JPS638929B2 - - Google Patents

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JPS638929B2
JPS638929B2 JP54139728A JP13972879A JPS638929B2 JP S638929 B2 JPS638929 B2 JP S638929B2 JP 54139728 A JP54139728 A JP 54139728A JP 13972879 A JP13972879 A JP 13972879A JP S638929 B2 JPS638929 B2 JP S638929B2
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JP
Japan
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hydrogen
acid
anhydride
reaction
hours
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JP54139728A
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JPS5562045A (en
Inventor
Suzuki Shigeto
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.)
Chevron USA Inc
Original Assignee
Chevron Research and Technology Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Chevron Research and Technology Co filed Critical Chevron Research and Technology Co
Publication of JPS5562045A publication Critical patent/JPS5562045A/ja
Publication of JPS638929B2 publication Critical patent/JPS638929B2/ja
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • 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】
本発明はゞ゚ステルの補造に関する。より詳现
には、本発明は、䞍溶性氎玠化金属觊媒および匷
プロトン酞の存圚䞋におけるカルボン酞無氎物の
盎接氎玠化による−ゞ゚ステルの補造に関
する。 −ゞ゚ステルは有甚な䞭間物および溶剀
である。䟋えば、゚チリデンゞアセテヌトは、ア
セトアルデヒドず無氎酢酞ずの反応により叀兞的
に補造された呚知の化合物である。より最近にな
぀お、このものは可溶性の貎金属−バむフむリツ
クリガンドbiphyllic ligand錯䜓によ぀お觊
媒された無氎酢酞の氎玠化により均䞀溶液䞭で補
造されるに到぀た米囜特蚱第3579566号明现
曞。前蚘の特蚱された方法においおは、貎金属
觊媒を皮々のバむフむリツクリガンド、䟋えばト
リメチルホスフむン、トリプニルホスフむン等
のような有機のホスフむン、アルシンたたはスチ
ルベンによ぀お溶解状態に保぀。反応条件は50℃
ないし250℃の枩床、ないし300気圧の圧力、お
よび0.002ないし2.0重量の貎金属觊媒を包含す
る。その実斜䟋は、800ないし1200psi56ないし
箄84Kgcm2の氎玠圧力の䞋で100℃においお
時間プラス200℃においお時間反応させた埌に
おいおも䜎い転化率66および収率11
を瀺しおいる。ロヌれンムント還元〔参考文献
ニナヌペヌクのゞ゚ヌ・りむレヌ・アンド・サン
ズJ.Wiley and Sons1948幎出版オヌガニツ
ク・リアクシペンズOrganic Reactions第
å·»362ペヌゞ〕は、適圓な觊媒、通垞パラゞりム
による酞塩化物のアルデヒドぞの氎玠化を包含す
る。 本発明により、䞍溶性の氎玠化金属觊媒および
匷プロトン酞の存圚䞋にカルボン酞無氎物を氎玠
ず接觊させるこずを特城ずする−ゞ゚ステ
ルを補造するための䞍均䞀方法heterogeneous
processが提䟛される。 本発明の方法に有甚であるカルボン酞無氎物に
は、構造 を有する通垞の無氎物が含たれる。この匏䞭、
は炭玠数ないし20のアルキル基である。 代衚的なアルキル基は、メチル、゚チル、プロ
ピル、ヘキサデシル、ドデシルおよび゚むコシル
である。 本発明の方法における䟛絊原料ずしお有甚な酞
無氎物には、無氎酢酞、無氎プロピオン酞、無氎
ステアリン酞、無氎アラキゞン酞が含たれる。 ケテンは酢酞の脱氎圢であり、本発明の方法に
甚いる䟛絊原料の補助材料ずしお良奜である。埓
぀お、このものは等モル量の無氎酢酞ず共に甚い
られる。 奜たしい無氎物は無氎脂肪酞、特に無氎酢酞で
ある。 䞍溶性の氎玠化金属觊媒は、パラゞりム、癜
金、オスミりム、ルテニりム、ニツケル、コバル
ト等のような第族の金属を含む。これらの金属
觊媒を埮现な粉末ずしお甚い、たたは奜たしく
は、それらを支持䜓䞊の金属局の圢にする。適圓
な支持䜓には、カヌボン、アルミナ、シリカ、珪
藻土、硫酞バリりムその他が含たれる。奜たしい
觊媒は朚炭䞊のパラゞりムである。これらの觊媒
は反応媒質に䞍溶性であり、埓぀お反応は䞍均䞀
系である。 本発明の方法に有甚である匷プロトン酞はよ
り䜎い、奜たしくはより䜎にpKaを有するもの
である。無機のプロトン酞にはハロゲン化氎玠
酞、すなわち北化氎玠、塩化氎玠、臭化氎玠およ
び沃化氎玠が含たれ、硫酞、燐酞およびクロロス
ルホン酞も含たれる。有機の匷プロトン酞にはメ
タンスルホン酞、トリフルオロメタンスルホン
酞、−トル゚ンスルホン酞、トリフルオロ酢酞
およびトリクロロ酢酞が含たれる。奜たしいプロ
トン酞は塩化氎玠、メタンスルホン酞および北化
氎玠である。 反応系に匷プロトン酞をそのたた加えるこずが
奜たしいが、それらをその堎で圢成しおもよい。
䟋えば、塩化アルミニりムは氎玠の存圚で反応を
觊媒するに十分な塩化氎玠を遊離させるであろ
う。䞀般にルむス酞は、反応系に察する速床増加
の有甚な添加剀である。氎玠ず反応しお匷プロト
ン酞を遊離させるルむス酞は単独で甚いるこずが
できるが、それ以倖のルむス酞はプロトン酞ず共
に甚いなければならない。 同様に、氎玠ず反応しお匷プロトン酞を䞎える
有機化合物も、酞のその堎での源ずしお甚いるこ
ずができる。䟋えば、塩化アセチルを反応系に加
えお塩化氎玠を䟛絊するこずができる。 この反応における匷プロトン酞の䜿甚量は、カ
ルボン酞無氎物の量が基瀎ずなり、無氎物モル
圓り0.0001ないし0.5、奜たしくは0.001ないし0.3
モルの範囲内である。 反応枩床の範囲は、20℃ないし200℃、奜たし
くは50℃ないし150℃である。䜎枩のずきは12な
いし24時間の皋床のかなり長い反応時間を芁し、
䞀方50℃たたはそれ以䞊のより高枩のずきの必芁
反応時間は10時間より少く、通垞ないし時間
である。 反応は、液䜓反応系䞭を泡ずな぀お通過する気
䜓氎玠によ぀お倧気圧䞋に容易に起こる。しかし
ながら、倧気圧より倧きい圧力を甚いお氎玠の利
甚効率を改善し、か぀反応速床を増進させるこず
ができる。2000psig玄141Kgcm2ゲヌゞたでの
圧力が良奜である。より高い圧力では、有機生成
物が若干氎玠化される。埓぀お、ないし
1000psig玄70Kgcm2ゲヌゞの範囲の圧力䞋に
反応を実斜するこずが奜たしい。 この方法に䜿甚する氎玠は玔氎玠であるこずが
奜たしいが、50容量たでの䞍掻性添加物を含有
できる。詳しくは10ないし50の䞀酞化炭玠を含
む合成ガスであ぀おもよい。 反応は、バツチ方法たたは連続方法で行なうこ
ずができる。バツチ方匏では、無氎物、金属觊媒
およびプロトン酞をすべお反応容噚に装入する。
次に倧気圧䞋に、か぀所望の枩床においお、氎玠
を反応噚の内容物に通すか、たたは奜たしくは、
反応噚を閉じ、そしお氎玠を加えお所望の圧力を
維持しおよい。たた倉法ずしお、蒞気状のプロト
ン酞を氎玠ず共に加えおよい。䞀方、連続方匏に
あ぀おは、氎玠ガスが、支持された金属觊媒を詰
めた反応噚䞭を、無氎物の流れず同䞀方向たたは
反察方向の流れずな぀お通過するように意図され
おいる。プロトン酞を無氎物に溶解するこずがで
き、たたはその酞がガス状の時には氎玠䞭に溶解
しおよい。 いずれの方法においおも、生成物はそのたた利
甚するか、たたは必芁ならば、粗反応混合物から
分離し、蒞留によ぀お回収する。觊媒は過たた
は遠心分離によ぀お陀去する。蒞留を開始する前
に、䜎枩ストリツピングたたは䞭和によりプロト
ン酞を陀去するこずが奜たしい。未反応の無氎物
もこずごずく回収可胜であり、そしお再埪環に利
甚できる。 この方法は無溶媒meatで実斜するこずが
奜たしいが溶媒を甚いるこずができる。広い範囲
の非反応性で䞍掻性の有機液䜓が良奜な溶媒であ
る。有甚な溶媒の䞭には、トル゚ン、キシレン、
オクタン等のような芳銙族および脂肪族炭化氎玠
類、゚チルアセテヌト、シクロヘキシルアセテヌ
ト、メチルベンゟ゚ヌト、メチルスクシネヌト等
のような゚ステル類、アセトプノン、アセト
ン、シクロヘキサノン等のようなケトン類、ゞ゚
チル゚ヌテル、テトラヒドロフラン、アニ゜ヌル
等のような゚ヌテル類、酢酞、プロピオン酞等の
ようなカルボン酞類、およびアセトニトリル、ベ
ンゟニトリル等のようなニトリル類が含たれる。
溶媒ずしおカルボン酞を䜿う堎合には、原料無氎
物におけるず同䞀の酞であるこずが奜たしい。生
成物ずは異なる沞点、奜たしくは生成物より高い
沞点を有するように溶媒を遞択する。かくしお、
蒞留によ぀お生成物を回収でき、再埪環に利甚で
きる溶媒残液が残留する。 実斜䟋 次の実斜䟋によ぀お本発明を説明する。特蚘し
ない限り、実斜䟋䞭の比率は重量基準である。 䟋  枩床蚈、撹拌噚、ガス導入管、および凝瞮噚を
備えた300−ml䞞底フラスコに、無氎酢酞76.5
0.75モルおよびカヌボン䞊パラゞりム觊
媒0.3を装入した。内容物を70℃に加熱し、塩
化氎玠10容量含有氎玠を毎分110mlで加え
た。時間埌、党反応混合物の少量の詊料に぀い
おガスクロマトグラフ分析をしたずころ、無氎物
の転化率が23であるこずが刀぀た。無氎物を陀
いた生成物は、゚チリデンゞアセテヌト17、酢
酾74および塩化゚チリデンアセテヌト−ク
ロロメチルアセテヌトを含んでいた面積
癟分率ずしお枬定。 次に、90℃においお曎に時間反応を継続し
た。最終混合物の分析結果は無氎物の100転化
率を瀺した。生成物には、゚チリデンゞアセテヌ
トおよび酢酞各45、および残郚ずしお塩化゚チ
リデンアセテヌトが含たれおいた。 次に粗反応混合物を過しお䞍溶性の觊媒を陀
去した。宀枩においお混合物䞭に窒玠を通すこず
により、液をストリツピングしお塩化氎玠を陀
いた。ストリツピングを斜した混合物を蒞留し
お、10mmの圧力においお56℃の沞点を有する゚チ
リデンゞアセテヌト35を埗た化孊量論的に64
モルの収率である。高沞点の副生物は認めら
れなか぀た。 䞋蚘の実隓においおは、分析はガスクロマトグ
ラフむヌによるこずずし、その結果をクロマトグ
ラフ・トレヌスの面積癟分率ずしお報告する。 䟋  300−mlのフむツシダヌ−ポヌタヌびん
Fisher−Porter bottleに無氎酢酞61.2
0.60モル、カヌボン䞊パラゞりム觊媒0.3
および塩化アセチル0.8を装入した。氎玠に
よ぀おびんを80〜95psig玄5.6〜6.7Kgcm2ゲヌ
ゞに加圧した。90℃で時間埌のガスクロマト
グラフ分析により、18の転化率が瀺され、ほゞ
等量の゚チリデンゞアセテヌトず酢酞が生じた。 䟋  塩化氎玠を加えなか぀たこず以倖は䟋ず本質
的に同䞀に本䟋を実斜した。90℃で時間埌、反
応の圢跡が認められなか぀た。 䟋  塩化アセチル7.9を甚いた以倖は䟋ず本質
的に同䞀に本䟋を実斜した。少量の詊料を定期的
に分析した結果を第衚に瀺す。
【衚】 䟋  塩化氎玠を等容量の臭化氎玠に替え、反応を通
しお枩床を90℃ずした以倖は䟋ず本質的に同䞀
に本䟋を実斜した第衚に結果を瀺す。
【衚】 䟋  臭化氎玠を等量の沃化氎玠に替えた以倖は、本
䟋は䟋ず本質的に同䞀であ぀た。時間埌、反
応混合物は無氎酢酞89、゚チリデンアセテヌト
および酢酞を含有しおいた。 䟋  カヌボン䞊パラゞりム觊媒3.0を甚い、
枩床を終始90℃ずし、そしお流出ガス流exit
gas streamがCO2−冷华トラツプを通過する
ようにした以倖は、本䟋は䟋ず本質的に同䞀で
あ぀た。結果を第衚に瀺す。
【衚】 以䞊の倖に、トラツプ䞭に塩化アセチル12が
認められた。 䟋  カヌボン䞊パラゞりム觊媒2.5を甚い、
そしおメタンスルホン酞2.9を反応噚に装入し
た以倖は䟋におけるごずく本䟋を実斜した。90
℃で時間埌、反応混合物は無氎酢酞7.6゚チ
リデンゞアセテヌト62.8および酢酞27を含有
しおいた。 䟋  カヌボン䞊パラゞりム觊媒をわずか1.5
甚い、そしおメタンスルホン酞を塩化氎玠4.1
に替えた以倖は䟋ず本質的に同䞀に本䟋を実䟋
した。結果を第衚に瀺す。
【衚】 䟋 10 メタンスルホン酞を98硫酞2.9に替えた以
倖は䟋におけるごずく本䟋を実斜した。90℃で
11時間埌、反応混合物は無氎酢酞9.9、゚チリ
デンゞアセテヌト35.2、および酢酞42.6を含
有しおいた。 䟋 11 電磁撹拌噚を備えた300−mlのハステロむ
Hastelloy補オヌトクレヌブに無氎酢酞61.2
0.60モル、カヌボン䞊パラゞりム觊媒1.5
、およびHCl4.00.11モルを装入した。氎
玠を甚いおオヌトクレヌブを80〜95psig玄5.6〜
6.7Kgcm2ゲヌゞに加圧した。90℃で時間埌、
内暙準internal standardずしお−ゞオキ
サンを甚いお生成物のガスクロマトグラフ分析を
した結果、無氎酢酞の転化率が93.4であり、゚
チリデンゞアセテヌトぞの遞択性が75.4モル、
そしお塩化゚チリデンアセテヌトぞの遞択性が
19.5モルであるこずが刀぀た。 䟋 12 塩化氎玠をメタンスルホン酞6.00.06モル
に替えた以倖は䟋11ず本質的に同䞀に本実隓を実
斜した。時間埌、メタンスルホン酞觊媒を䞭
和するため酢酞ナトリりム凊理を行な぀た埌の
生成物に぀いお、内暙準ずしお−ゞオキサンを
加えおガスクロマトグラフ分析をしたずころ、無
氎酢酞の転化率が96.5モルであり、゚チリデン
ゞアセテヌトぞの遞択性が98.2モルであるこず
が刀぀た。 䟋 13 塩化氎玠を北化氎玠源ずしおの北化アセチル
7.60.12モルに替え、そしお氎玠圧力およ
び枩床をより高くした以倖は䟋11ず本質的に同䞀
に本実隓を実斜した。枩床90℃、氎玠圧力
160psig玄11.2Kgcm2ゲヌゞにおいおは、1.5時
間埌に氎玠吞収hydrogen uptakeはほずんど
芳察されなか぀た。次に90℃においお圧力を
1000psig玄70Kgcm2ゲヌゞに䞊げたが、時
間の間に氎玠吞収はやはりほずんど芳察されなか
぀た。氎玠圧力1000psig玄70Kgcm2ゲヌゞに
おいお枩床を130℃に䞊げたずころ、時間の間
に蚈算量の氎玠が吞収された。−ゞオキサンを
内暙準ずしお生成物に぀いおガスクロマトグラフ
分析をした結果、無氎酢酞の転化率が99であ
り、゚チリデンゞアセテヌトぞの遞択性が95.1モ
ル、そしお゚チルアセテヌトぞの遞択性が
であるこずが刀぀た。 䟋 14 カヌボン䞊パラゞりム觊媒を無氎酢酞で
予備掗浄したラネヌ・ニツケル3.0に替え、
そしお氎玠圧力および枩床を䞊げた以倖は䟋11ず
本質的に同䞀に本実隓を実斜した。30℃で
130psig玄9.1Kgcm2ゲヌゞの氎玠圧力におい
お0.5時間、そしお曎に60℃で1000psig玄70Kg
cm2ゲヌゞの氎玠圧力においお0.6時間凊理した
が、氎玠吞収はほずんど芳察されなか぀た。90℃
で1000psig玄70Kgcm2ゲヌゞの氎玠圧力ずし
たずころ、2.5時間内に玄20の氎玠吞収が芳察
され、曎に120℃で1000psig玄70Kgcm2ゲヌゞ
の氎玠圧力にしたずころ、0.6時間内に曎に玄15
の氎玠吞収が芳察された。前述のごずくこの生
成物をガスクロマトグラフ分析したずころ、無氎
酢酞の転化率が33であり、゚チリデンゞアセテ
ヌトぞの遞択性が76モル、塩化゚チリデンゞア
セテヌトぞの遞択性が76モル、塩化゚チリデン
アセテヌトぞの遞択性が3.6、そしお塩化アセ
チルぞの遞択性が1.5であるこずが刀぀た。 䟋 15 300−mlのハステロむ補撹拌オヌトクレヌブに
無氎プロピオン酞78.00.60モル、カヌボン
䞊パラゞりム觊媒、およびメタンスルホン酞
6.00.06モルを装入した。混合物を80〜
130psig玄5.6〜9.1Kgcm2ゲヌゞの氎玠圧力䞋
においお90℃で時間撹拌したずころ、この間に
蚈算量の玄90の氎玠が吞収された。ゞオキサン
内暙準を甚い、混合生成物に぀きガスクロマトグ
ラフ分析を行な぀た結果、無氎プロピオン酞の転
化率が84モルであり、プロピリデンゞプロピオ
ネヌトぞの遞択性が58モルであるこずが刀぀
た。 前蚘の実隓により、゚チリデンゞアセテヌトを
始め他の−ゞ゚ステル類を補造するために
本発明の方法を実斜できる倚くの方法が䟋蚌され
る。 䟋を瀺しお本発明の特城を詳现に蚘茉したが、
これは説明のためにのみ行な぀たもので、本発明
を限定するものではない。本発明を実斜するに圓
た぀おは、前蚘特蚱請求の範囲内においお䞊蚘実
斜䟋を修正および改倉できるこずが圓業者にず぀
お明癜であろう。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  第族金属から遞択された䞍溶性金属氎玠化
    觊媒および匷プロトン酞の存圚䞋に、匏 匏䞭は炭玠数〜20のアルキル基であるを
    有するカルボン酞無氎物を氎玠ず接觊させるこず
    を特城ずする−ゞ゚ステルを補造するため
    の䞍均䞀方法。  カルボン酞無氎物が無氎酢酞である特蚱請求
    の範囲第項に蚘茉の方法。  䞍溶性氎玠化金属觊媒が朚炭䞊のパラゞりム
    である特蚱請求の範囲第項に蚘茉の方法。  匷プロトン酞が塩化氎玠である特蚱請求の範
    囲第項に蚘茉の方法。  匷プロトン酞がメタンスルホン酞である特蚱
    請求の範囲第項に蚘茉の方法。  匷プロトン酞が北化氎玠である特蚱請求の範
    囲第項に蚘茉の方法。
JP13972879A 1978-10-30 1979-10-29 Manufacture of diester Granted JPS5562045A (en)

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