JPS59109245A - ヒドロホルミル化触媒の処理法 - Google Patents

ヒドロホルミル化触媒の処理法

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JPS59109245A JP57219650A JP21965082A JPS59109245A JP S59109245 A JPS59109245 A JP S59109245A JP 57219650 A JP57219650 A JP 57219650A JP 21965082 A JP21965082 A JP 21965082A JP S59109245 A JPS59109245 A JP S59109245A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はロジウムを含むヒドロホルミル化触媒につい
て、その高活性を保持させる処理法に関する。
ロジウムホスフィン系触媒は温和な反応条件下でヒドロ
ホルミル化反応を遂行させる高い活性を持つことで知ら
れている。
この温和な反応条件という特徴は、一方ではヒドロホル
ミル化触媒を被毒させる物質を分解しない反面を持って
いるので、この触媒を長時間使用すると、酸素、ハロゲ
ン、イオウ々ど原料ガス液中に含まれる微量成分、有機
酸のような酸化副生物、アルデヒド縮合物などによシ被
毒され、活性が著L <低下あるいは実質的に失活する
といった問題点が有る。
例工ば、アリルアルコールのヒドロホルミル化において
は、参考例2に示すような著しい活性低下が起こるとと
が認められた。
触媒の被毒失活といっても、その実体はヒドロホルミル
化の対象によって著しく異なる場合がある。特開昭55
−106545号公報はα−オレフィンのような不飽和
化合物のヒドロホルミル化に用いられるロジウム触媒に
ついで、活性と色との深い関係につき記している。即ち
通常、十分に活性なロジウム錯体触媒は麦わら色である
が、失活錯体は黒色であるという。しかし、前記アリル
アルコールのヒドロホルミル化の場合は、触媒の失活は
色の変化を全く伴なわず、活性な触媒溶液と同じ黄色透
明な状態を維持したまま、著1−<短期間の使用で活性
だけが失なわれる。
アリルアルコール、アリルアセテートなどアリルオキシ
化合物のヒドロホルミル化はブタンジオール類を得るプ
ロセスのうちで重要な工程であり、色の変化を全く伴々
わないほどの短期間で失活するのは支障があり、活性の
保持ないし再生をはかる簡易な方法の開発が望まれる。
本発明者はこのような失活の原因と対策について検討シ
た結果、アリルアルコール、アリルアセテートなどのア
リルオキシ化合物はヒドロホルミル化生成物のひとつを
経てロジウム錯体に対しできわめて強力に配位する不純
物を生じ、ツレ故一般のオレフィン化合物のヒドロホル
ミル化と全く異なる失活状態をもたらすものと考えるに
至った。これを模式的に示せば次の通りである。
ここでAFi水素原子、アセチル基などのアシル基、メ
チル、エチルなどのアルキル基、フェニル基などのアリ
ール基又はアリル基など、AOHの形で脱離しやすい基
を意味する。
本発明者はこのような知見にもとづいて、ロジウム錯体
触媒の活性低下の予防ないし回復による高活性保持につ
いて種々検討した結果、反応混合物から分離した、即ち
オレフィン性二重結合をもつ原料物質や、ヒドロホルミ
ル化反応生成物の大部分が存在しない状態において、ロ
ジウム・三級ホスフィン系ヒドロホルξル化触媒C以下
ロジウム錯体触媒と称する)溶液を一酸化炭素と水素と
の混合ガスで処理することにより、温和な条件で活性が
回復することを見出し、本発明を完成した。
ロジウム錯体触媒の賦活再生方法として水素加圧下に加
熱する方法(特公昭48−43799)が知られている
。この先行技術の実施例においてブチルアルデヒド収率
で表現されている触媒活性を速度定数に換算して初期値
(Ko)に対する比活性(KAo)を求めると、66チ
迄低下した触媒は60℃、14時間、 70 kg/c
m2  の水素加嗣下の処理で53係で回復したことに
なるが初期 3− 活性への完全な回復は達成されていない。
しかるに、−酸化炭素と水素の混合ガスにより処理する
本発明の方法を用いると、水素のみによる処理に比べて
より高い活性までの回復が可能であり、しかも極めて低
圧、短時間の処理で効果が上がることは後述の実施例に
見られる通りである。
前記特開昭55−104S545号公報には、α−オレ
フィンのような不飽和化合物のヒドロホルミル化に用い
るロジウム触媒再生について多くの方法が試みられた旨
の記載があり、それによると合成ガス(オキソ反応に使
用される一酸化炭素と水素との組合せ)による失活触媒
の処理も含めて、列挙された多数の方法はいずれも満足
すべき触媒の再生方法でないとされている。この記載は
表面的には本発明の効果と相反するようにみえるが、先
に記したように失活触媒の実体が先行技術と本発明とで
全く異なるものであることを考慮すればこの記載が本発
明と矛盾したり、本発明を予見したヤするものでな 4
− いことが理解されよう。
効果があることが知られており、また−酸化炭素と水素
との混合ガスはヒドロホルミル化反応自体に用いられて
この触媒とずっと接触してきたものであるにもかかわら
ず、反応混合物から分離した後で、改めて一酸化炭素と
水素の混合ガスで処理すると水素単独よりもすぐれた活
性回復の効果を示したことは予想外のことである。
ヒドロホルミル化触媒の活性を長期間保持することはき
わめて切実な課題であり、触媒の処理による活性回復処
理法の手段として原料の精製や触媒液の維持分離につい
ていくつかの提案がすでになされているが、結局は失活
した触媒液をメーカーなどに出してロジウム回収をせね
ばならず(触媒23巻174頁参照)、本発明のように
簡単で有効な活性回復処理法はこれ迄実現していなかっ
た。
本発明で処理されるロジウム錯体触媒は特公昭45−1
0750号、特公昭53−j7573号公報などで公知
のものであり、 HRh(Co + fPR,l。
或いはRhfOO+2(アセチルアセトネート)。
Rh1l+00112. Rh6(00116などのロ
ジウムカルボニルなど00 + H2’三級ホスフィン
の存在下容易にHRh(001(PR,l 、に変換さ
れるものであれば何れでも触媒として用いる事が出来る
□ここでPR,で表わされる三級ホスフィンとしては、
トリフェニルホスフィン、トリトリルホスフィン、トリ
フェニルホスファイト、トリブチルホスフィンや一般式
(C6H9l、、Pf CH21nP(C6H1+2(
n=1〜6)で表わされるジホスフィンなども用いられ
、これらを単独もしくは二種以上混合して使用してもよ
い。また、これら三級ホスフィンの酸化生成物であるホ
スフィンオキサイドを含んでいて吃かまわない。
本発明の方法においては、ヒドロホルミル化触媒はこの
反応に通常用いられる有機溶媒溶液のままで一酸化炭素
と水素の混合ガス(以下C0A2混合ガスと略記する)
で処理される。
かかる有機溶媒としてはベンゼン、トルエン。
キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素々どが
一般的であるが、フタル酸オクチルなどの芳香族エステ
ル、その他ヒドロホルミル化に用いることが知られてい
る有機溶媒が用いられる。
本発明の方法により処理された触媒を用いるヒドロホル
ミル化反応条件としては、圧は大気圧以上であればよい
が、生産性及び経済性の観点より1〜30 kg/cm
2G程度が好ましい。反応温度は20〜200℃、好ま
しくは50〜120℃がよい。
本発明の特徴をなすco/’n2混合ガスの処理は上記
のように通常のロジウム錯体触媒を含む触媒溶液に適用
される。触媒溶液は、反応混合物中に含まれる生成物の
アルデヒド、未反応の不飽和化合物などの大部分と分離
したのちco/’m、。
混合ガスで処理する。しかし蒸溜や抽出かど通常の分離
処理を行なった後に残存する微量のアルデヒド等の存在
は許容される。
 7− 活性が低下したヒドロホルミル化触媒溶液をcoA、、
混合ガスで処理するとと例より、ヒドロホルミル化反応
の活性は回復するが、またある程度使用してまだ表面的
に目立つ#1と活性の低下が見られないロジウム錯体触
媒液を、同様にcO/Hl!混合ガス処理帯域を通過さ
せれば、被青物の蓄積を防ぎ、活性の低下を予防するこ
とができる。
本発明に用いられる00/H2混合ガスは00含有率が
1〜80係、好ましくは5〜so%、H2含有率が20
〜99%、好まL <は50〜95チである一酸化炭素
とH2の混合ガスであり、メタン、窒素、アルゴンなど
ロジウム錯体触媒に悪影響を及ぼさないものであれば、
共存しても問題なく用いる事が出来る。
00/’H2混合ガスの処理圧力は1〜201cp/c
m2(:abs、)r好ましくは6〜10kg/crn
2であり、20呻^2以上でもよいが、特に効果の上で
かわら々い。
又、処理温度は通常40〜100℃、好ましく 8− は50〜80℃である。高温度にすぎると触媒が劣化し
やすく、更に微量残っているアルデヒドなどの悪影響が
あられれて処理効果が小さいか、またはかえって活性が
減少する場合が有るので好ましくない。下記の実施例4
の場合90℃の処理で初期活性の90チ以上迄回復した
が、処理温度を120℃迄上げるとこのような回復が得
られガかった。処理時間は、活性低下の度合によっても
異々るが一般的には0.5〜5時間程度である。
以下、実施例により本発明を更に詳述する。
尚、触媒活性の測定法を参考例1に、又CO/H2混合
ガス処理に供した活性低下触媒を得たヒドロホルミル化
反応例を参考例2に示した。
尚、以下の実験ではロジウム錯体触媒溶液としてHRh
fOOl(PPh、l、  C0,6−2mmol/l
)とPPh 。
(100〜200 mmol/l)とを含むトルエン溶
液を用いた。
参考例 1 0シウム錯体触媒液にアリルアルコール0.1m01/
lを加えて、攪拌下にco/′H2混合ガス(CO50
%)を通じ、1気圧60℃でヒドロホルミル化反応を行
なわせ、アリルアルコールの減少速度定数(Hr  l
を測定することにより、触媒の活性を評価した。
参考例 2 0ジウム錯体触媒溶液とアリルアルコール濃度が2 m
ol/lとなる量のアリルアルコールを混合し10 !
、/’Rrの速度で液容積601の気泡塔式反応器に連
続的に仕込み全圧が21m と々るようにOo、n2混
合ガス(oo2n%)を供給してアリルアルコールのヒ
ドロホルミル化反応ヲ65℃で行ない、反応生成物は水
で抽出1〜、ロジウム錯体触媒液は再び反応器に循環1
−た。この反応を46日間行なったところ参考例1の方
法で測定した初期の活性が2.45 Hr−1であった
ものが1,60Hr  に低下していた。
実施例 1 参考例2に示した活性の低下したロジウム錯体触媒液1
00mCを窒素置換した内容積30口扉Cの攪拌機付オ
ートクレーブに入れ、oo20%の00/H2混合ガス
を60℃で10にμm2 となるように張込み、攪拌し
ながらこの温度に2時間保ち処理した。冷却、放圧しで
ロジウム錯体触媒液を取り出し、参考例1の方法で活性
を測定したところ活性が2,4 Hr   まで回復し
ている事が明らかになった。
実施例2〜10 CO濃度、全圧、処理温度を変化させた他は、実施例1
と同条件でcOA、、混合ガス処理を行なった結果を第
1表に示す。尚、実施例1の結果も併せて第1表に示す
11− 第  1  表 比較例 1 CO/′H2混合ガスのかわりに、純00ガスを用いた
他は実施例1と同条件で処理した結果活性は1.10H
r  となっており、むしろ活性は低下していた。
比較例 2 00/M 2混合ガスのかわりに純水素ガスを用いた他
は実施例1と同条件で処理した結果活性は12− 2、IHr  でCO/′H2混合ガスに較べ回復率は
低かった。
出願人代理人  古 谷    馨

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. アリルオキシ化合物のヒドロホルミル化反応混合物から
    分離したロジウム・三級ホスフィン系触媒溶液を一酸化
    炭素と水素の混合ガスで処理することを特徴とするヒド
    ロホルミル化触媒の処理法。
JP57219650A 1982-12-15 1982-12-15 ヒドロホルミル化触媒の処理法 Granted JPS59109245A (ja)

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