JPH0768156B2 - オレフインのヒドロホルミル化方法 - Google Patents

オレフインのヒドロホルミル化方法

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JPH0768156B2
JPH0768156B2 JP62057659A JP5765987A JPH0768156B2 JP H0768156 B2 JPH0768156 B2 JP H0768156B2 JP 62057659 A JP62057659 A JP 62057659A JP 5765987 A JP5765987 A JP 5765987A JP H0768156 B2 JPH0768156 B2 JP H0768156B2
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千尋 宮沢
洋 三上
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はオレフィンのヒドロホルミル化方法に関する。
詳しくは、本発明は、炭素数4以上のオレフィン性化合
物をロジウム系触媒を用いてヒドロホルミル化する方法
の改良に関するものである。
〔従来の技術〕 従来、炭素数4以上のオレフィン性化合物をロジウムカ
ルボニルを用いて、一酸化炭素及び水素とヒドロホルミ
ル化反応させてアルデヒドを製造する方法は特公昭49−
10647等で、すでによく知られている。
また、ロジウムと三価の有機リン化合物との錯体を触媒
として用いて、反応系中に三価の有機リン化合物をロジ
ウム原子1モルに対して過剰モル、通常、5倍モル以
上、好ましくは10〜200モル存在させて、オレフィン性
化合物を一酸化炭素及び水素とヒドロホルミル化反応さ
せてアルデヒドを製造する方法も特公昭51−6124等で知
られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記した方法のうち、前者の方法ではロ
ジウムカルボニル触媒が比較的不安定であり、少なくと
も100kg/cm2G、通常200kg/cm2G以上の高圧下で反応させ
ることが必要であり、工業的に必ずしも有利とは言えな
かった。
また、後者の方法では炭素数4以上のオレフィン性化合
物のヒドロホルミル化反応に適用した場合、反応速度が
著しく遅くなり工業的に満足し得るものではなかった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは従来技術の上記問題点に鑑み、炭素数4以
上のオレフィン性化合物のヒドロホルミル化反応を工業
的に有利に実施する方法につき鋭意検討を重ねた結果、
ロジウム及び三価の有機リン化合物を含む触媒を用いて
炭素数4以上のオレフィン性化合物をヒドロホルミル化
反応させる際、該触媒のロジウム成分に対する三価の有
機リン化合物の割合を特定の範囲とすることにより、ロ
ジウム成分の安定性がよくなり、従来より低い圧力下で
も十分な反応速度が得られることを見出し、本発明を完
成するに至った。
即ち本発明の要旨は、ロジウム及び三価の有機リン化合
物を含む触媒液中で酸素数4以上のオレフィン性化合物
を一酸化炭素及び水素とヒドロホルミル化反応させてア
ルデヒドを製造するにあたり、反応系中に三価の有機リ
ン化合物をロジウム原子1モルに対し、0より大きく2
モル未満の量で存在させることを特徴とするオレフィン
のヒドロホルミル化方法、に存する。
以下、本発明につきさらに詳細に説明する。
本発明で使用する原料オレフィン性化合物は炭素数4以
上のオレフィン性化合物であり、好ましくは炭素数6〜
30のオレフィン性化合物が用いられる。具体的には、1
−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテ
ン、1−デセン等の直鎖α−オレフィン類;2−ブテン、
2−ペンテン、2−ヘキセン、3−ヘキセン、2−オク
テン、3−オクテン等の直鎖内部オレフィン類;イソブ
チレン、2−メチル−1−ヘキセン、3−メチル−1−
ヘキセン、2−メチル−1−ヘプテン、3−メチル−1
−ヘプテン、4−メチル−1−ヘプテン等の分岐α−オ
レフィン類;2,3−ジメチル−1−ヘキセン、2,4−ジメ
チル−1−ヘキセン、2,5−ジメチル−1−ヘキセン、
3,4−ジメチル−1−ヘキセン等の多分岐α−オレフィ
ン類;並びにこれらの二重結合異性体が挙げられる。ま
た上記以外に、プロピレン、ブテン、イソブチレン等の
低級オレフィンの二量体〜四量体のようなオレフィンオ
リゴマ−異性体混合物、ナフサの熱分解又は重軽質油の
接触分解から多量に得られる炭素数4の留分(以下、BB
留分という。)を二量化して得られる炭素数8のオレフ
ィン異性体混合物、チーグラー法低重合によって得られ
るα−オレフィン或いはワックス分解により得られるα
−オレフィン等も用いることができる。
また、触媒の調製に用いるロジウム化合物としては、例
えば硝酸ロジウム、硫酸ロジウム等の無機酸塩;酢酸ロ
ジウム、蓚酸ロジウムナトリウム、リンゴ酸ロジウムカ
リウム等の有機酸塩;〔RhL6〕X3、〔RhL5H2O〕X3、〔R
hL5(OH)〕X2、〔RhL5(NO2)〕X2、〔Rh(Py)(NO
3〕 (式中Xは▲NO- 3▼、OH-、1/2(▲SO2- 4▼)
を表わし、LはNH3を、Pyはピリジンを表わす)等のア
ミン錯塩などがあげられる。なかでも硝酸ロジウムおよ
び酢酸ロジウムが好適に用いられる。
また、ロジウム成分の使用量は特に制限されるものでは
ないが、反応液1に対して金属ロジウムとして通常0.
1〜1000mg、好ましくは1〜500mgの量で用いられる。
本発明方法において、ロジウム成分と共に触媒成分とし
て使用される三価の有機リン化合物としては、例えばト
リフェニルホスフィン、トリトリルホスフィン、トリア
ニシルホスフィン等のトリアリールホスフィン;トリブ
チルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアル
キルホスフィン;アルキル基とアリール基とを併せもつ
アルキルアリールホスフィン;トリシクロヘキシルホス
フィン等のトリシクロアルキルホスフィン;トリフェニ
ルホスフィット、トリトリルホスフィット等のトリアリ
ールホスフィット;トリエチルホスフィット、トリプロ
ピルホスフィット、トリブチルホスフィット等のトリア
ルキルホスフィット;アルキル基とアリール基とを併せ
もつアルキルアリールホスフィット;トリシクロヘキシ
ルホスフィット等のトリシクロアルキルホスフィットが
挙げられる。
これらの三価の有機リン化合物はヒドロホルミル化反応
の系内において、ロジウム原子1モルに対し、0よりも
大きく2モル未満、好ましくは0.5モル以上2モル未
満、更に好ましくは0.5〜1.9モルの範囲で存在させる。
該有機リン化合物が下限未満、即ち全く存在しない場合
にはロジウム成分が比較的不安定となり反応圧力をかな
り高圧にすることが必要となり、また上限より多い場
合、即ち、ロジウム原子1モルに対し2モル以上存在す
る場合には反応速度が著しく低下するのでいずれも好ま
しくない。
また、反応溶媒としては、触媒を溶解し、かつ反応に悪
影響を与えないものであれば、任意のものを用いること
ができる。例えばベンゼン、トルエン、キシレン、ドデ
シルベンゼン等の芳香族炭化水素;シクロヘキサン等の
脂環式炭化水素;ジブチルエーテル、エチレングリコー
ルジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエ
ーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テ
トラヒドロフラン等のエーテル類;ジエチルフタレー
ト、ジオクチルフタレート等のエステル類が用いられ
る。またヒドロホルミル化反応により生成したアルデヒ
ド類や高沸点副生物を溶媒とすることもできる。
反応温度は高い方が反応速度の点では有利であるが、高
温に過ぎると触媒が分解する恐れがあるので、通常50〜
170℃、特に100〜150℃で反応を行なうのが好ましい。
一酸化炭素及び水素ガス(以下、水性ガスという)とし
ては水素と一酸化炭素とのモル比率が1/5〜10/1、特に1
/2〜5/1のものが好ましい。水性ガスの分圧としては通
常10〜500kg/cm2の範囲が用いられ、好ましくは20〜300
kg/cm2の範囲、最も好ましくは50〜200kg/cm2の範囲で
ある。
反応は連続方式および回分方式のいずれでも行なうこと
ができる。
上記のヒドロホルミル化反応によって得られる反応生成
液は、次いで蒸溜して反応により生成したアルデヒドを
留出させて取得し、一方、ロジウム触媒及び高沸点物を
含む残留液を缶出液として得る。該反応生成液中のロジ
ウム触媒は三価の有機リン化合物によってかなり安定化
されているので、減圧蒸留、水蒸気蒸留およびこれらの
組合せなどの蒸留方式を採用して蒸留する。蒸留温度
(釜温度)は通常200℃以下、好ましくは100〜150℃の
温度範囲とする。上記ロジウム触媒及び高沸点物を含む
残留液中のロジウム触媒はヒドロホルミル化反応を実施
するのに十分な触媒活性を有しているので、該残留液を
そのままヒドロホルミル化反応系へ循環してヒドロホル
ミル化触媒として使用することができる。
なお、上記残留液中には反応により副生する高沸点副生
物が蓄積するので、その一部を連続的ないし間欠的に系
外に排出し、系内におけるこれらの濃度を一定に維持す
るのが好ましい。
〔実施例〕
次に本発明の実施の態様を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実
施例によって限定されるものではない。
実施例−1 内容積200mlの上下撹拌式オートクレーブに、1−オク
テン100ml及び酢酸ロジウム0.5mg(ロジウム原子換算)
を仕込み、さらにトリフェニルホスフィンをロジウムに
対して1モル倍仕込んだ。オートクレーブを密閉し、窒
素ガスで置換した後、撹拌しつつ昇温し、130℃になっ
た時点で、水性ガス(H2/CO=1(モル比))を90kg/cm
2Gまで仕込み、反応を開始した。
反応途中は温度を130℃に保ち、水性ガスを反応消費見
合いで補給しながら圧力を90kg/cm2Gに保った。2時間
反応を行なった。2時間後、オートクレーブを急冷し、
反応を停止させ、次いで水性ガスを放圧した後、オート
クレーブを開放し、内容物をガスクロマトグラフィーに
て分析した。
分析の結果、1−オクテンの転化率は95%であり、C9
アルデヒド+アルコール収率は94.5%、パラフィン+高
沸点副生物化率0.5%であった。
比較例−1 実施例−1において、トリフェニルホスフィンをロジウ
ムに対し3倍モル仕込んだ以外は全く同様にして反応を
行なった。
分析の結果、1−オクテンの転化率は45%、C9のアルデ
ヒド+アルコール収率ほ44.2%であり、パラフィン+高
沸点副生物化率0.8%であった。
比較例−2 実施例−1において、トリフェニルホスフィンを全く加
えなかった以外は、同様にして反応を行なった。
反応結果は、1−オクテンの転化率90%、C9のアルデヒ
ド+アルコール収率89.8%、パパラフィン+高沸点副生
物化率0.2%であった。
実施例−2 (1) オクテンの合成 ナフサのクラッカーから得られるBB留分からブタジエン
及びイソブテンを除去した後のC4留分(イソブテン6重
量%、1−ブテン43重量%、2−ブテン25重量%、ブタ
ン類25重量%、その他1重量%の組成)をモレキュラー
シーブ13Xにより脱水した。次いで容積10のSUS製誘導
撹拌型オートクレーブに、窒素雰囲気下にて、上記した
脱水後のC4留分4kg、オクタン酸ニッケルのn−ヘキサ
ン溶液5.5g(Ni含有量6wt%)及びエチルアルミニウム
ジクロリド11.3gを仕込み、40℃で7時間反応させた。
反応後5wt%H2SO4水溶液340gを添加し、触媒を失活させ
た後に液々分離し、次いで常圧蒸留してオクテンを得
た。
(2) ヒドロホルミル化反応 実施例−1において、1−オクテンの代わりに上記
(1)で得たオクテン100mlを使用し、酢酸ロジウムを
ロジウム原子換算で1.0mg仕込み、さらにトリフェニル
ホスフィンをロジウムに対し0.5モル倍仕込み、反応時
間を5.0時間とした以外は同様にして反応を行なった。
反応結果はオクテン転化率96%、C9のアルデヒド+アル
コール収率95.3%、パラフィン+高沸点副生物率0.7%
であった。
実施例−3 実施例−2の(2)において、トリフェニルホスフィン
の代りにトリブチルホスフィンを用いた以外は実施例−
2と同様にして反応を行なった。
反応結果はオクテン転化率92%、C9のアルデヒド+アル
コール収率91.0%、パラフィン+高沸点副生物化率1.0
%であった。
比較例−3 実施例−2の(2)に於てトリフェニルホスフィンの添
加量をロジウムに対して2.5倍モルとした以外は実施例
−2と同様にして反応を行なった。
反応結果は、オクテンの転化率62%であり、C9のアルデ
ヒド+アルコール収率61.2%、パラフィン+高沸点副生
物化率0.8%であった。
〔発明の効果〕
本発明方法によりオレフィンのヒドロホルミル化反応時
における触媒の安定性が増大し、従来に比べて低反応圧
力条件下でも十分な反応速度を得ることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロジウム及び三価の有機リン化合物を含む
    触媒液中で炭素数4以上のオレフィン性化合物を一酸化
    炭素及び水素とヒドロホルミル化反応させてアルデヒド
    を製造するにあたり、反応系中に三価の有機リン化合物
    をロジウム原子1モルに対し、0より大きく2モル未満
    の量で存在させることを特徴とするオレフィンのヒドロ
    ホルミル化方法。
JP62057659A 1987-03-12 1987-03-12 オレフインのヒドロホルミル化方法 Expired - Lifetime JPH0768156B2 (ja)

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