JPS6351130B2 - - Google Patents

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JPS6351130B2
JPS6351130B2 JP56014360A JP1436081A JPS6351130B2 JP S6351130 B2 JPS6351130 B2 JP S6351130B2 JP 56014360 A JP56014360 A JP 56014360A JP 1436081 A JP1436081 A JP 1436081A JP S6351130 B2 JPS6351130 B2 JP S6351130B2
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JP
Japan
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copper
alkali metal
compound
catalyst
reaction
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Application number
JP56014360A
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Japanese (ja)
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JPS57128642A (en
Inventor
Masahide Tanaka
Kenji Saeki
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS57128642A publication Critical patent/JPS57128642A/en
Publication of JPS6351130B2 publication Critical patent/JPS6351130B2/ja
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    • 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

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

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は一酸化炭素と水素からメタノール、エ
チレングリコール、ギ酸メチル等の含酸素有機化
合物を合成する方法に関する。 一酸化炭素と水素を原料として、メタノール、
エチレングリコール、ギ酸メチル等の含酸素有機
化合物を合成する方法は従来から知られており、
殊にメタノール合成の工業的製法として実施さ
れ、その触媒に関しても多くの提案が成されてい
る。 一酸化炭素と水素からのメタノール合成に関し
ては、G.Nattaが詳細に報告している
(Catalysis Vo13 p349、Reinhold Publishing
Co.,New York、1955)すなわち次式の反応に
おいて、 CO+2H2→CH3OH (1) 反応の自由エネルギー変化は、180℃以上では正
となり、より高温では平衡論的に不利となる。そ
のため(1)式をより有利に進行させるためには高圧
を必要とし、より低温で活性の高いメタノール合
成触媒を開発すれば、より低圧でも反応を進行さ
せることが出来、経済的に有利なメタノール合成
法となる。例えばかつてBASF法として知られて
いたZn/Cr酸化物触媒では300〜400℃で300〜
350atmの圧力を要していたのに対し、ICIの見出
したいわゆる低圧法では240〜280℃、50〜
100atmでのメタノール合成が可能となり、現在
全世界で多くの工業化プロセスとして採用されて
いる。しかし、メタノールの臨界温度は240℃で
あり、ICI低圧法においても反応は実質的に気体
状態で実施することにより、気相接触反応が採用
される。ところがこの240℃でもメタノールの平
衡濃度は約40%にすぎず、実際の工業的プロセス
では反応器出口のメタノール濃度は10%以下であ
る。この為、反応器を出たガスを一旦冷却して、
メタノールを分離するとともに未反応の大量の合
成ガスは循環再使用することになり、大きなエネ
ルギーが必要であるとされている。 本発明者らは一酸化炭素と水素を原料とする反
応を検討した結果、特定の化合物を組み合わせた
触媒を使用することにより200℃以下という低温
条件下でもメタノールのみならず、ギ酸メチル、
エチレングリール、エタノール、酢酸メチル、プ
ロパンジオール、ブタンジオール等の含酸素化合
物が得られることを見出した。この方法では液相
合成が可能となり、従来法の問題点の一つである
除熱を容易にし、かつ、生成物の分離取得が簡単
でしかも大量の未反応ガスの循環使用を実質的に
不要にすることができることを見出し、本発明を
完成するに至つた。 すなわち本発明は一酸化炭素と水素を反応させ
て含酸素有機化合物を合成する方法において銅酸
化物を除く銅化合物とアルカリ金属アルコキシド
からなる触媒を用いることを特徴とする合成方法
に関する。 本発明で使用される触媒は、予め銅化合物及び
アルカリ金属アルコキシドを混合して調製して
も、また、各成分を反応系に個別に供給してもよ
い。 調製に際して、調製条件下に液状の有機希釈剤
を使用することが好ましく、性能の優れた触媒が
得られる。これらは配合系中で中間的に銅アルコ
ラート等を形成せしめてもよい。 本発明において用いられる銅化合物は、酸化第
一銅、酸化第二銅等の銅の酸化物を除く、他の銅
化合物であり、具体的には銅メトキシド、銅エト
キシド、銅iso―プロポキシド、銅tert―ブトキ
シド、銅オクトキシド等の銅()及び銅()
の炭素数1〜10程度のアルコキシド、銅フエノキ
シド、銅―P―トルオキシド等の銅アリルオキシ
ド、塩化第一銅、塩化第二銅、臭化第一銅、沃化
第一銅等のハロゲン化銅及びその水和物、硫酸
銅、水酸化銅、銅アセチルアセトナート、酢酸
銅、プロピオン酸銅等の銅カルボキシラート、銅
ハイドライド等がある。これらのうちでは、銅ア
ルコキシド、ハロゲン化銅、銅カルボキシラート
が好適である。 もう一方の配合成分であるアルカリ金属アルコ
キシドとしては、直鎖アルコールのアルカリ金属
アルコキシドが好ましく、ナトリウムメトキシ
ド、リチウムメトキシド、カリウムメトキシド、
ナトリウムエトキシド、リチウムエトキシド、カ
リウムエトキシド、ナトリウム―n―プロポキシ
ド、リチウム―n―プロポキシド、カリウム―n
―プロポキシド、ナトリウム―n―ブトキシド等
が例示される。中でもアルカリ金属メトキシドが
好適であり、アルカリ金属としては、ナトリウム
が好適である。 本発明においては、その他必要に応じて他の化
合物を併用配合して、触媒活性を増大させたり、
寿命を延ばすことが行われ、また生成する含酸素
有機化合物の種類、組成等を調節することが行わ
れる。すなわち、更に併用配合する金属化合物と
して、マグネシウム、アルミニウム、マンガン、
及びチタン化合物がある。 またカリウムアセテート等のアルカリ金属カル
ボキシラートを併用配合することにより、生成す
る含酸素有機化合物中のエチレングリコールの組
成割合を著しく増大させることができる。この場
合、反応温度は約85℃〜140℃が好適範囲である。 本発明の触媒系は、予め各成分を混合して調製
してもよく、また各成分をそれぞれ個別に反応系
内に、有機希釈剤と共に、または有機希釈剤なし
に供給して用いることも行われる。 触媒調製のための有機希釈剤としては、アルカ
リ金属アルコキシドと直ちに反応し実質的に触媒
成分を消費してしまうものを除き任意に選ばれ、
常態で液状のものであればいずれも使用すること
ができる。 具体的には、ジエチレングリコールのジメチル
エーテル、テトラエチレングリコールのジメチル
エーテル(テトラグライム)、ジメチルエーテル、
ジエチルエーテル、1,2―ジメトキシベンゼン
等のエーテル類、γ―ブチロラクトン、ジメチル
―γ―ブチロラクトン、γ―バレロラクトン等の
エステル類、スルホラン、ジメチルスルホン、テ
トラメチルスルホン等のスルホン化合物、グリコ
ール酸、メトキシ酢酸、エトキシ酢酸、ジグリコ
ール酸、チオグリコール酸、クエン酸等のカルボ
ン酸類、メタノール、エタノール、2―メトキシ
エタノール等のアルコール類、ヘキサン、ヘプタ
ン、ヘキサン、シクロヘキサン、ナフサ、灯油等
の飽和および不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素をあげることが
できる。 本発明の反応は、反応条件下に液相をなす反応
媒体の存在下に行うのが好ましい。反応媒体とし
て触媒調製に用いた有機希釈剤をそのまま使用し
てもよく、あるいはさらに追加量の溶媒を添加使
用してもよい。さらには有機希釈剤を用いて触媒
調整を行つた後、この有機希釈剤を他の溶媒に置
き換えて、そのまま反応媒体に使用することがで
きる。上記目的に使用される溶媒として、有機希
釈剤として使用可能な前記例示のもののみなら
ず、メタノール、エタノール、プロパノール、ブ
タノールの如きアルコール類のようなものであつ
てもよい。 これらの反応媒体への銅化合物、アルカリ金属
アルコキシド、あるいは更なる添加物の配合量は
広い範囲で変えることができる。一般には、反応
媒体1に対し、銅化合物約0.001〜10モル程度、
アルカリ金属アルコキシド約0.001〜10モル程度
が配合される。銅化合物とアルカリ金属アルコキ
シドの配合割合は、目的とする生成物の種類、組
成により必要により変えることが行われる。中で
もアルカリ金属アルコキシド/銅化合物のモル比
を約2以上、とくに約3〜50とすることが各生成
物の生成量の増加に好ましい。 また併用されるマグネシウム、アルミニウム、
マンガン及びチタンから選ばれる金属の化合物
は、反応媒体剤1に対して約2モル以下、とく
に約0.001〜1モル程度が好ましい。その他の好
適に配合される化合物であるアルカリ金属カルボ
キシラートは、使用される銅化合物に対するモル
比(アルカリ金属カルボキシラート/銅化合物)
として、約5以下とくに約0.5〜4が好適である。 触媒系に供給される一酸化炭素/水素ガスのモ
ル比は目的とする含酸素化合物の種類により広く
変動させることができるが通常は約2/1〜1/
5程度である。ギ酸メチルの合成を目的とすると
きは1.5/1〜1/1.5が望ましく、メタノール合
成を目的とするときは1/1.5〜1/2.5が望まし
い。 本発明の方法は従来のメタノール合成触媒に比
べ低温で活性を示し、約200℃以下、とくに40〜
185℃で充分な触媒活性を示す。従来のメタノー
ル合成触媒が実質的に230℃以上の温度を必要と
していることを考慮すれば、本発明は著しい進歩
性を有することは明らかである。 またギ酸メチルの生成割合を増加させるには、
反応温度を約150℃以下とすることが望ましく、
エチレングリコールの生成には、反応温度を約80
〜150℃とすることが好ましい。 反応圧力は高いほど反応速度が大であることは
この種の反応に共通して見られる現象であり、本
発明においても常圧以上任意の圧力に設定が可能
である。通常は、200Kg/cm2以下、好ましくは20
〜150Kg/cm2に設定することが望ましい。いずれ
にしても反応温度及び反応圧力は高圧装置にかか
るコスト、エネルギーコスト及び生産性の総合的
経済性評価により設定されるべきである。 一般に、反応圧力を高くすると原料ガスの消費
量が増加して、メタノール、ギ酸メチル等の含酸
素有機化合物の生成量も増加する。 本発明は回分式、半連続式又は連続式のいずれ
の方法でも実施することができる。原料ガスは触
媒系に供給され、バブリング等の方法で触媒を接
触させることができるが、さらに接触効率をよく
するため揺動、振り混ぜ、撹拌その他の方法を併
用すると望ましい結果を与える。 本発明においては、液相で反応を行うことがで
きるので、合成された含酸素化合物は液相反応混
合物の一部又は全部を原料ガスの随伴を実質上伴
わずに順次取り出し、抽出蒸留等の方法で分離す
ることができる。従つて従来の気相反応では含酸
素化合物の取り出しにおいて同伴が避けられなか
つた大量の未反応ガスを循環することが不要とな
る。また含酸素化合物の取り出しの際に同伴して
くる触媒は沈降などにより分離して反応に再使用
することもできる。 本発明は上記したように、触媒の種類、割合、
併用する化合物、反応ガス組成、反応温度等を適
当に選ぶことによりメタノール、ギ酸メチル、エ
チレングリコール、エタノール、酢酸メチル、プ
ロパンジオール及びブタジオール等の含酸素有機
化合物の種類及び組成を適宜変更することができ
る。 また従来法の問題点の一つである除熱を容易に
することができ、しかも大量の未反応ガスの循環
使用を実質的に不要にすることができる。 本発明で得られる含酸素有機化合物のうち、ギ
酸メチルは、従来からその転移反応により酢酸を
合成する原料として注目されている物質であり、
このギ酸メチルの合成は従来アルカリ触媒の存在
下、メタノールと一酸化炭素との反応、或は銅触
媒の存在下、二分子のメタノールの酸化的脱水素
反応によつて行われている。これに対し本発明に
よれば一酸化炭素と水素とからギ酸メチルを直接
合成することが可能である。 本発明によれば従来の方法に比べメタノール、
ギ酸メチル、エチレングリコール、エタノール、
酢酸メチル、プロパンジオール及びブタンジオー
ル等の含酸素有機化合物を比較的緩和された条件
下で、効率よく生産することができる。 以下、実施例によつて本発明をさらに詳細に説
明する。 実施例1〜4および比較例1,2 内容量50mlのステンレス製オートクレーブの内
部をアルゴンで置換した後、このオートクレーブ
の内部に塩化第一銅1mmol、ナトリウムメトキ
シド11mmol、及びテトラヒドロフラン10mlを入
れてオートクレーブを閉じた。このオートクレー
ブにガス導入管から一酸化炭素/水素のモル比が
3/7の混合ガスを反応系内の圧力が70Kg/cm2
Gになるまで圧入した後、オートクレーブ及びそ
の内容物を撹拌を行いながら80℃に加熱した。昇
温すると直ちに圧力が低下するが、随時追加の一
酸化炭素および水素(CO/H2=3/7モル比)
を添加してオートクレーブの内部圧力を50〜70
Kg/cm2−Gに保ち、8時間反応させた。反応期間
中圧力の低下は合計して273Kg/cm2であつた。反
応終了後、混合物を室温まで冷却し、過剰のガス
をガス留めに排出した後、反応混合物を取り出し
た。これをガスクロマトグラフイーによつて定量
し、ガス相の分析はCO22%、H278%を示し、反
応混合物の生成物の分析は表1に実施例1として
示した。 また混合ガスの組成、反応温度、反応時間を変
更して、実施例1と同様に行つた。結果を第1表
に示す。
The present invention relates to a method for synthesizing oxygen-containing organic compounds such as methanol, ethylene glycol, and methyl formate from carbon monoxide and hydrogen. Using carbon monoxide and hydrogen as raw materials, methanol,
Methods for synthesizing oxygen-containing organic compounds such as ethylene glycol and methyl formate have been known for a long time.
It is particularly practiced as an industrial method for synthesizing methanol, and many proposals have been made regarding its catalyst. Methanol synthesis from carbon monoxide and hydrogen is reported in detail by G.Natta (Catalysis Vo13 p349, Reinhold Publishing
Co., New York, 1955) That is, in the reaction of the following equation, the free energy change of CO + 2H 2 → CH 3 OH (1) is positive at temperatures above 180°C, and becomes unbalanced at higher temperatures. Therefore, high pressure is required in order for formula (1) to proceed more favorably, and if a methanol synthesis catalyst with high activity at lower temperatures is developed, the reaction can proceed even at lower pressures, making methanol economically advantageous. This is a synthetic method. For example, with the Zn/Cr oxide catalyst formerly known as the BASF method, the
Whereas the so-called low-pressure method discovered by ICI required a pressure of 350atm, the pressure was 240-280℃ and 50-50atm.
It has become possible to synthesize methanol at 100 atm, and it is currently being adopted as an industrial process in many parts of the world. However, the critical temperature of methanol is 240°C, and even in the ICI low pressure method, the reaction is carried out in a substantially gaseous state, thereby employing a gas phase catalytic reaction. However, even at 240°C, the equilibrium concentration of methanol is only about 40%, and in actual industrial processes, the methanol concentration at the outlet of the reactor is less than 10%. For this reason, the gas leaving the reactor is cooled once,
In addition to separating methanol, a large amount of unreacted synthesis gas must be recycled and reused, which is said to require a large amount of energy. The present inventors investigated reactions using carbon monoxide and hydrogen as raw materials, and found that by using a catalyst that combines specific compounds, not only methanol but also methyl formate can be produced even under low temperature conditions of 200°C or less.
It has been found that oxygenated compounds such as ethylene glycol, ethanol, methyl acetate, propanediol, butanediol, etc. can be obtained. This method enables liquid phase synthesis, which simplifies heat removal, which is one of the problems of conventional methods, and also makes it easy to separate and obtain the product, and virtually eliminates the need to recycle large amounts of unreacted gas. The present invention has been completed based on the discovery that the present invention can be achieved. That is, the present invention relates to a method for synthesizing an oxygen-containing organic compound by reacting carbon monoxide and hydrogen, which is characterized by using a catalyst consisting of a copper compound other than copper oxide and an alkali metal alkoxide. The catalyst used in the present invention may be prepared by mixing the copper compound and the alkali metal alkoxide in advance, or each component may be separately supplied to the reaction system. During preparation, it is preferable to use a liquid organic diluent under the preparation conditions, and a catalyst with excellent performance can be obtained. These may be used to form a copper alcoholate or the like intermediately in the blending system. The copper compounds used in the present invention are copper compounds other than copper oxides such as cuprous oxide and cupric oxide, and specifically include copper methoxide, copper ethoxide, copper iso-propoxide, Copper () and copper () such as copper tert-butoxide and copper octoxide
Alkoxides with about 1 to 10 carbon atoms, copper phenoxides, copper allyl oxides such as copper-P-toroxide, copper halides such as cuprous chloride, cupric chloride, cuprous bromide, cuprous iodide, etc. and its hydrates, copper carboxylates such as copper sulfate, copper hydroxide, copper acetylacetonate, copper acetate, copper propionate, and copper hydrides. Among these, copper alkoxides, copper halides, and copper carboxylates are preferred. The other alkali metal alkoxide is preferably a linear alcohol alkali metal alkoxide, such as sodium methoxide, lithium methoxide, potassium methoxide,
Sodium ethoxide, lithium ethoxide, potassium ethoxide, sodium-n-propoxide, lithium-n-propoxide, potassium-n
-propoxide, sodium-n-butoxide, etc. Among these, alkali metal methoxide is preferred, and sodium is preferred as the alkali metal. In the present invention, other compounds may be combined as necessary to increase the catalytic activity,
Efforts are made to extend the lifespan and to adjust the type, composition, etc. of the oxygen-containing organic compound produced. That is, magnesium, aluminum, manganese,
and titanium compounds. Further, by combining an alkali metal carboxylate such as potassium acetate, the composition ratio of ethylene glycol in the produced oxygen-containing organic compound can be significantly increased. In this case, the reaction temperature is preferably in the range of about 85°C to 140°C. The catalyst system of the present invention may be prepared by mixing each component in advance, or each component may be individually supplied into the reaction system with or without an organic diluent. be exposed. The organic diluent for preparing the catalyst may be arbitrarily selected, except for those that immediately react with the alkali metal alkoxide and substantially consume the catalyst components.
Any substance that is normally liquid can be used. Specifically, dimethyl ether of diethylene glycol, dimethyl ether of tetraethylene glycol (tetraglyme), dimethyl ether,
Ethers such as diethyl ether and 1,2-dimethoxybenzene, esters such as γ-butyrolactone, dimethyl-γ-butyrolactone, and γ-valerolactone, sulfone compounds such as sulfolane, dimethylsulfone, and tetramethylsulfone, glycolic acid, methoxy Carboxylic acids such as acetic acid, ethoxyacetic acid, diglycolic acid, thioglycolic acid, citric acid, alcohols such as methanol, ethanol, 2-methoxyethanol, saturated and unsaturated substances such as hexane, heptane, hexane, cyclohexane, naphtha, kerosene, etc. Hydrocarbons include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene. The reaction of the present invention is preferably carried out in the presence of a reaction medium that is in a liquid phase under the reaction conditions. As the reaction medium, the organic diluent used in the preparation of the catalyst may be used as is, or an additional amount of solvent may be added. Furthermore, after adjusting the catalyst using an organic diluent, this organic diluent can be replaced with another solvent and used as a reaction medium as it is. The solvent used for the above purpose is not limited to those exemplified above that can be used as organic diluents, but may also be alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and butanol. The amounts of copper compounds, alkali metal alkoxides or further additives added to these reaction media can vary within wide limits. Generally, about 0.001 to 10 mol of copper compound per 1 part of the reaction medium,
Approximately 0.001 to 10 moles of alkali metal alkoxide are blended. The blending ratio of the copper compound and the alkali metal alkoxide may be changed as necessary depending on the type and composition of the desired product. Among these, it is preferable to set the molar ratio of alkali metal alkoxide/copper compound to about 2 or more, particularly about 3 to 50, in order to increase the amount of each product produced. In addition, magnesium, aluminum,
The metal compound selected from manganese and titanium is preferably used in an amount of about 2 mol or less, particularly about 0.001 to 1 mol, based on the reaction medium. The other suitably incorporated compound, the alkali metal carboxylate, is in a molar ratio (alkali metal carboxylate/copper compound) to the copper compound used.
It is preferably about 5 or less, particularly about 0.5 to 4. The molar ratio of carbon monoxide/hydrogen gas supplied to the catalyst system can vary widely depending on the type of oxygen-containing compound desired, but is usually about 2/1 to 1/2.
It is about 5. When the purpose is to synthesize methyl formate, the ratio is preferably 1.5/1 to 1/1.5, and when the purpose is to synthesize methanol, the ratio is preferably 1/1.5 to 1/2.5. The method of the present invention exhibits activity at lower temperatures than conventional methanol synthesis catalysts, and is less than about 200°C, especially from 40°C to
Shows sufficient catalytic activity at 185℃. Considering that conventional methanol synthesis catalysts require temperatures of substantially 230° C. or higher, it is clear that the present invention represents a significant inventive step. In addition, to increase the production rate of methyl formate,
It is desirable that the reaction temperature is about 150°C or less,
For the production of ethylene glycol, the reaction temperature is approximately 80°C.
The temperature is preferably 150°C. It is a common phenomenon in this type of reaction that the higher the reaction pressure, the higher the reaction rate, and in the present invention, the pressure can be set to any pressure above normal pressure. Usually less than 200Kg/ cm2 , preferably 20
It is desirable to set it to ~150Kg/ cm2 . In any case, the reaction temperature and reaction pressure should be determined based on a comprehensive economic evaluation of the cost of high-pressure equipment, energy cost, and productivity. Generally, when the reaction pressure is increased, the amount of raw material gas consumed increases, and the amount of produced oxygen-containing organic compounds such as methanol and methyl formate also increases. The present invention can be carried out in any batch, semi-continuous or continuous manner. The raw material gas is supplied to the catalyst system and can be brought into contact with the catalyst by a method such as bubbling, but desirable results can be obtained by using rocking, shaking, stirring, or other methods in combination to further improve the contact efficiency. In the present invention, since the reaction can be carried out in the liquid phase, the synthesized oxygen-containing compound can be produced by extractive distillation, etc. by sequentially extracting part or all of the liquid phase reaction mixture without substantially accompanying the raw material gas. It can be separated by Therefore, it is not necessary to circulate a large amount of unreacted gas, which is inevitably entrained in the conventional gas phase reaction when removing the oxygen-containing compound. Further, the catalyst accompanying the oxygen-containing compound can be separated by sedimentation or the like and reused in the reaction. As described above, the present invention is based on the type and proportion of the catalyst,
The type and composition of oxygen-containing organic compounds such as methanol, methyl formate, ethylene glycol, ethanol, methyl acetate, propanediol, and butadiol can be changed as appropriate by appropriately selecting the compounds used in combination, reaction gas composition, reaction temperature, etc. can. Furthermore, heat removal, which is one of the problems of the conventional method, can be facilitated, and furthermore, the circulation of large amounts of unreacted gas can be substantially eliminated. Among the oxygen-containing organic compounds obtained in the present invention, methyl formate is a substance that has traditionally attracted attention as a raw material for synthesizing acetic acid through its rearrangement reaction.
The synthesis of methyl formate has conventionally been carried out by a reaction between methanol and carbon monoxide in the presence of an alkali catalyst, or by an oxidative dehydrogenation reaction of two molecules of methanol in the presence of a copper catalyst. In contrast, according to the present invention, methyl formate can be directly synthesized from carbon monoxide and hydrogen. According to the present invention, compared to conventional methods, methanol,
Methyl formate, ethylene glycol, ethanol,
Oxygen-containing organic compounds such as methyl acetate, propanediol, and butanediol can be efficiently produced under relatively mild conditions. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 After purging the inside of a stainless steel autoclave with a capacity of 50 ml with argon, 1 mmol of cuprous chloride, 11 mmol of sodium methoxide, and 10 ml of tetrahydrofuran were placed inside the autoclave, and the autoclave was heated. closed. A mixed gas of carbon monoxide/hydrogen with a molar ratio of 3/7 was introduced into this autoclave from the gas inlet pipe until the pressure inside the reaction system was 70 kg/cm 2 -
After the autoclave and its contents were heated to 80° C. with stirring. The pressure drops immediately when the temperature is raised, but carbon monoxide and hydrogen (CO/H 2 = 3/7 molar ratio) are added as needed.
Increase the internal pressure of the autoclave by adding
Kg/cm 2 -G was maintained and the reaction was carried out for 8 hours. The total pressure drop during the reaction period was 273 Kg/cm 2 . After the reaction was completed, the mixture was cooled to room temperature, excess gas was discharged into a gas retainer, and the reaction mixture was taken out. This was quantified by gas chromatography, and analysis of the gas phase showed 2% CO2 and 78% H2, and analysis of the product of the reaction mixture is shown in Table 1 as Example 1. Further, the same procedure as in Example 1 was carried out by changing the composition of the mixed gas, the reaction temperature, and the reaction time. The results are shown in Table 1.

【表】 実施例5〜11および比較例3 銅化合物及びアルカリ金属アルコキシドの種類
を変えて、実施例1と同様に行つた。ただし反応
条件は下記のとおりである。CO/H2モル比=
1/1、反応温度125℃、反応圧力60〜80Kg/cm2
[Table] Examples 5 to 11 and Comparative Example 3 The same procedure as in Example 1 was conducted except that the types of copper compound and alkali metal alkoxide were changed. However, the reaction conditions are as follows. CO/H 2 molar ratio =
1/1, reaction temperature 125℃, reaction pressure 60-80Kg/cm 2

【表】 実施例12および13 塩化第一銅1mmolに対してナトリウムメトキ
シドの配合量を変える以外は実施例1と同様に行
つた。 結果を第3表に示す。ただし反応条件は下記の
とおりである。 Co/H2モル比=1/1、反応温度125℃、反応
圧力60〜80Kg/cm2、反応時間5時間
[Table] Examples 12 and 13 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the amount of sodium methoxide was changed relative to 1 mmol of cuprous chloride. The results are shown in Table 3. However, the reaction conditions are as follows. Co/H 2 molar ratio = 1/1, reaction temperature 125℃, reaction pressure 60-80Kg/cm 2 , reaction time 5 hours

【表】 実施例 14〜17 反応圧力による影響をみるため第4表に示す圧
力で反応を行つた。 ただし反応条件は下記のとおりである。 CO/H2=(モル比)=1/1、反応温度125℃、
反応時間5時間
[Table] Examples 14 to 17 In order to examine the influence of reaction pressure, reactions were carried out at the pressures shown in Table 4. However, the reaction conditions are as follows. CO/H 2 = (molar ratio) = 1/1, reaction temperature 125°C,
Reaction time 5 hours

【表】 実施例 18〜22 実施例1において、他の金属化合物を併合配合
する以外は同様に行つた。ただし反応条件は下記
の通りである。 CO/H2(モル比)=1/1、反応温度125℃、
反応圧力60〜80Kg/cm2
[Table] Examples 18 to 22 The same procedure as in Example 1 was carried out except that other metal compounds were combined and blended. However, the reaction conditions are as follows. CO/H 2 (molar ratio) = 1/1, reaction temperature 125°C,
Reaction pressure 60-80Kg/cm 2 ,

【表】 実施例 23〜28 実施例5において、塩化第一銅1mmol及びナ
トリウムメトキシド3.7mmolに加えて、さらにカ
リウムアセテートを併用配合する以外は同様に行
つた。
[Table] Examples 23 to 28 The same procedure as in Example 5 was carried out except that potassium acetate was further blended in addition to 1 mmol of cuprous chloride and 3.7 mmol of sodium methoxide.

【表】 実施例 29〜33 実施例5において、塩化第一銅1mmol及びナ
トリウムメトキシド3.7mmolに加えて、アルカリ
金属カルボキシラートを併用配合する以外は同様
に行つた。ただし反応条件は下記の通りである。 CO/H2(モル比)=1/1、反応温度125℃、
反応圧力60〜80Kg/cm2
[Table] Examples 29 to 33 The same procedure as in Example 5 was carried out except that an alkali metal carboxylate was combined in addition to 1 mmol of cuprous chloride and 3.7 mmol of sodium methoxide. However, the reaction conditions are as follows. CO/H 2 (molar ratio) = 1/1, reaction temperature 125°C,
Reaction pressure 60~80Kg/ cm2

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一酸化炭素と水素を反応させて含酸素有機化
合物を合成する方法において、銅酸化物を除く銅
化合物とNaおよびKから選ばれる少なくとも1
つのアルカリ金属アルコキシドからなる触媒を用
いることを特徴とする方法。 2 前記銅化合物が、銅アルコキシド、銅アリル
オキシド、ハロゲン化銅、銅カルボキシラート、
銅ハイドライドから選ばれる銅化合物であること
を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の合成
方法。 3 前記アルカリ金属アルコキシドが、直鎖アル
コールのアルカリ金属アルコキシドであることを
特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項に
記載の合成方法。 4 前記アルカリ金属アルコキシドが、ナトリウ
ムアルコキシドであることを特徴とする特許請求
の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の合
成方法。 5 前記触媒の組成が、アルカリ金属アルコキシ
ド/銅化合物のモル比で、3〜50であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項ないし第4項のい
ずれかに記載の合成方法。 6 前記触媒が反応媒体に触媒を配合してなる触
媒系であつて、反応媒体1に対して、銅化合物
を、0.001〜10モル、およびアルカリ金属アルコ
キシドを0.001〜10モル配合してなることを特徴
とする特許請求の範囲第1項ないし第5項のいず
れかに記載の合成方法。 7 前記反応温度が40〜185℃であり、前記反応
圧力が20〜150Kg/cm2であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれかに記
載の合成方法。 8 一酸化炭素と水素を反応させて含酸素有機化
合物を合成する方法において、銅酸化物を除く銅
化合物とNaおよびKから選ばれる少なくとも1
つのアルカリ金属アルコキシドとアルカリ金属カ
ルボキシラートとからなる触媒を用いることを特
徴とする含酸素有機化合物の合成方法。 9 前記含酸素有機化合物がエチレングリコール
であることを特徴とする特許請求の範囲第8項記
載の合成方法。 10 前記アルカリ金属カルボキシラートが、カ
リウム、ルビジウムまたはセシウムのカルボキシ
ラートであることを特徴とする特許請求の範囲第
8項または第9項に記載の合成方法。 11 前記アルカリ金属カルボキシラートが、ア
ルカリ金属アセテートであることを特徴とする特
許請求の範囲第8項ないし第10項のいずれかに
記載の合成方法。 12 前記アルカリ金属カルボキシラートの割合
が、アルカリ金属カルボキシラート/銅化合物の
モル比で、0.5〜4であることを特徴とする特許
請求の範囲第8項ないし第11項のいずれかに記
載の合成方法。 13 前記反応温度が、85〜140℃であることを
特徴とする特許請求の範囲第8項ないし第12項
のいずれかに記載の合成方法。 14 一酸化炭素と水素を反応させて含酸素有機
化合物を合成する方法において、銅酸化物を除く
銅化合物とNaおよびKから選ばれる少なくとも
1つのアルカリ金属アルコキシドと、さらにマグ
ネシウム、アルミニウム、チタンおよびマンガン
から選ばれる少なくとも1つの金属の化合物とか
らなる触媒を用いることを特徴とする含酸素有機
化合物の合成方法。
[Claims] 1. A method for synthesizing an oxygen-containing organic compound by reacting carbon monoxide and hydrogen, in which a copper compound other than copper oxide and at least one member selected from Na and K
A method characterized in that a catalyst comprising two alkali metal alkoxides is used. 2 The copper compound is copper alkoxide, copper allyl oxide, copper halide, copper carboxylate,
2. The method of synthesis according to claim 1, wherein the copper compound is selected from copper hydrides. 3. The synthesis method according to claim 1 or 2, wherein the alkali metal alkoxide is an alkali metal alkoxide of a linear alcohol. 4. The synthesis method according to any one of claims 1 to 3, wherein the alkali metal alkoxide is sodium alkoxide. 5. The synthesis method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the composition of the catalyst is an alkali metal alkoxide/copper compound molar ratio of 3 to 50. 6. The catalyst is a catalyst system in which a catalyst is mixed with a reaction medium, and 0.001 to 10 moles of a copper compound and 0.001 to 10 moles of an alkali metal alkoxide are blended with respect to reaction medium 1. A synthetic method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that: 7. The synthesis method according to any one of claims 1 to 6, wherein the reaction temperature is 40 to 185°C, and the reaction pressure is 20 to 150 Kg/cm 2 . 8 In a method of synthesizing an oxygen-containing organic compound by reacting carbon monoxide and hydrogen, a copper compound other than copper oxide and at least one selected from Na and K
1. A method for synthesizing an oxygen-containing organic compound, the method comprising using a catalyst comprising an alkali metal alkoxide and an alkali metal carboxylate. 9. The synthesis method according to claim 8, wherein the oxygen-containing organic compound is ethylene glycol. 10. The synthesis method according to claim 8 or 9, wherein the alkali metal carboxylate is potassium, rubidium or cesium carboxylate. 11. The synthesis method according to any one of claims 8 to 10, wherein the alkali metal carboxylate is an alkali metal acetate. 12. The synthesis according to any one of claims 8 to 11, characterized in that the proportion of the alkali metal carboxylate is 0.5 to 4 in molar ratio of alkali metal carboxylate/copper compound. Method. 13. The synthesis method according to any one of claims 8 to 12, wherein the reaction temperature is 85 to 140°C. 14 In a method for synthesizing an oxygen-containing organic compound by reacting carbon monoxide and hydrogen, a copper compound other than copper oxide, at least one alkali metal alkoxide selected from Na and K, and further magnesium, aluminum, titanium, and manganese. A method for synthesizing an oxygen-containing organic compound, the method comprising using a catalyst comprising at least one metal compound selected from:
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