JP2675156B2 - 1,1,2―トリアルコキシエタンの製造法 - Google Patents

1,1,2―トリアルコキシエタンの製造法

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JP2675156B2
JP2675156B2 JP1237379A JP23737989A JP2675156B2 JP 2675156 B2 JP2675156 B2 JP 2675156B2 JP 1237379 A JP1237379 A JP 1237379A JP 23737989 A JP23737989 A JP 23737989A JP 2675156 B2 JP2675156 B2 JP 2675156B2
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/48Preparation of compounds having groups

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ホルムアルデヒドジアルキルアセタールま
たは反応条件下でホルムアルデヒドジアルキルアセター
ルを生成することのできる化合物を、一酸化炭素、水素
およびアルカノールと、コバルトカルボニル化合物から
なる触媒および反応促進剤の存在において反応させるこ
とによつて、1,1,2−トリアルコキシエタンを製造する
改良法に係るものである。
(従来技術) ***特許公開公報第3627776号からは、コバルトカル
ボニル触媒がホスフイン−、アルシン−、スチビン−ま
たはビスムチン−促進剤と一緒に使用される時には、ホ
ルムアルデヒドアセタール、一酸化炭素、水素およびア
ルカノールから、トリアルコキシエタンが製造できるこ
とが公示されている。この方法の欠点は、使用される促
進剤が比較的高価であり、さらに空気中酸素に対して感
受性が高いことである。
米国特許第2449470号明細書からは、ホルムアルデヒ
ドジアルキルアセタールを一酸化炭素および水素と、ア
ルカノールおよび懸濁酸化コバルト触媒の存在下で反応
させることで、1,1,2−トリアルコキシエタンが得られ
ることが、知られている。この場合の要求反応圧は、少
なくとも600バールである。
***特許公開公報第890945号からは、ホルムアルデヒ
ドジメチルアセタールと一酸化炭素−水素のガス混合物
とを高圧で反応させることにより、1,1,2−トリメトキ
シエタンおよびエチレングリコールモノメチルエーテル
を得ることが、知られている。触媒としては、シリカゲ
ル担体上の酸化コバルトが示されている。トリメトキシ
エタンの選択率は、望ましいものではない。
(発明の目的) 本発明の使命は、上述の欠点を除いた1,1,2−トリア
ルコキシエタンの製造法を見出すことである。
これに従つて、一般式Iの1,1,2−トリアルコキシ−
エタンの改良製造法が求められ 式中R1からR3までは相互に無関係にC1−乃至C20−アル
キルまたはシクロアルキルを意味し、またはR1およびR2
基は一緒になつて結合し5−乃至7−員環を生成するこ
とができるものであり、この(I)化合物を、一般式II
のホルムアルデヒドジアルキルアセタール 式中R1およびR2は上述の意味を有するものである(II)
化合物、または反応条件下でホルムアルデヒドジアルキ
ル−アセタールを生成できる化合物と、一酸化炭素、水
素およびアルカノールR3OHとを、コバルトカルボニル化
合物からなる触媒および促進剤として酸恒数Ksが10-2
至10-14であるプロトン活性化合物のアルカリ塩、アル
カリ土類塩またはアンモニウム塩、またはアルカリ水酸
化物またはアルカリ土類水酸化物またはアミノ酸である
ことを特徴とする促進剤の存在下で、高圧および高温
で、反応させることで、1,1,2−トリアルコキシエタン
が得られた。
(発明の構成) 本発明方法の出発原料としては、式IIのホルム−アル
デヒドジアルキルアセタールが役立つており 式中R1およびR2基は、同じかまたは異なつているC1−乃
至C20−アルキル基またはシクロアルキル基を意味する
か、または一緒になつて5−乃至7−員環を形成するよ
うに結合されることもできる。好適には、R1およびR2
一級または二級C1−乃至C8−アルキル基であり、特に好
適には一級C1−乃至C4−アルキル基である。シクロアル
キル基としては、C4−乃至C12−シクロアルキル基、好
適にはC4−乃至C8−シクロアルキル基、特に好適にはC5
−乃至C8−シクロアルキル基が適している。
R1およびR2基としては、例えばメチル、エチル、プロ
ピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、
ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、
シクロペンチル、シクロヘキシルおよびシクロオクチル
がある。サイクリツクアセタールには、例えば、1,3−
ジオキソランまたは1,3−ジオキサンがある。上記のア
セタールIIの代りに、またその前駆物質、すなわちホル
ムアルデヒドまたは反応条件下でホルムアルデヒドを遊
離する化合物、例えばパラホルムアルデヒドまたはトリ
オキサン、および対応するアルコールが反応させられる
こともでき、この時のアルデヒド対アルコールの比率は
広い範囲に動かすことができる。合目的的には、アルデ
ヒドモル当りで1乃至5モルのアルコールが使用され
る。特に好適には、アセタールのアルコール部分が反応
に使われるアルコールR3OHに対応しているアセタールが
使用されることである。
アルコールR3OHとしては、C1−乃至C20−アルコー
ル、好適にはC1−乃至C8−アルコール、特にC1−乃至C4
−アルコールが有用である。例えば次のアルコールが使
用される。すなわち、メタノール、エタノール、プロパ
ノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソ−ブ
タノール、n−ペンタノール、イソアミルアルコール、
ネオペンチルアルコール、n−ヘキサノール、ヘキサノ
ール−2、シクロヘキサノール、n−ヘプタノールおよ
びn−オクタノールである。
ホルムアルデヒドジアルキルアセタールIIは、少なく
とも等モル量のアルコールR3OHと反応させられる。好適
には、アルコールを過剰にして反応するのが適当であ
り、例えばアセタールモル当りで、1乃至5モル、好適
には1.1乃至4モル、特に好適には1.5乃至2.5モルアル
コールR3OHが使われる。より以上の過剰も可能である
が、それ以上の特徴は得られない。
アセタールIIのヒドロホルミル化に対しては、一酸化
炭素−水素混合物が使用され、ここでは一酸化炭素モル
当りで、0.5乃至1.5モル、特に0.5乃至1モルの水素が
適している。好適には、CO:H2モル比が1:1である。
本発明方法は、コバルトカルボニル化合物と促進剤か
らなる触媒の存在で実施され、ここでの促進剤は酸恒数
Ksが10-2乃至10-14であるプロトン活性化合物のアルカ
リ塩、アルカリ土類塩またはアンモニウム塩、またはア
ルカリ水酸化物またはアルカリ土類水酸化物またはアミ
ノカルボン酸である。
コバルトカルボニル化合物としては、例えばジコバル
ト−オクタカルボニルまたはテトラカルボニルヒドリド
コバルトが使われることができる。コバルトカルボニル
化合物は、また反応条件下でコバルトカルボニル錯体を
生成することのできるコバルト化合物、例えば有機また
は無機酸のコバルト塩、例えばコバルトアセテート、コ
バルトラウレート、コバルト−2−エチルヘキサノエー
ト、コバルトカーボネート、コバルトナイトレートまた
はコバルトハロゲニド、または酸化コバルトから、反応
器中のその場で製造されることができる。
促進剤としては、アルカリ塩、アルカリ土類塩または
アンモニウム塩、例えばNa2HPO4、Na3PO4、K2HPO4、K3P
O4、KNH4HPO4、リチウムアセテート、ナトリウムアセテ
ート、カリウムアセテート、マグネシウムアセテート、
ナトリウムプロピオネート、ナトリウムブチレート、ナ
トリウム−2−エチルヘキサノエート、アンモニウム−
アセテートまたはナトリウムフエノレートまたはアルカ
リ水酸化物またはアルカリ土類水酸化物、例えば水酸化
リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムまたは水
酸化カルシウム、またはアミノカルボン酸、例えばアミ
ノ酢酸、2−アミノ−プロピオン酸、3−アミノプロピ
オン酸または2−アミノ−酪酸等である。好適には、促
進剤として、反応混合物中に溶解するような化合物が使
用され、従つて例えばカルボン酸の塩類、例えばリチウ
ムアセテート、ナトリウム−アセテート、カリウムアセ
テート、マグネシウムアセテート、カリウム2−エチル
ヘキサノエート、ナトリウムステアレートまたはカリウ
ム−ステアレートが使用される。特に好適には、促進剤
として、上述の性状のほかに価格的に反応に使用し得る
ような化合物、例えばナトリウムアセテート、ナトリウ
ム−プロピオネート、ナトリウム−2−エチルヘキサノ
エートまたはアミノ酢酸が使用される。
触媒は、好適には、その場でコバルトカルボニル化合
物またはその前駆物質および促進剤から製造される。促
進剤のコバルトに対するモル比率は、一般に0.1乃至
2、好適には0.3乃至1.5である。
コバルト濃度は、反応混合物当りで0.01から6重量%
の間が選ばれることができる。より低濃度またはより高
濃度も、また可能である。
本発明方法は、溶剤が存在するかまたは存在しない状
態で実施されることができる。溶剤としては、例えばエ
ーテルすなわちジエチルエーテルまたはジフエニルエー
テル、芳香族または脂肪族炭化水素すなわちベンゾー
ル、トルオールまたはヘキサンおよびアルコールが考え
られる。好適には、反応に必要なアルコールR3OHが同時
に溶剤として使われることが好ましい。
反応は不連続または好適には連続で行なわれることが
でき、100乃至700バール、特に200乃至400バールの加圧
および、50乃至300℃、好適には100乃至250℃の温度
で、常法どおり実施されることができる。
続いて、トリアルコキシエタンIは、既知の方法、例
えば蒸留によつて混合物から分離されることができる。
1,1,2−トリアルコキシエタンは、有機合成面で多方
面に応用される中間体である。例えば1,1,2−トリアル
コキシ−エタンから、アセタール分解でアルコキシアセ
トアルデヒドを製造することができ、これはホルムアル
デヒドとの縮合によつてポリオールとなることができ
る。アルコールの脱離によつて、さらにジアルコキシエ
テン、例えばジメトキシエテンが製造されることがで
き、これはポリマー製造の出発物質として有用である。
(実施例) 実施例1から7まで オートクレーブ中において、0.85モルのメチラールお
よび1.7モルのメタノールが、ジコバルトオクタカルボ
ニルおよび促進剤からなる触媒の存在下で、150℃およ
び280バールにおいて90分以内ヒドロホルミル化された
が、この時の一酸化炭素と水素の比率は1:1であつた。
室温にまで冷却しオートクレーブの圧を抜いた後で、反
応物が秤量され、ガスクロマトグラフイーで分析され
た。実験結果が、表1にまとめられている。
注a)TMOE:1,1,2−トリメトキシエタン b)250バール、CO/H2 1:1、150℃、1.5時間;0.42モル
のメチラール、0.84モルのメタノール c)文献:ホレマン−ビベルク(Holleman−Wiberg)、
レールブツフ、デル、アンオルガニツシエン、ヘミー
(Lehrbuch der Anorganischen Chemie)、91.−100.
版、196−199、241頁、ワルター、デ、グルイター(Wal
ter de Gruyter)出版、ベルリン、ニユーヨーク、198
5。
実施例8から16まで 実施例1から7までと同様に、0.4モルのブチラール
および0.8モルのブタノールが、4ミリモルのジコバル
トオクタカルボニルおよび異なつた促進剤の存在で反応
させられた。実験は、表2にまとめられている。
略記: BOA:ブトキシアセトアルデヒド TBOE:1,1,2−トリブトキシエタン BEG:エチレングリコールモノブチルエーテル d)表1の脚注c)を参照すること。
実施例17 連続的に下から上に貫流する360ml容量管状反応器中
で、4870g(64.1モル)メチラール、4360g(136.3モ
ル)メタノール、457.5g(1.33モル)コバルト−2−エ
チルヘキサノエート、65.1g(0.79モル)ナトリウムア
セテートを含む反応溶液の9800gが、平均反応時間30
分、250バールおよび150℃でヒドロホルミル化された。
反応材料の最初の溶液は、0.5%の水を含んでいた。一
酸化炭素と水素の比率は、1:1であつた。反応器の圧を
抜いて冷却した反応生成物10454gは、ガスクロマトグラ
フイー分析で、以下の組成を示した:3753g(49.4モル)
メチラール、3910g(122.2モル)メタノール、1516g(1
2.6モル)1,1,2−トリメトキシエタン、314g(17.4モ
ル)水、31.9g(0.4モル)エチレングリコールモノメチ
ルエーテルおよび63g(0.9モル)メトキシアセトアルデ
ヒド、並びに未確認の高沸点成分および触媒であつた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式I 〔式中R1からR3までは、相互に無関係にC1−乃至C20
    アルキルまたはシクロアルキルを意味し、またはR1およ
    びR2が一緒になつて5−乃至7−員環を形成するように
    結合環化することができる〕の1,1,2−トリアルコキシ
    エタンの製造法であつて、一般式II 〔式中のR1およびR2は上述の意味を有する〕のホルムア
    ルデヒドアルキルアセタール、または反応条件下でホル
    ムアルデヒドジアルキル−アセタールを生成できる化合
    物と、一酸化炭素、水素およびアルカノールR3OHとを、
    高圧および高温でコバルトカルボニル化合物から生成す
    る触媒および反応促進剤として酸恒数Ksが10-2乃至10
    -14であるプロトン活性化合物のアルカリ塩、アルカリ
    土類塩またはアンモニウム塩または水酸化アルカリまた
    はアルカリ土類水酸化物またはアミノカルボン酸の存在
    下に反応させることを特徴とする1,1,2−トリアルコキ
    シエタンの製造法。
JP1237379A 1988-09-15 1989-09-14 1,1,2―トリアルコキシエタンの製造法 Expired - Lifetime JP2675156B2 (ja)

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DE3831327.8 1988-09-15

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ES2054961T3 (es) 1994-08-16
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DE3831327A1 (de) 1990-03-29
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