JP6474794B2 - アルカン酸アルキルの気相生成 - Google Patents
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Description
A.カルボニル化条件下で、アルケンガス、一酸化炭素ガス、アルカノールガス、及び固体硫化物系金属触媒を接触させてアルカン酸アルキルを生成するステップと、
B.縮合条件下で、ステップAのアルカン酸アルキルをアルデヒドと接触させて脂肪族カルボン酸のアルキルエステルを生成するステップと、を含む、2段階方法である。
一実施形態において、カルボニル化条件は、ハロゲンを含まないカルボニル化条件である。
A.カルボニル化条件下で、エチレンガス、一酸化炭素ガス、メタノールガス、及び固体硫化物系金属触媒を接触させてプロピオン酸メチルを生成するステップと、
B.縮合条件下で、ステップAのプロピオン酸メチルをホルムアルデヒドと接触させてメタクリル酸メチルを生成するステップと、を含む、2段階方法である。
一実施形態において、カルボニル化条件は、ハロゲンを含まないカルボニル化条件である。
元素周期表への全ての言及は、CRC Handbook of Chemistry and Physics,71st Ed.(1990−1991)の1〜10ページに公開される周期表を指す。また、族(単数または複数)へのいずれの言及も、族の番号付けのためのIUPACシステムを用いてこの元素周期表に反映される族(単数または複数)に対するものとする。反対の記載がない限り、文脈から暗示されない限り、または当該技術分野において慣例的でない限り、全ての部及びパーセントは重量に基づき、全ての試験方法は本開示の出願時点で最新のものである。米国における特許実施の目的で、参照されるあらゆる特許、特許出願、または刊行物の内容が、特に、合成技術、生成物及びプロセス設計、ポリマー、触媒、定義(本開示に具体的に提供されるいずれの定義とも矛盾しない程度まで)、及び当該技術分野における一般常識の開示に関して、参照により、それらの全体が本明細書に組み込まれる(またはそれらの均等な米国版が参照によりそのように組み込まれる)。
反応物
一実施形態において、本発明は、アルケン、一酸化炭素、及びアルカノールからアルカン酸アルキルを生成するための方法である。アルケンは、式CnH2nであり、式中、nは、1より大きい(>)整数であり、典型的には2〜12、より典型的には2〜8である。最も典型的にかつ好ましくは、nは2であり、すなわち、アルケンはエチレンである。
触媒は、硫化物系触媒、特に金属硫化物触媒である。触媒は、1つ以上の金属を含むことができる。典型的には、触媒は、少なくとも1つのVIII族金属、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、ロジウム等を含み、1つ以上の他の金属、例えば、カリウム等のIA族金属、またはチタン、バナジウム、クロム、マンガン、銅、亜鉛、タングステン等の別の遷移金属も含有することができる。触媒は硫化物であり、それは、触媒の少なくとも1つの金属が少なくとも1つの硫黄原子と共有結合またはイオン結合していることを意味する。本発明において使用するための典型的かつ好ましい触媒は、硫化鉄、硫化コバルト、硫化カリウムロジウム、及び硫化ニッケルを含むが、これらに限定されない。
本発明の方法は、気相中で、固体触媒上で行われる。そのため、アルケン、CO、及びアルカノールを、気体として導入し、固体触媒床上で、かつそれと接触した状態で互いに接触させる。反応物は、単一または複数の供給流中に導入することができる。CO対アルケンのモル比は、典型的には少なくとも1:1、典型的には少なくとも3:1、より典型的には3:1〜50:1、さらにより典型的には3:1〜15:1である。アルケン対アルカノールのモル比は、典型的には少なくとも0.1:1、より典型的には少なくとも0.5:1、より典型的には0.1:1〜10:1、さらにより典型的には0.2:1〜2:1である。
本発明の一実施形態において、前述の気相プロセスで作製されるアルカン酸アルキルをアルデヒドと縮合させて脂肪族カルボン酸のアルキルエステルを形成する。アルカン酸アルキルがプロピオン酸メチルであり、アルデヒドがホルムアルデヒドである場合、生成物はメタクリル酸メチル(MMA)である。この縮合反応の機器、条件、及びプロトコルは、当業者に周知である。
Claims (10)
- カルボニル化条件下で、式CnH2n(式中、nは、2〜8である)のアルケンガス;一酸化炭素ガス;メタノール、エタノール、プロパノール、2−プロパノール、2−ブタノール、t−ブチルアルコール、及びカプリルアルコールからなる群から選択されるアルカノールガス;並びに鉄、コバルト、ロジウム、及びニッケルのうちの少なくとも1つを含む固体硫化物系金属触媒を接触させてアルカン酸アルキルを生成するステップを含む、方法。
- A.カルボニル化条件下で、式CnH2n(式中、nは、2〜8である)のアルケンガス;一酸化炭素ガス;メタノール、エタノール、プロパノール、2−プロパノール、2−ブタノール、t−ブチルアルコール、及びカプリルアルコールからなる群から選択されるアルカノールガス;並びに鉄、コバルト、ロジウム、及びニッケルのうちの少なくとも1つを含む固体硫化物系金属触媒を接触させてアルカン酸アルキルを生成するステップと、
B.縮合条件下で、ステップAの前記アルカン酸アルキルをアルデヒドと接触させて脂肪族カルボン酸のアルキルエステルを生成するステップと、を含む、2段階方法。 - 前記カルボニル化条件は、ハロゲンを含まない、請求項1または2に記載の前記方法。
- 前記アルケンガスは、エチレンガスである、請求項1〜3のいずれかに記載の前記方法。
- 前記アルカノールは、メタノールである、請求項1〜4のいずれかに記載の前記方法。
- 前記カルボニル化条件は、200℃〜400℃の温度及び0.1MPa〜10MPaの圧力を含む、請求項1〜5のいずれかに記載の前記方法。
- トリクルベッド反応器内で行われる、請求項1〜6のいずれかに記載の前記方法。
- 前記縮合条件は、200℃〜400℃の温度及び0.1MPa〜10MPaの圧力を含む、請求項2〜7のいずれかに記載の前記方法。
- カルボニル化条件下で、エチレンガス、一酸化炭素ガス、メタノールガス、並びに鉄、コバルト、ロジウム、及びニッケルのうちの少なくとも1つを含む固体硫化物系金属触媒を接触させてプロピオン酸メチルを生成するステップを含む、方法。
- A.カルボニル化条件下で、エチレンガス、一酸化炭素ガス、メタノールガス、並びに鉄、コバルト、ロジウム、及びニッケルのうちの少なくとも1つを含む固体硫化物系金属触媒を接触させてプロピオン酸メチルを生成するステップと、
B.縮合条件下で、ステップAの前記プロピオン酸メチルをホルムアルデヒドと接触させてメタクリル酸メチルを生成するステップと、を含む、2段階方法。
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