ethylene glycol at a high level of yield that could not be achieved using conventional catalyst systems.

Claims (1)

【特蚱請求の範囲】[Claims]  䞀酞化炭玠及び氎玠を液盞でロゞりム觊媒の
存圚䞋に反応させお゚チレングリコヌルを補造す
る方法においお、反応系にトリアルキルホスフ
むン及びアミン−−オキシド又はホスフむン
オキシドを存圚させるこずを特城ずする゚チレン
グリコヌルの補造方法。
1. A method for producing ethylene glycol by reacting carbon monoxide and hydrogen in a liquid phase in the presence of a rhodium catalyst, characterized by the presence of trialkylphosphine and amine-N-oxide or phosphine oxide in the reaction system. A method for producing ethylene glycol.
JP60106076A 1985-05-20 1985-05-20 Production of ethylene glycol Granted JPS61263938A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60106076A JPS61263938A (en) 1985-05-20 1985-05-20 Production of ethylene glycol

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60106076A JPS61263938A (en) 1985-05-20 1985-05-20 Production of ethylene glycol

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61263938A JPS61263938A (en) 1986-11-21
JPS6257169B2 true JPS6257169B2 (en) 1987-11-30

Family

ID=14424499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60106076A Granted JPS61263938A (en) 1985-05-20 1985-05-20 Production of ethylene glycol

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61263938A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61263938A (en) 1986-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS593450B2 (en) Alcohol manufacturing method
JP2000256342A (en) Production of ester or lactone
JPS6257169B2 (en)
JPS5917101B2 (en) Manufacturing method of adipic acid diester
JPS6114139B2 (en)
JPS6033413B2 (en) Ethanol manufacturing method
JPS629574B2 (en)
EP0055668A1 (en) Process for the production of ethylene glycol from synthesis gas in the presence of a ruthenium carbonyl complex
JPS6315250B2 (en)
NZ201464A (en) Preparation of glycol aldehyde
JPH04217636A (en) Production of 1,4-butanediol
EP0048174B1 (en) Process for producing vinyl acetate
JPS59164740A (en) Production of oxygen-containing compound
JPS6052140B2 (en) Manufacturing method of ethylene glycol
JPS629573B2 (en)
JPS6257171B2 (en)
JPS6139293B2 (en)
EP0085191A1 (en) Continuous process for producing alcohols
CA2461284A1 (en) One step hydroformylation and hydrogenation process for preparing a 1,3-propanediol
JPS6017773B2 (en) Method for producing oxygen-containing compounds
US4625060A (en) Preparation of acetic acid
JPS6156140A (en) Production of ethanol
JPS6153339B2 (en)
JPS647975B2 (en)
JPS6052137B2 (en) Method for producing aliphatic alcohols

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term