KR820000092B1 - Nydrocarboxylation of vinyl acetate - Google Patents

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KR820000092B1
KR820000092B1 KR7803097A KR780003097A KR820000092B1 KR 820000092 B1 KR820000092 B1 KR 820000092B1 KR 7803097 A KR7803097 A KR 7803097A KR 780003097 A KR780003097 A KR 780003097A KR 820000092 B1 KR820000092 B1 KR 820000092B1
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vinyl acetate
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hydrocarboxylation
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유진 모리스 도날드
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사무엘 알랜 헤이닝거
몬산토 캄파니
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C59/00Compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups
    • C07C59/01Saturated compounds having only one carboxyl group and containing hydroxy or O-metal groups
    • C07C59/08Lactic acid

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Abstract

Vinyl esters such as vinyl acetate are hydrocarboxylated to give α-acyloxypropionic acids by reaction with carbon monoxide and water in a liq. reaction medium using a tertiary organophosphine-stabilized Pd catalyst, and by adding the water required for the hydrocarboxylation during the course of the reaction such that the amt. of water present in the reaction medium is always less than the stoichiometric amt. The ready hydrolysis of the α-acyloxypropionic acids affords a convenient route to lactic acid.

Description

비닐아세테이트의 하이드로 카복실 화법Hydrocarboxylation of Vinyl Acetate

본 발명은 비닐아세테이트를 하이드록시 카복실화시켜 α-아세톡시프로피온산을 제조하여 최종적으로 락트산을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing l-acetoxypropionic acid by hydroxy carboxylation of vinyl acetate to finally produce lactic acid.

여러가지의 8족 금속촉매, 특히 요드화물로 환성화되는 이리듐및 로듐촉매, 미합중국특허원제3,437,676호에 기재된 파라듐 할라이드포스핀 복합체등의 파라듐촉매 및 미합중국특허원제3,887,595호에 기재된 포스핀 안정화된 백금 또는 파라듐 복합체의 존재하에서, 올레핀을 일산화탄소 및 물과 반응시켜 카복실산을 제조하는 방법은 공지이다. 그러나 일반적으로 이러한 방법들은 불활성 또는 방해않는 성분을 합유하는 불포화된 화합물 또는 올레핀 탄화수소를 하이드로 카복실화하는 방법에 관한 것이고 또 비닐 아세테이트같이 활성 올레핀을 하이드로카복실화 하기에 부적합한 방법들을 포함한다.Various Group 8 metal catalysts, in particular iridium and rhodium catalysts which are converted to iodides, palladium catalysts such as the palladium halide phosphine composites described in U.S. Patent No. 3,437,676 and phosphine stabilized platinum described in U.S. Patent No. 3,887,595 Or in the presence of a palladium complex, a process for producing carboxylic acids by reacting olefins with carbon monoxide and water is known. Generally, however, these methods relate to methods of hydrocarboxylating unsaturated compounds or olefin hydrocarbons containing inert or unobstructed components and also include methods unsuitable for hydrocarboxylating active olefins such as vinyl acetate.

본 발명은 비닐아세테이트를 하이드로 카복실화하여 α-아세톡프로피온산을 제조하는 방법에 관한 것이다. 기타의 비닐알카노에이트도 본 발명의 방법에 따라 하이드로카복실화하여 상용하는 α-아실옥시프로피오네이트로 될수 있다(예 : 비닐프로피오네이트, 비닐부티레이트, 비닐헥스노에이트 등도 본 방법으로 하이드로카복실화될 수 있다.)The present invention relates to a method for producing α-acetopropionic acid by hydrocarboxylation of vinyl acetate. Other vinyl alkanoates may also be hydroacylated and commercially used α-acyloxypropionates according to the method of the present invention (e.g., vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl hexnoate, etc.). Can be made.)

본 발명은 또한 α-아실옥시프로피온산을 가수분해하여 락트산을 제조하고 비닐 아세테이트를 락트산으로 전환시키는 완전한 반응공정에 관한 것이다. 어떤 조건에 있어서는 종일한 반응 매체중에서 촉매를 분리시키지 않고 하이드로 카복실화반응과 가수분해 반응을 동시에 수행하여 한 단계로 유산을 생성하기도 한다.The present invention also relates to a complete reaction process for hydrolyzing α-acyloxypropionic acid to produce lactic acid and converting vinyl acetate to lactic acid. Under certain conditions, lactic acid is produced in one step by simultaneously carrying out hydrocarboxylation and hydrolysis without separating the catalyst in the whole reaction medium.

본 발명에 하이드로 카복실화 반응에 사용되는 촉매는 3급 유기포스피-안정화 파라듐 복합체로서 과량의 포스핀 존재하에서 사용한다. 일반적으로 안정화된 3급 유기 포스핀 배위자를 사용하는데 이는 100내지 150℃ 범위에서, 즉 약 150℃ 정도의 완화한 온도범위에서 활성이 발휘될 수 있는 충분히 안정된 촉매이다. 3급 유기포스핀으로는 다음 구조식(I)의 화합물을 사용한다The catalyst used in the hydrocarboxylation reaction in the present invention is used in the presence of excess phosphine as a tertiary organophosphine-stabilized palladium complex. Generally, stabilized tertiary organic phosphine ligands are used, which are sufficiently stable catalysts that can be active in the range of 100 to 150 ° C., ie, in the mild temperature range of about 150 ° C. As the tertiary organic phosphine, the compound of formula (I) is used.

R3P (I)R 3 P (I)

상기 구조식에서 R은 유기그룹으로 보통 20이하의 탄소수를 가진다. 때때로 R은 방향성 불포화 이외에 다른 불포화를 갖지 않는 탄화수소기이다. 실제로 황, 산소, 질소 및 할로겐등의 치환제를 함유하는, 포스핀으로 안정화된 이들 파라듐 촉매는 종래 공지된 것이다. 일반적으로 포스핀이 더 안정하고 반응적인 촉매개를 형성하기 때문에 배위자로서 트리-아릴 포스핀을 사용하는 것이 바람직하나, 하나 또는 그 이상의 알킬 또는 아르알킬 그룹을 인에 결합시켜 사용할 수도 있다. 인에 결합된 R그룹은 같거나 다를 수 있으나, 같은 것이 통상적으로 수월하다. 트리페닐 또는 치환된 트리페닐 포스핀과 같은 3개의 방향성 그룹을 갖는 포스핀은 치환제가 촉매의 작용을 방해하지 않는다면 바람직한 배위자이다.In the above structural formula, R is an organic group and usually has 20 or less carbon atoms. R is sometimes a hydrocarbon group having no other unsaturated than aromatic unsaturation. In practice these phosphine stabilized palladium catalysts containing substituents such as sulfur, oxygen, nitrogen and halogens are known in the art. It is generally preferred to use tri-aryl phosphines as ligands, since phosphines form more stable and reactive catalytic groups, but one or more alkyl or aralkyl groups can also be used in combination with phosphorus. The R groups bound to phosphorus may be the same or different, but the same is usually easier. Phosphines having three aromatic groups such as triphenyl or substituted triphenyl phosphines are preferred ligands if the substituents do not interfere with the action of the catalyst.

알킬이 치환된 페닐을 포함되는 다른 아릴 그룹은 트리아릴포스핀, 예를들어 로릴 그룹 특허 p-및 m-토릴(0-토릴 파라듐은 분해되기 쉽기 때문에 제의)을 들 수 있다. 트리스-(P-플루오로페닐) 포스핀이 배위자로 적합하나 촉매작용은 트리페닐 포스핀보다 약하다. 알킬디아릴포스핀(예:메틸디페닐포스핀)도 디알킬아릴 포스핀과 함께 사용된다. 트리아릴포스핀이 본 발명에서는 배위자로 바람직하다. 포스핀으로 안정화된 촉매는 다음 구조식(Ⅱ)로 표시된다.Other aryl groups, including alkyl substituted phenyls, include triarylphosphines, such as the LORYL group patents p- and m-toryl (provided that 0-toryl palladium is prone to degradation). Tris- (P-fluorophenyl) phosphine is suitable as ligand, but catalysis is weaker than triphenyl phosphine. Alkyldiarylphosphines (eg methyldiphenylphosphine) are also used with dialkylaryl phosphines. Triarylphosphines are preferred as ligands in the present invention. The catalyst stabilized with phosphine is represented by the following structural formula (II).

Pd(R3P)n (Ⅱ)Pd (R 3 P) n (II)

상기 구조식에서 R은 상술한 바와 같고, n은 1내지 4의 정수이다.In the above structural formula, R is as described above, n is an integer of 1 to 4.

통상적으로 복합체중의 파라듐은 원자가가 0상태로 존재하며 때때로 L이 트리페닐 포스핀등의 배위자인 PdL4로 존재하나, 파라듐은 반응 도중에 특히 파라듐(Ⅱ)상태일때, 여러 형으로 변화된다. 더우기 파라듐을 염형태로 반응매체에 가하여 PdL4로 전환시키면 중간체는 촉매로 작용하거나 또는 촉매의 작용에 영향을 미친다. 파라듐도 입에 사용되는 최초의 촉매형태는 예를들어

Figure kpo00001
Pd(아세틸 아세토네이트[(알킬)PdCl]2, PdCl2(트리페닐포스핀)2및 Pd(트리페닐포스핀)4들이다. 복합체는 하나 이상의 파라듐 원자를 포함하는 복합체의 아량체 또는 다른 형태를 포함한다. 포스핀은 본 발명에서 사용되는 촉매를 안정화시킬 목적으로 사용되나 반드시 촉매의 배위자로 족재하여 하는 것은 아니다. 따라서 과잉의 포스핀 존재하에서는 포스핀과 함께 존재하는 다른 배위자로 인하여 충분히 안정화될 수 있다.Normally, palladium in the complex is present at zero valence and sometimes L is present as a ligand, such as triphenyl phosphine, PdL 4 , but palladium changes to various forms during the reaction, especially in the palladium (II) state. do. Furthermore, when paradium is added to the reaction medium in salt form and converted into PdL 4 , the intermediate acts as a catalyst or affects the action of the catalyst. The first form of catalyst used in the palladium introduction, for example
Figure kpo00001
Pd (acetyl acetonate [(alkyl) PdCl] 2 , PdCl 2 (triphenylphosphine) 2 and Pd (triphenylphosphine) 4 The complex is a dimer or other form of a complex comprising one or more palladium atoms Phosphine is used for the purpose of stabilizing the catalyst used in the present invention but is not necessarily co-catalyzed as a ligand of the catalyst, so that in the presence of excess phosphine it is sufficiently stabilized due to other ligands present with the phosphine. Can be.

본 발명에 사용된 파라듐 형태는 하이드로카복실화 반응을 거쳐 PdL4로 완전히 전환되나 비교적 PdL4로 환원되기 어려운 약간의 파라듐 화합물도 촉매로서 유효하기 때문에 이 전환 반응이 일정한 것은 아니다. 배위자 L은 일반적으로 R3P이다. 그러나 어떤 경우에는 모든 L 또는 L의 일부분이 CO일수가 일으며 이는 다음 구조식(Ⅲ)로 나타낼 수 있다.The palladium form used in the present invention is completely converted to PdL 4 via hydrocarboxylation, but this conversion reaction is not constant since some palladium compounds which are relatively difficult to reduce to PdL 4 are also effective as catalysts. The ligand L is generally R 3 P. In some cases, however, all L or parts of L are CO days, which can be represented by the following structural formula (III):

Pd(R3P)X(CO)4-X(Ⅲ)Pd (R 3 P) X (CO) 4-X (III)

본 반응 공정에 존재하는 과잉의 포스핀으로 인하여 파라듐 촉매는 특정한 형태에 관계없이 포스핀으로 안정화된다. 그러므로 반응매체 중에서의 포스핀의 양은 (파라듐/원자당 약 10몰 내지 150몰이며 약 15내지 30몰/파라듐 원자의 값이 바람직하다. 과량으로 사용된 포스핀은 촉매의 배위자로 존재하는 포스핀과 일반적으로 동일하나 포스핀의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 바람직한 안정화 효과와 작용을 기대하기 위해서는 충분한 양의 포스핀이 있어야 하며 그 양은 대개 파라듐원자당 적어도 10몰이어야 한다.Due to the excess of phosphine present in the reaction process, the palladium catalyst is stabilized with phosphine regardless of the particular form. The amount of phosphine in the reaction medium is therefore (from about 10 to 150 moles per palladium / atom and a value of about 15 to 30 moles per palladium atom is preferred. It is generally the same as phosphine, but it is preferable to use a mixture of phosphines, in order to expect the desired stabilizing effect and action there should be a sufficient amount of phosphine and the amount should usually be at least 10 moles per palladium atom.

그러나 과량의 포스핀은 부반응을 촉진시켜 바람직한 α-아세톡시 프로피온산의 반응 선택성을 저하시킨다. 바람직한 효과를 위한 포스핀양은 파라듐 원자당 약 20몰이다.Excess phosphine, however, promotes side reactions, lowering the reaction selectivity of the desired α-acetoxy propionic acid. The amount of phosphine for the desired effect is about 20 moles per palladium atom.

촉매는 사용하거나 또는 재순환시키면 질이 저하되는데 본 발명에서 촉매를 안정화시킨다는 것은 질저하로 부터 촉매를 보호시킨다는 의미는 아니다.The catalyst is degraded when used or recycled, but stabilizing the catalyst in the present invention does not mean protecting the catalyst from degradation.

본 발명에서 사용되는 안정화된 촉매는 반응 조건하에서 하이드로카복실화 반응에 유효할 정도의 충분한 안정성을 가지나, 이 사실은 촉매의 수명이 연장되었거나 특정한 촉매의 수명이 상당히 변화되었음을 반드시 의미하는 것은 아니다.The stabilized catalyst used in the present invention has sufficient stability to be effective for the hydrocarboxylation reaction under the reaction conditions, but this does not necessarily mean that the life of the catalyst has been extended or the life of the particular catalyst has changed significantly.

다양한 귀금속 촉매로 불포화된 올레핀 탄화수소를 하이드로카복실화시키는 반응에 있어서 아르신, 스티빈, 포트파이트등은 포스핀 배위자와 유사한 효과를 내므로 촉매 배위자로 사용할 수 있었다. 그러나 본 발명의 하이드로 카복실 반응 공정에서는 그러한 다른 배위자는 유효하지 않다.In the reaction of hydrocarboxylating unsaturated olefin hydrocarbons with various noble metal catalysts, arsine, styrene, and potite have similar effects to phosphine ligands and thus can be used as catalyst ligands. However, such other ligands are not effective in the hydrocarboxyl reaction process of the present invention.

하이드로 카복실화 반응조건과 과정은 기술상 공지이며 본 발명의 방법에 따른 반응 공정의 특정한 조건을 적용시킬수도 있다. 본 반응은 촉매의 작용이 매우 좋으면서도 비교적 완화한 조건하에서 수행한다.Hydrocarboxylation reaction conditions and procedures are known in the art and specific conditions of the reaction process according to the process of the present invention may be applied. This reaction is carried out under relatively mild conditions with very good catalytic action.

본 반응의 반응물이 비닐 아세테이트이고, 비닐 아세테이트는 바람직한 하이드로 카복실화 이외의 반응들을 억제할 수 있으며 이러한 바람직하지 않은 반응은 일반적으로 고온에서 촉진되므로 이 점은 특히 중요하다.This is particularly important because the reactant of the present reaction is vinyl acetate, which may inhibit reactions other than the desired hydrocarboxylation and such undesirable reactions are generally promoted at high temperatures.

그러므로 물 존재하에 비닐 아세테이트는 가수분해되어 비닐 알콜과 초산으로 되고 비닐 알콜은 다시 아세트 알데히드로 된다. 저온에서의 반응은 비닐 아세테이트의 α-탄소가 카보닐화하도록 정확히 유도한다. 분해 또는 다른 부산물이 생성되면 β-탄소가 반응하게 되는 경우도 있다.Thus, in the presence of water, vinyl acetate is hydrolyzed to vinyl alcohol and acetic acid and vinyl alcohol is again acetaldehyde. The reaction at low temperature precisely leads to the carbonylation of the α-carbon of vinyl acetate. Sometimes decomposition or other by-products cause the β-carbon to react.

본 반응에서는 고압은 필요치 않으며 8.1 내지 71.3㎏/㎠범위가 용이하다. 보다 높은 앞력은 1000 또는 그 이상의 기압이 사용되어 적합한 반응 조건으로는 비교적 약한 압력에서 수기압 내지 1000도는 그 이상의 기압이 사용된다.High pressure is not necessary in this reaction and the range of 8.1 to 71.3 kg / cm 2 is easy. Higher forcing is used at 1000 or more atmospheres, and suitable reaction conditions include water pressures up to 1000 degrees or more at relatively weak pressures.

비교적 미온, 100℃ 내지 150℃ 또는 170℃의 온도에서 반응을 실시할 수 있는 점이 본 방법이 특징이다. 온도 범위가 증가할수록 바람직하지 않은 부반응이 증가하는 경향이 있으나 200℃ 또는 그 이상의 고온으로도 좋은 결과를 얻을수 있다.This method is characterized in that the reaction can be carried out at a temperature of relatively mild, 100 ° C to 150 ° C or 170 ° C. As the temperature range increases, undesirable side reactions tend to increase, but even at high temperatures of 200 ° C. or higher, good results can be obtained.

본 반응에서 물을 반응물이므로 반드시 있어야 한다. 그러나 비닐 아세테이트가 단순한 올레핀이 아니라 가수분해되기 쉬운 그룹을 함유하기 때문에 바람직하지 않은 물과의 반응을 억제하여야 한다. 바람직한 α-아세톡시 프로피온산을 잘 선택하기 위해서는 바람직하지 않은 가수분해 및 전위 반응이 일어나더라도 바람직한 하이드로 카복실화 반응으로 유도할 수 있는 좋은 조건이 강구되어야 한다.Water is a reactant in this reaction and must be present. However, since vinyl acetate contains not a simple olefin but a group which is susceptible to hydrolysis, it is necessary to suppress the reaction with undesirable water. In order to select the preferred α-acetoxy propionic acid well, good conditions that can lead to the desired hydrocarboxylation reaction should be devised even if undesirable hydrolysis and dislocation reactions occur.

본 반응에서 바람직한 하이드로 카복실화 반응을 위해서 물의 고농도는 피하여야 한다. 물론 물이 어떤 단계에서는 반응 수행을 위해 충분량(비닐 아세테이트 카복실화몰당 1몰의 몰)이 있어야 한다. 그러나 반응이 진행함에 따라 필요한 양을 제공하기 위하여 연속적 또는 증가적으로 가하면 화학당량의 양보다 훨씬 적은 양이 반응 과정중에 존재하게 된다. 정상적인 반응종정에 있어서 물의 농도는 낮게, 반응 매체의 약3중량% 이하로 유지시키고 반응한 물과 대치하기에 필요한 양만을 가한다. 예를들어 배취(Batch) 반응에서 비닐 아세테이트는 처음에 용매 및 1%보다 약간 적은 물과 함께 존재한다. 100내지 150℃ 정도의 온도의 일산화탄소가 압하에서 반응을 수행하고, 이때 반응에서 소비되는 물을 보충하기 위하여 수시간에 걸쳐 물을 가한다. 압력 측정을 위한 CO 흡수처리 (CO uptake)로 반응을 겸지하여 필요한 물의 양을 측정한다. 이것은 반응 아량체에 따라 일산화탄소 1몰당 필요한 몰이 1몰이므로 화학양론적양에 따라 측정한다. 배취내(內) 반응 초기에 비닐 아세테이트는 물에 과량으로 존재하며 물의 양은 비닐 아세테이트의 전환이 100% 가까이 됨에 따라 보통 화학양론적량에 가까와진다. 그러나 이러한 비율과 상관없이 저농도의 물의 존재는 가수분해 양 또는 연관된 부반응을 한정시키는 경향이 있다. 흐르는 기류등의 연속된 반응에서 물은 여러단계에서 가할 수 있으며 또는 고농도의 물을 피하기 위하여 다른 반응 과정을 적용하기도 한다. 하이드로 카복실화 반응에 과잉의 물을 공급하지 않는한 비닐 아세테이트에 대한 물의 비율은 어떤 경우에는 보통의 배취 반응에 적용되는 비율로 부터 변화된다. 그러므로 본 발명에서 물은 하이드로 카복실화 반응에 사용되는 비율로 반응에 공급한다. 부반응에 관여되는 물의 양은 근사값이며 반응을 세밀히 조정하는 데도 한계가 있음을 감안하여야 한다.High concentrations of water should be avoided for the desired hydrocarboxylation reaction in this reaction. Of course there must be enough water (1 mole per mole of vinyl acetate carboxylate) to perform the reaction at some stage. However, if the reaction proceeds continuously or incrementally to provide the required amount, much less than the chemical equivalent will be present during the reaction. In normal reaction termination, the concentration of water is kept low, about 3% by weight or less of the reaction medium, and only the amount necessary to replace the reacted water is added. For example, in a batch reaction, vinyl acetate is initially present with solvent and slightly less than 1% water. Carbon monoxide at a temperature of about 100 to 150 ° C. is carried out under pressure, and water is added over several hours to replenish the water consumed in the reaction. CO uptake for pressure measurement combines the reaction to determine the required amount of water. This is determined according to the stoichiometric amount because the required mole per 1 mole of carbon monoxide depending on the reaction dimer. At the beginning of the in-batch reaction, vinyl acetate is present in excess in water and the amount of water usually approaches stoichiometric amounts as the conversion of vinyl acetate is close to 100%. Regardless of this ratio, however, the presence of low concentrations of water tends to limit the amount of hydrolysis or associated side reactions. In a continuous reaction, such as a flowing stream, water can be added at various stages, or other reaction processes may be applied to avoid high concentrations of water. Unless excess water is supplied to the hydrocarboxylation reaction, the ratio of water to vinyl acetate is in some cases varied from the rate applied to the usual batch reaction. Therefore, in the present invention, water is supplied to the reaction at the rate used for the hydrocarboxylation reaction. The amount of water involved in the side reactions is an approximation and there should be limitations in fine tuning the reaction.

본 발명에 사용되는 촉매는 할라이드 추진물의 보조가 없어도 작용한다. 그러므로 과잉의 요드화물로 추진되는 이리듐 및 로듐촉매는 유효한 올레핀 하이드로 카복실화 촉매이나, 많은 에틸리덴 에스테르와 초산을 생성하므로 본 비닐 아세테이트의 하이드로카복실화에 부적합하다. 본 반응에 이용되는 파라듐촉매는 어떤 경우에는 할라이드 배위자 또는 이온을 함유한다(할라이드는 결코 필요하지 않다.) HI, CH3I등의 형태인 할로겐으로 활성화되는 이리듐 및 로듐 촉매와 함께 사용되는 할라이드는 과량 사용할 필요가 없고 특히 할라이드는 과량 사용할 필요가 없다.The catalyst used in the present invention works without the aid of a halide propellant. Therefore, the iridium and rhodium catalysts propelled with excess iodide are effective olefin hydrocarboxylation catalysts, but are unsuitable for hydrocarboxylation of the present vinyl acetate because they produce many ethylidene esters and acetic acid. The palladium catalyst used in this reaction contains, in some cases, halide ligands or ions (halides are never required). Halides used with iridium and rhodium catalysts activated with halogen in the form of HI, CH 3 I, etc. Does not need to be used in excess, especially halides do not need to be used in excess.

[실시예 1]Example 1

300㎖ 오토클레이브에 0.110g의 [(C3H5)PdCl]2(0.6밀리몰 Pd), 3.15g의 Ph3P(12밀리몰), 83㎖의 초산(용매)및 37㎖의 비닐아세테이트(0.4몰)를 가한다. 오토클레이브를 질소로 넘치게 하고, 일산화탄소로 3.1㎏/㎠압력으로 하고, 150℃로 가열한다. 150℃에 도달한 후 펌프로 저겐슨 게이지(Jurgenson Gauge)로 부터 1밀리미터의 물을 반응 용액으로 넣고 일산화탄소로 압력을 50.2㎏/㎠로 유지한다.In a 300 ml autoclave 0.110 g of [(C 3 H 5 ) PdCl] 2 (0.6 mmol Pd), 3.15 g Ph 3 P (12 mmol), 83 ml acetic acid (solvent) and 37 ml vinyl acetate (0.4 Mole). The autoclave was flooded with nitrogen, 3.1 kg / cm 2 pressure with carbon monoxide, and heated to 150 ° C. After reaching 150 ° C., 1 mm of water from the Jugenson Gauge was introduced into the reaction solution by a pump, and the pressure was maintained at 50.2 kg / cm 2 with carbon monoxide.

반응은 오토클레이브압내의 압력의 급강하와 동시에 기체를 흡수하기 시작한다. 고압 탱크로 부로 일산화탄소를 채워 오토클레이브압을 50.2㎏/㎠로 유지한다. 또한 고압탱크내에 매 10.2㎏/㎠ 적하때마다 저겐슨 게이지(Jurgenson Guage)로 부터 1밀리리터의 물을 가하여 반응 용액중의 물 농도를 유지한다.The reaction begins to absorb gas at the same time as the pressure drop in the autoclave pressure. Fill the carbon monoxide with a high pressure tank to keep the autoclave pressure at 50.2 kg / cm 2. In addition, for every 10.2 kg / cm 2 dropping in the high pressure tank, 1 milliliter of water is added from the Jugenson Guage to maintain the water concentration in the reaction solution.

총 5밀리리터의 물을 가하면 반응은 일산화 탄소를 고압 탱크로 부터 48.5㎏/㎠ 소비한다.With a total of 5 milliliters of water added, the reaction consumes 48.5 kg / cm 2 of carbon monoxide from the high pressure tank.

이때 반응을 종결시킨다. 농축된 반응 용액의 가스크로마토그라피 및 핵자기공명으로 α-아세톡시프로피온산의 생성을 알수 있다. 분획 증류시켜 순수한 α-아세톡시프로피온산을 분리시킨다. 다른 유분(留分)을 질량분선하면 에틸리덴 디아세테이트(대부분), 프로피온산(소량) 및 아크릴산(소량)이 부산물임을 알 수 있다.At this point the reaction is terminated. The production of α-acetoxypropionic acid can be known by gas chromatography and nuclear magnetic resonance of the concentrated reaction solution. Fractional distillation separates pure α-acetoxypropionic acid. Mass fractionation of the other fractions shows that ethylidene diacetate (mostly), propionic acid (small amount) and acrylic acid (small amount) are by-products.

[실시예 2]Example 2

다음 표 1에 기재된 여러 파라듐복합물 및 조건하에서 비닐아세테이트를 실시예 1의 방법으로 하이드로 카복실화시키면 다음 분리도의 α-아세톡시프로피온산(α-APA)을 얻는다.Hydrovinylation of vinyl acetate by the method of Example 1 under various palladium complexes and conditions shown in Table 1 below yields α-acetoxypropionic acid (α-APA) in the following degree of separation.

[표 1]TABLE 1

여러 파라듐복합체로 비닐아세테이트를 하이드로카복실화시킴Hydrocarboxylation of vinyl acetate with various palladium complexes

[Pd]=0.005몰/ℓ, [Ph3P]0=0.01몰, 체온 비닐아세테이트=37ml(0.392몰), 용매=부티르산(83ml), 온도=150℃, 총압력=50.2kg/cm2, 반응시간=3시간, 펌프로 물을 약 0.9%로 유지시킨다.[Pd] = 0.005 mol / l, [Ph 3 P] 0 = 0.01 mol, body vinyl acetate = 37 ml (0.392 mol), solvent = butyric acid (83 ml), temperature = 150 ° C., total pressure = 50.2 kg / cm 2 , Reaction time = 3 hours, the water is maintained at about 0.9% by pump.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

ㆍ4ml의 반응용액을 반응이 시작될 때 제거한다. 0.379몰의 비닐아세테이트를 기준으로 전환 및 분리가 일어난다.Remove 4 ml of reaction solution at the beginning of the reaction. Conversion and separation takes place based on 0.379 moles of vinyl acetate.

ㆍ30분간 도입.ㆍ 30 minutes introduction.

ㆍ눈금을 그은 내부 표준 GC(가스크로마토그라피)법으로 아세트알데하이드로, 아세트산, 비닐 아세테이트, 프로피온산, 부티르산 및 α-아세톡시프로피온산을 분석.Analyze acetaldehyde, acetic acid, vinyl acetate, propionic acid, butyric acid and α-acetoxypropionic acid by a scaled internal standard GC (gas chromatography) method.

ㆍPd(아세테이트)2 ㆍ Pd (Acetate) 2

ㆍPd(아세틸아세토네이트)2 ㆍ Pd (acetylacetonate) 2

[실시예 3]Example 3

다음 표 2에 기재된 여러 종류의 배위자를 사용하여 비닐 아세테이트를 하이드로카복화시킨다.Hydrocarbide the vinyl acetate using the various ligands listed in Table 2 below.

[표 2]TABLE 2

비닐아세테이트의 하이드로카복실화 : 배위자의 영향Hydrocarboxylation of Vinyl Acetate: Influence of Ligands

Pd전구체=[(알릴)PdCl]2, [Pd]0=0.05몰/ℓ, [배위자]=0.1몰/ℓ, 체온 비닐아세테이트=37ml(0.392몰), 용매=부티르산(83ml), 온도=150℃, 총압력=50.2kg/cm2, 반응시간=3시간, 펌프로 물을 약 0.9%로 유지시킨다.Pd precursor = [(allyl) PdCl] 2 , [Pd] 0 = 0.05 mol / l, [ligand] = 0.1 mol / l, body temperature vinyl acetate = 37 ml (0.392 mol), solvent = butyric acid (83 ml), temperature = 150 ℃, total pressure = 50.2kg / cm 2 , reaction time = 3 hours, the water is maintained at about 0.9% with a pump.

Figure kpo00003
Figure kpo00003

ㆍ4ml의 반응용액을 반응이 시작될 때 제거한다. 0.379몰의 비닐아세테이트를 기준으로 전환 및 분리가 일어난다.Remove 4 ml of reaction solution at the beginning of the reaction. Conversion and separation takes place based on 0.379 moles of vinyl acetate.

ㆍ모든 반응은 초기의 10분동안에 일어난다.All reactions occur during the initial 10 minutes.

ㆍ눈금을 그은 내부 표준 GC(가스크로마토그라피)법으로 아세트알데하이드로, 아세트산, 비닐아세테이트, 프로피온산, 부티르산 및 α-아세톡시프로피온산을 분석.Analyze acetaldehyde, acetic acid, vinyl acetate, propionic acid, butyric acid and α-acetoxypropionic acid with a scaled internal standard GC (Gas Chromatography) method.

[실시예 4]Example 4

다음 표 3에 기재된 바와같은 여러온도, 압력 및 산용매를 사용하여 비닐아세태테이를 하이드로 카복실화시킨다.Hydrovinylation of vinylacetate is carried out using various temperatures, pressures and acid solvents as described in Table 3 below.

[표 3]TABLE 3

비닐아세테이트의 하이드로카복실화 : 온도, 압력 및 용매의 영향Hydrocarboxylation of Vinyl Acetate: Effect of Temperature, Pressure and Solvent

Pd전구체=[(알릴)PdCl]2, [Pd]0=0.05몰/ℓ, [Ph3P]0=0.1몰/ℓ, 체온 비닐아세테이트=37ml(0.392몰), 용매의 용적=83ml, 반응시간=3시간, 펌프로 물을 약 0.9%로 유지시킨다.Pd precursor = [(allyl) PdCl] 2 , [Pd] 0 = 0.05 mol / l, [Ph 3 P] 0 = 0.1 mol / l, body temperature vinyl acetate = 37 ml (0.392 mol), volume of solvent = 83 ml, reaction At time = 3 hours, the water is maintained at about 0.9% with a pump.

Figure kpo00004
Figure kpo00004

ㆍ4ml의 반응용액을 반응이 시작될 때 제거한다. 0.379몰의 비닐아세테이트를 기준으로 전환 및 분리가 일어난다.Remove 4 ml of reaction solution at the beginning of the reaction. Conversion and separation takes place based on 0.379 moles of vinyl acetate.

ㆍ5시간후 물의 양은 7배로 증가. 3배의 속도ㆍ After 5 hours, the amount of water increases 7 times. Triple speed

ㆍ눈금을 그은 내부 표준 GC(가스크로마토그라피)법으로 아세트알데하이드로, 아세트산, 비닐아세테이트, 프로피온산, 부티르산 및 α-아세톡시프로피온산을 분석.Analyze acetaldehyde, acetic acid, vinyl acetate, propionic acid, butyric acid and α-acetoxypropionic acid with a scaled internal standard GC (Gas Chromatography) method.

ㆍ5시간 계속ㆍ 5 hours continuous

ㆍ3.4시간 계속ㆍ 3.4 hours continuous

ㆍ눈금긋는 방법을 사용하여 분석하지 않음ㆍ Not analyzed using the grading method

ㆍ처음에는 속도가 빠르나 처음 10분후에는 다수 감소된다. 기체흡수는 매우 크다. 23.7시간 계속, 반응용액은 까맣다. SP-2401상에서 반응용액을 (가스크로마토그라피)하면 높은 온도에서 끓는 락틸락 태이트같은 것이 나타난다.It is fast at first, but decreases a lot after the first 10 minutes. Gas absorption is very large. For 23.7 hours, the reaction solution is black. Reaction solution (gas chromatography) on SP-2401 shows boiling lactylactate at high temperatures.

[실시예 5]Example 5

상이한 배위자 농도, 즉 트리페닐포스틴(Ph3P)을 사용하여 비닐아세테이트를 카복실화하면 다음 표4의 결과를 얻는다.Carboxylation of vinyl acetate with different ligand concentrations, ie triphenylpostin (Ph 3 P), gives the results in Table 4 below.

[표 4]TABLE 4

비닐아세테이트의 하이드로카복실화, Ph3P 농도의 영향Hydrocarboxylation of Vinyl Acetate, Influence of Ph 3 P Concentration

Pd전구체=[(알릴)PdCl]2, [Pd]0=0.005몰/ℓ,체온 비닐아세테이트=37ml(0.39 2몰), 용매=부티르산(83ml), 온도=150℃, 총압력=50.2kg/cm2, 반응시간=3시간, 펌프로물을 약 0.9%로 유지시킨다.Pd precursor = [(allyl) PdCl] 2 , [Pd] 0 = 0.005 mol / l, body vinyl acetate = 37 ml (0.39 2 mol), solvent = butyric acid (83 ml), temperature = 150 ° C., total pressure = 50.2 kg / cm 2 , reaction time = 3 hours, the water is maintained at about 0.9% by pump.

Figure kpo00005
Figure kpo00005

ㆍ4ml의 반응용액을 반응이 시작될 때 제거한다. 0.379몰의 비닐아세테이트를 기준으로 전환 및 분리가 일어난다.Remove 4 ml of reaction solution at the beginning of the reaction. Conversion and separation takes place based on 0.379 moles of vinyl acetate.

ㆍ눈금을 그은 내부 표준 GC(가스크로마토그라피)법으로 아세트알데하이드로, 아세트산, 비닐 아세테이트, 프로피온산, 부티르산 및 α-아세톡시프로피온산을 분석.Analyze acetaldehyde, acetic acid, vinyl acetate, propionic acid, butyric acid and α-acetoxypropionic acid by a scaled internal standard GC (gas chromatography) method.

[표 5]TABLE 5

비닐아세테이트의 하이드로카복실화 : H2O양의 영향Hydrocarboxylation of Vinyl Acetate: Effect of H 2 O Content

Pd=전구체[(알릴)PdCl]2, [Pd]0=0.005몰/ℓ, [Ph3P]=0.1몰, 체온 비닐아세테이트=37ml(0.392몰), 용매=부티르산(83ml), 온도=150℃, 총압력=50.2kg/cm2, 반응시간=3시간, 펌프로 물을 바람직한 양으로 유지시킨다.Pd = precursor [(allyl) PdCl] 2 , [Pd] 0 = 0.005 mol / l, [Ph 3 P] = 0.1 mol, body temperature vinyl acetate = 37 ml (0.392 mol), solvent = butyric acid (83 ml), temperature = 150 ℃, total pressure = 50.2kg / cm 2 , reaction time = 3 hours, the water is maintained in the desired amount by a pump.

Figure kpo00006
Figure kpo00006

ㆍ4ml의 반응용액을 반응이 시작될 때 제거한다. 0.379몰의 비닐아세테이트를 기준으로 전환 및 분리가 일어난다.Remove 4 ml of reaction solution at the beginning of the reaction. Conversion and separation takes place based on 0.379 moles of vinyl acetate.

ㆍ눈금을 그은 내부 표준 GC(가스크로마토그라피)법으로 아세트알데하이드, 아세트산, 비닐아세테이트, 프로피온산, 부티르산 및 α-아세톡시프로피온산을 분석.Analyze acetaldehyde, acetic acid, vinyl acetate, propionic acid, butyric acid and α-acetoxypropionic acid by a scaled internal standard GC (gas chromatography) method.

ㆍ분석시에 물을 함유하지 않으므로 반응용액의 대부분은 물이다.• Most of the reaction solution is water because it does not contain water during analysis.

[실시예 7]Example 7

비닐아세테이트를 하이드로카복실화시켜 특정한 시간 간격으로 전환 및 분리도를 측정하면 다음 표 6에 기재된 바와 같다.Hydrovinylation of vinyl acetate to determine the degree of conversion and separation at specific time intervals is shown in Table 6 below.

[표 6]TABLE 6

비닐아세테이트의 하이드로카복실화 : 전환 및 분리도 대(對)시간Hydrocarboxylation of Vinyl Acetate: Conversion and Separation versus Time

사용된 촉매 : [(알릴)PdCl]2, [Pd]0=0.005몰/ℓ, [Ph3P]=0.1몰/ℓ, 체온비닐아세테이트=37ml(0.392몰), 용매=부티르산(83ml), 온도=150℃, 총압력=50.2kg/cm2, 펌프로 물을 약 0.9%로 유지시킨다.Catalyst used: [(allyl) PdCl] 2 , [Pd] 0 = 0.005 mol / l, [Ph 3 P] = 0.1 mol / l, body vinyl acetate = 37 ml (0.392 mol), solvent = butyric acid (83 ml), Temperature = 150 ° C., total pressure = 50.2 kg / cm 2 , maintain water at about 0.9% with a pump.

Figure kpo00007
Figure kpo00007

ㆍ0시간의 비닐아세테이트농도를 기준으로 진환 및 분리가 일어난다.Transformation and separation occur based on the vinyl acetate concentration of 0 hours.

ㆍ눈금을 그은 내부 표준 GC(가스크로마토그라피)법으로 아세트알데하이드로, 아세트산, 비닐 아세테이트, 프로피온산, 부티르산 및 α-아세톡시프로피온산을 분석.Analyze acetaldehyde, acetic acid, vinyl acetate, propionic acid, butyric acid and α-acetoxypropionic acid by a scaled internal standard GC (gas chromatography) method.

전술한 실시예에서 비닐프로피오네이트 또는 기타 비닐알카노에이트로 대치하여도 유사한 결과를 얻는다.Similar results are obtained by replacing with vinyl propionate or other vinyl alkanoates in the above examples.

본 발명의 하이드로카복실화 공정은 불활성 용매중에서 본 발명의 방법에 따라 또는 동종의 하이드로카복실화반응에 사용되는 일반적은 조건에 따라 수행된다. 일반적으로 액상의 카복실산(예 : 저급알카노산)이 본 발명의 용매로서 유용하며 특히 탄소수 2내지 6인 액상의 카복실산이 유용하다. 때로는 비닐알카노에이트 상응하는 산을 사용하는 것이 용이하나(예 : 비닐아세테이트 사용시에는 초산), 선택성이 증가되거나, 기타 다른 이유로 다른 산을 쓰는 것이 바람직하다. 생성물(예 : α-아세톡시프로피온산)은 3급 유기접스핀을 용해시키므로 바람직하지는 않으나 용매로 사용할 수는 있다.The hydrocarboxylation process of the invention is carried out in an inert solvent according to the process of the invention or according to the general conditions used for homogeneous hydrocarboxylation reactions. In general, liquid carboxylic acids (eg lower alkanoic acid) are useful as solvents of the invention, in particular liquid carboxylic acids having 2 to 6 carbon atoms. Sometimes it is easy to use vinylalkanoate equivalent acids (eg acetic acid when using vinyl acetate), but it is preferable to use other acids for increased selectivity or for other reasons. The product (e.g., α-acetoxypropionic acid) dissolves tertiary organic spins, which is undesirable but can be used as a solvent.

비닐아세테이트로 부터 락트산에 이르는 바람직한 경로는 1975년 5월 27일에 출원된 해롤드 버남링커의 양도 특허 581,2545이며 1978년 2월 7일에 공고된 미합중국 특허원제4,072,709에 기재되었다. 그러나 이 특허는 하이드로 포밀화시켜 α-아실옥시프로피온 알데하이드로를 제조하고 다시 산화 및 가수분해시켜 락트산을 제조하는 방법에 관한 것이다.A preferred route from vinylacetate to lactic acid is the transfer of Harold Bernan Linker, filed May 27, 1975, and is described in US Patent Application No. 4,072,709, issued February 7, 1978. However, this patent relates to a process for producing lactic acid by hydroformylation to produce α-acyloxypropion aldehyde, which is then oxidized and hydrolyzed.

본 반응 공정은 하이드로카복실화 및 가수분해 반응을 포함한다. 미합중국특허원 제4,972,709에 기재되고 예시된 가수분해 방법은 본 발명에 적합하며 또한 본 발명에 참고로 사용되었다.This reaction process includes hydrocarboxylation and hydrolysis reactions. The hydrolysis methods described and exemplified in U.S. Patent No. 4,972,709 are suitable for the present invention and used by reference in the present invention.

본 발명에서 락트산은, α-아실옥시프로피온산을 락트산 및 카복실산(출발물질이 비닐아세테에트일 경우에는 이 카복실산 초산이 된다)의 혼합물로 가수분해하여 제조한다. 이 에스테르 가수분해 단계는 산 또는 염기 촉매의 존재하에서 수행한다. 그러나 가수분해는 촉매없이도 잘 진행된다. 무기산, 설폰산 및 그의 수지 또는 여러 산 이온교환수지, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등을 사용하면 가수분해 반응율이 증가된다. 물의 존재하에서 에스테르를 가열하여 가수분해시키기로 한다. 가수분해는 온도를 0℃에서 300℃로 변화시키면서 수행할 수 있으며 바람직한 온도는 40℃내지 220℃이다. 분리 단계에서 가수분해를 수행할 경우 일반적으로 대단히 많은 양의 물이 사용되나 아실옥시프로피온산에 대한 물의 비율을 1 : 1 내지 1000 : 1 또는 그 이상으로 하여 사용한다. 화학당량의 양보다 적은 양의 물로 아실옥시프로피온산을 가수분해할 수 있으나 보통 가수분해에 충분한 물을 사용한다.In the present invention, lactic acid is prepared by hydrolyzing α-acyloxypropionic acid with a mixture of lactic acid and carboxylic acid (if the starting material is vinyl acetate, this carboxylic acid acetic acid). This ester hydrolysis step is carried out in the presence of an acid or base catalyst. However, hydrolysis proceeds well without a catalyst. The use of inorganic acids, sulfonic acids and their resins or various acid ion exchange resins, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like increases the hydrolysis reaction rate. The ester is heated to hydrolyze in the presence of water. Hydrolysis can be carried out while varying the temperature from 0 ° C to 300 ° C and the preferred temperature is 40 ° C to 220 ° C. When hydrolysis is performed in the separation step, a very large amount of water is generally used, but the ratio of water to acyloxypropionic acid is 1: 1 to 1000: 1 or more. Although less than the chemical equivalent of water can hydrolyze acyloxypropionic acid, usually sufficient water is used for hydrolysis.

본 명세서에서 밝힌 바와 같이, 부반응을 감소시키기 위하여 한정된 물의 양은 일반적으로 비닐아세테이트를 하이드로 카복실화시키는데 사용한다. 그러므로 하이드로카복실화 반응과 동시에 가수분해시킬 충분한 양의 물은 남게되지 않는다. 이러한 경우 아실옥시프로피온산의 가수분해는 비닐알카노에이트가 완전히 전환될때까지 일어나지 않는다. 보통 하이드로카복실화 촉매를 재생하여 제순환시킬 목적으로 가수분해시키기 위하여 물로 회석하기 전에 반응매체와 촉매로부터 증류시켜 아실옥시프로피온산 생성물을 분리하는 것이 바람직하다. 그러나 어떤 경우에 있어서는 비닐알카노에이트의 하이드로카복실화 반응과 생성된 아실옥시프로피온산의 가수분해 반응을 동시에 수행하여 락트산을 일단계로 합성하는 것도 가능하다.As noted herein, the amount of water defined to reduce side reactions is generally used to hydrocarboxylate vinylacetate. Therefore, there is not enough water left to hydrolyze simultaneously with the hydrocarboxylation reaction. In this case, hydrolysis of the acyloxypropionic acid does not occur until the vinylalkanoate is completely converted. It is usually preferred to distill the acyloxypropionic acid product by distillation from the reaction medium and catalyst before diluting with water for hydrolysis for the purpose of regenerating and recycling the hydrocarboxylation catalyst. In some cases, however, it is also possible to synthesize lactic acid in one step by simultaneously performing hydrocarboxylation of vinylalkanoate and hydrolysis of the resulting acyloxypropionic acid.

이 방법은 가능한한 큰 부반응이 진행되지 않는 비율로 물을 부가적으로 가하여야 한다.This method requires the addition of additional water at the rate at which no large side reactions occur.

때때로 α-아세톡시프로피온산의 산무수화물을 함유하는 비닐아세테이트 및 락틸락테이트를 하이드로카복실화시킬때 높은 비점을 갖는 물질들이 생성된다. 이런한 물질들은 α-아세톡시프로피온산 또는 락트산으로 가수분해되므로, 원래의 반응 매체중에서 또는 그로부터 분리시킨후에 α-아세톡시프로피온산 가수분해시 높은 비점의 물질들도 함께 가수분해시키는 것도 적합하다.Sometimes substances having high boiling points are produced when hydrocarboxylating vinylacetate and lactyllactate containing acid anhydrides of α-acetoxypropionic acid. Since these materials are hydrolyzed to α-acetoxypropionic acid or lactic acid, it is also suitable to hydrolyze together high boiling materials upon hydrolysis of α-acetoxypropionic acid after or in isolation from the original reaction medium.

본 발명은 비닐알카노에이트를 α-아실옥시프로피온산으로 하이드로 카복실화시켜 다시 락트산으로 가수분해시키는 특정한 방법을 기술한다.The present invention describes a particular method of hydrocarboxylating vinylalkanoate with α-acyloxypropionic acid and hydrolyzing back to lactic acid.

그러나 다른 방법으로 하이드로 카복실화시켜 좋은 결과를 얻게 되면 또한 비닐알카노에이트를 락트산으로 전환시키는 적합한 방법으로 간주된다.However, hydrocarboxylation by other means yields good results and is also considered a suitable method of converting vinylalkanoate to lactic acid.

[실시예 8]Example 8

300㎖ 오토클레이브내에서 150℃의 온도, 수증(150㎖)에서 α-아세톡시프로피온산(66g, 550밀리몰)을 가수분해하여 락트산을 합성한다. 초산과 대부분의 물을 증류하여 제거시킨다.Lactic acid is synthesized by hydrolyzing α-acetoxypropionic acid (66 g, 550 mmol) at a temperature of 150 ° C. and steam (150 ml) in a 300 ml autoclave. Acetic acid and most of the water are distilled off.

[실시예 9]Example 9

α-에세톡시프로피온산(33g, 250밀리몰)을 물(150㎖)에 용해시킨다. 용액을 오토클레이브에 채우고 200℃로 가열한다. 초산과 물을 증류하여 제거시키면 락트산이 얻어진다.α-Ethoxypropionic acid (33 g, 250 mmol) is dissolved in water (150 mL). Fill the solution into the autoclave and heat to 200 ° C. By distilling acetic acid and water off, lactic acid is obtained.

[실시예 10]Example 10

0.692g의 Pd(Ph2P)4(0.6밀리몰 Pd) : 3.15g의 Ph3P(12밀리몰) : 83㎖의 부티르산(용매) 및 37㎖의 비닐 아세테이트(0.4몰)를 300㎖ 오토클레이브에 채운다.0.692 g of Pd (Ph 2 P) 4 (0.6 mmol Pd): 3.15 g of Ph 3 P (12 mmol): 83 ml of butyric acid (solvent) and 37 ml of vinyl acetate (0.4 mol) were placed in a 300 ml autoclave. Fill it.

오토클레이브를 쏟아 가열하고 실시예 1과 유사한 방법으로 진행시킨다. 물을 1㎖씩 총 9㎖ 가하고 반응을 일야 계속시킨다.Pour the autoclave and proceed in a similar manner to Example 1. A total of 9 ml of 1 ml of water is added and the reaction is continued overnight.

150℃, 50.2㎏/㎠에서 23시간 반응시킨 후 반응을 종결시키고 가스크로마토그라피로 분석한다. 생성 혼합물은 α-아세톡시프로피온산과 락트산을 둘다 함유하며 락트산의 양은 α-아세톡시프로피온산의 67내지 100%이다.After reacting at 150 ° C. and 50.2 kg / cm 2 for 23 hours, the reaction was terminated and analyzed by gas chromatography. The resulting mixture contains both α-acetoxypropionic acid and lactic acid and the amount of lactic acid is 67 to 100% of α-acetoxypropionic acid.

유산의 혼합물내 존재여부는 핵자기 공명 및 질량 분석으로 알 수 있다. 그러므로 본 실험에서 락트산은 비닐아세테이트로 부터 일단계로 생성된다.Presence of lactic acid in mixtures can be determined by nuclear magnetic resonance and mass spectrometry. Therefore, lactic acid is produced in one step from vinyl acetate in this experiment.

본 발명에서 비닐알카노에이트(예 : 비닐아세테이트)를 3급 유기포스핀으로 안정화된 파라듐 촉매하에서 하이드로 카복시로하시키면 α-아실옥시프로피온산의 선택성 및 전환율이 높아진다(예 : 비닐아세테이트를 기준으로하면 60 또는 70% 또는 그 이상).In the present invention, when vinyl alkanoate (such as vinyl acetate) is hydrocarboxylated under a paradium catalyst stabilized with a tertiary organic phosphine, the selectivity and conversion of α-acyloxypropionic acid are increased (for example, based on vinyl acetate). 60 or 70% or more).

더우기 일반적으로 생성되는 높은 비점의 물질들을 가수분해 시켜 선택성을 증가시킬 수 있다. 본 방법은 능률적이고 용이한 가수분해 단계와 함께 락트산을 제조하는 유망한 방법이다.Furthermore, the high boiling point materials generally produced can be hydrolyzed to increase selectivity. This method is a promising method for producing lactic acid with an efficient and easy hydrolysis step.

Claims (1)

액상의 반응 매체중에서 3급 유기포스핀으로 안정화된 파라듐 촉매를 사용하여 비닐알카노에이트 기준으로 한 화약양론의 량보다 적은 양의 물을 반응 도중에 가하면서 비닐알카노에이트를 일산화탄소와 반응시킴을 특징으로 하는 비닐알카노에이트를 하이드로카복실화시키는 방법.The reaction of vinyl alkanoate with carbon monoxide was carried out using a paradium catalyst stabilized with a tertiary organic phosphine in a liquid reaction medium, while adding less water than the stoichiometric amount based on vinyl alkanoate. A method of hydrocarboxylating vinylalkanoate, characterized in that.
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