JPS60120837A - エチレングリコ−ルのカルボン酸エステルの製法 - Google Patents

エチレングリコ−ルのカルボン酸エステルの製法

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JPS60120837A
JPS60120837A JP59224312A JP22431284A JPS60120837A JP S60120837 A JPS60120837 A JP S60120837A JP 59224312 A JP59224312 A JP 59224312A JP 22431284 A JP22431284 A JP 22431284A JP S60120837 A JPS60120837 A JP S60120837A
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ethylene glycol
hydrogenation
catalyst
ruthenium
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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】 本発明はエチレングリコールのカルデン酸エステルの製
造、さらに詳細にいえば均質触媒系中のグリコールアル
デヒドの水素添加に関する。
エチレングリコールは工業的重要性が認められている薬
品であって不凍液組成物の製造および繊維その他の用途
の製品の製造に広く使用される。
工業的に興味があるエチレングリコールの製造法は一般
に原料として酸化エチレンに基いていた。
触媒の存在下オレフィン、カルデン酸および酸素の液相
反応によって中間化合物としてエポキシドを製造する必
要なくエチレングリコールのカルIン酸エステル全製造
し、次のエステルの加水分解によってエチレングーリコ
ールを製造することを可能にした別の方法も開発されて
いる。
エチレングリコールはまた一酸化炭素と水素との接触反
応によっても製造されている。たとえばアメリカ特許第
4,170,605号明細書はある種のルテニウム触媒
およびピリジン塩基配位子を使用して一酸化炭素および
水素全反応させる方法に関する。しかしながらこの方法
は高圧を要する。
その他の方法にはイリジウム錯体の触媒を使用するアメ
リカ特許第4.170,606号明細書に記載の方法お
よびロジウムカルデニルホスフイドのクラスター化合物
(C1uster Oompound ) f使用する
公開イギリス特許出願第2016006A号に記載の方
法がある。
エチレングリコールはまたある種の触媒系の存在下水素
および一酸化炭素をホルムアルデヒドと反応させるヒド
ロホルミル化法によっても製造することもできるが工業
化されていない。このような方法はたとえばコノ々ルト
カルボニルおよびロジウムよりなる触媒を使用するアメ
リカ特許第4,079.085号明細書、ロジウム化合
物よシなる触媒を使用する同第4.144,401号明
細書およびNi、 Oo、 Mn、 Pe、Or、 O
u、P tlMo、 Pd、 Zn、。
OdまたはRu、特に00化合物を触媒とする同第2.
451.333号明細書に記載の方法である。しかしな
がらこれらのヒドロホルミル化法はエチレングリコール
の収率が低いことおよび目的化合物への選択率が低いと
いう欠点がある。
このような欠点を避けるためにヨーロッノe特許出願第
2,908号明細書(1979年)およびドイツ特許第
2.741,589号明細書(1978年)はある種の
水素添加反応の存在下でグリコールアルデヒド會水素添
加してエチレングリコールヲ製造しようとした。グリコ
ールアルデヒドはある種のロジウム触媒を使用してホル
ムアルデヒド會ヒドロホルミル化することによって製造
される。ヨーロッパ特許出願第2.908号明細書はラ
ニーニッケル、パラジウムまたは白金の不均質系触媒を
使用して水溶液中でグリコールアルデヒドを水素添加す
ることを記載している。ドイツ特許第2.741.58
9号明細書はグリコールアルデヒドを水素添加してエチ
レングリコールを製造するのにロジウム触媒の使用を意
図しているが、同特許明細書は水素添加反応でパラジウ
ムまたはニッケル触媒を使用することによってエチレン
グリコールの収率が増大することを記載している。
一般に水素協加の場合に水素添加法はその製造中の触媒
が存在する物理的な相によって2つのカテf IJ−の
ひとつに大別される。第一のタイプでは触媒は本質的に
反応媒に不溶であって不均質水素添加法と呼ばれる。こ
れに対して均質水素添加法は触媒が反応媒に実質的に完
全に可溶である方法である。均質水素添加は不均質水素
添加に必要なよりも温和な製造条件を典型的に使用する
ことができて工業的に望ましい。
原料としてケトンを使用する均質水素添加の従来法はた
とえばある種の糖類の水素添加にルテニウムトリフェニ
ルホスフィン錯体および強酸を使用するアメリカ特許第
3,935,284号明細書および記載のケトンたとえ
ば1.3−ジヒドロキシアセトンを水素添加してグリセ
ロールとするときにルテニウムトリフェニルホスフィン
錯体および強酸を使用するアメリカ特許第4.024.
193号明細書に記載の方法である。ケトンを均質水素
添加してアルコールとする方法の文献にはa、tt。
5chrock等の雑文(Obem、Oomm、、 5
67〜568ページ、1979年)、W、Strohm
e%er等の雑文(J 、 Organomet、 O
hem、、 171巻、121〜129ページ、197
0年)、P、Frediani等の雑文(J、Orga
nomet 、 Obem me 150巻、273〜
278ページ、1978年) 、 T、Tasumi等
の雑文(860hem 、 Abs +1170 、4
880゜1977年)およびM、 Gargano等の
雑文(J。
Organomet a Ohem 、 、 129巻
、239〜242ページ、1977年)が例示される。
スルホン化トリフェニルホスフィン配位子會含有するル
テニウム錯体は水溶液中である種のカルゼン酸中のオキ
ソ基およびオレフィン基を均質水素添加するための触媒
であると報告されている(F、Joo、 el al、
、25 Inorg、Ohemica*Acta。
L61−L62.1977年)。研究された錯体はHR
u (0100H3) (Dpm )およびHRuO/
(Dpm)(式中Dpm はスルホン化トリフェニルホ
スフィン基である)であった。
アルデヒドの均質水素添加用の種々の触媒たとえば種々
のルテニウム化合物および錯体特にトリオルガノホスフ
ィン配位子および錯体に結合している1種類以上のヒド
リド、ハライド、カルゼニル、ファネート、チオンアネ
ートまたはシアニド基を含むルテニウムの錯体が提案さ
れている。アルデヒドの水素添加に使用される従来技術
に開示されているルテニウム錯体にはたとえばアメリカ
特許第3.454.644号明細書に記載されている式
L n Ru Xzで示される錯体(式中りはトリフェ
ニルホスフィン配位子であシ、nは3〜4の整数であり
、Xはハロゲンまたは水素である。)、アメリカ特許第
3,857,900号明細書に記載の式LnRu X 
yで示される錯体(式中りはこの場合でもトリフェニル
ホスフィンであり、nおよびyはルテニウム原子の原子
価の状態に関連する整数であり。
Xはハロゲンまたは擬ハロゲンすなわちシアニド、7ア
ネートまたはチオ7アネートである)、九ん8anch
ez−Delgado等の雑文(J、 Mo1.0at
−6巻、303〜305ページ、1979年)に記載の
RuHc/(00)(Pφ3)3、R,ul−1c/(
Pφs )s 、 FLuc12(Pφ3)3およびR
u (00)s (Pφ3)茸およびW。
8trobmeHer等の雑文(J * Organo
me t 、 Obem。
145巻、189〜194ページ、1978年)に記載
のRu 014 (00)t (Pφs)1よシなる触
媒がある。
そのほかのルテニウム錯体も開発され、種々のアルケン
類およびアルキン類の水素添加に有用な触媒であること
が判明している。〔たとえばP。
、L、 Legzding等、J、Obem # So
c、 (A)、3322(1970)、D、Rome等
、J 、 Obem。
Soc、(A)2610(1969)おJ:びA、 0
゜8kapski等、J、Ohem、 DaI!ton
 390(1974)等参照。〕 本発明の方法によればグリコールアルデヒドはこれを(
:)式(I) で示されるルテニウム錯体(式中Xは0〜2の整数であ
シ、yは2または3であυ、M)iPまたはAsであJ
、Rはアリールであシ、Xlは水素、ハロゲンまには擬
ハロゲン(paeudoha l ide )であり、
Xzはハロゲンまたは擬ハロゲンである。ただしくx)
” + (y)”は8〜10の整数である〕および(I
I)式(II) で示されるルテニウム錯体〔式中MおよびRは前述の意
味をもち、Xa、Xa およびXi は同一またはこと
なシそれぞれがハロゲンまたは擬ハロゲンであり、rは
2または3であり、Sは0または1であシ、Lは有機単
座配位子(organic monode−ntate
 ligand)である。ただしSがOの場合rは3で
なければならない〕からなる群から選ばれる少なくとも
1種よシなる有効量の触媒の存在下およびグリコールア
ルデヒドより強塩基である塩基性化合物よりなる群から
選ばれる少なくとも1種の助触媒の存在下で水素と液相
反応させることによって水素添加されて高収率および優
秀な選択率でエチレングリコールとL%該エチレングリ
コールで別の反応帯でカルゼン酸と反応させてエチレン
ゲリコールの対応するカルIン敵エステル金形成する。
意外にも本発明の助触媒はこのような塩基性助触媒を使
用しないで従来技術のルテニウム触媒全使用するときに
起るような多量のアセタール副生成物の形成全件なうこ
となく高転化率でグリコールアルデヒド全エチレングリ
コールに変換できることが判明した。グリコールアルデ
ヒドと生成すルエチレングリコール、ヒドロキシル基含
有溶媒およびグリコールアルデヒド間の反応によって生
成するこれらのアセタール系の副生成物は水素添加工程
へ循環使用しても容易にエチレングリコールへ変換する
ことができずさらに処理を必要とするのできわめて望ま
しくない。従って本発明の方法は従来技術の水素添加工
程をかなり改良する。
本発明の方法で使用されるルテニウム触媒は式() で示される錯体〔式中Xは0〜2の整数であり、yは2
または3であり、MはPま之はAaであり、XIは水素
、ハロゲンまたは擬)〜ロゲンであり、X2はハロゲン
または擬ハロゲンであり、aはアリールである。ただし
くx)”(y)2は8〜10の整数である〕または式(
I[) X5/\1゜ で示される錯体(式中MおよびBlは前述の意味會もち
、X3.X4およびXSは同一ま定はことなり、それぞ
れが)−ロゲンまたは擬ハロゲンであり、rは2または
3であp、Sは0まπは1であり、Lは有機単座配位子
である。ただしSがOのとき「は3でなければならなy
s )よりなる。
式(I)のXIおよびX2は同一またはことなるが、x
lおよびxiの一方だけが水素となることがテキル。置
換基Xi 、X2 、 X” 、 X4およびXSに好
適なハロゲン原子はたとえばO1!、Br、FおよびI
−であシ、特に0/−が好ましく1゜擬ノ・ロゲンは配
位化合物等全作るときハロゲンに類似の性質をもつこと
が知られている一群の物質であって等が含まれる。
R基は置換または非置換の単#1!!には多環アリール
タトえばフェニル、ナフチル等よりなる。好適な置換基
にはハロゲン(01,Br、I、F)、1〜10炭素原
子のアルキル(たとえばメチル、エチル、ヘキクル、デ
シル等)、1〜8炭素原子のブルコキシ(たとえばメト
キシ、エトキン、プロ?キク等)、1〜10炭素原子の
デシル(たとえばアセチル、バレロイル、ベンゾイル等
)、ンアノ、2〜14炭素原子の第三アミド(たとえば
N、N−ジメチル−カルバミド、N、N−ジ−n−ブチ
ル−カルツマミド、N、N−ジフェニルカルバミド等)
、2〜10炭素原子のカルブキシアルキル(たとえばカ
ルゼキシメチル、カルボキクブチル。
カルゼキクヘプチル等)、ヒドロキシル、3〜8炭素原
子のシクロアルキル(たとえばシクロプロピル、ゾクロ
ヘキZル、シクロオクチル等)がある。このような置換
R基はたとえばトリル、2−ニチルフエニル、3−メト
キシフェニル、2.4−ジクロロフェニル、2.4−ジ
ヒドロキクフェニル、P−シクロヘキクルフェニル、3
−クロロ−3−ナフチル、キクリル等である。
前述のようにx = 2のときyは2でなければならず
またy=3のときXは0または1にしかでき従ってこれ
らXおよびyの自利の和は前述の式CI)の触媒に対し
て8,9または10である。
前述の式(If)のルテニウム触媒中の好適なL配位子
は少なくとも1原子の窒素および(または)少なくとも
1原子の酸素をこれらの原子がルテニウムと配位結合を
形成することができる少なくとも1対の電子対含金むよ
うに含有する有機化合物である。このような有Js&L
配位子はたとえばジアミン、クリコール酸、アルコキ7
置換酢酸、テトラヒドロフラン、1.2−ジメト午りベ
ンゼン、アルキルエーテルまたはアルキレングリコール
、アルカノールアミン、アミノジ酢酸、ニトリロトリ酢
酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、アルカノールおよび
ケトンである。好ましいL配位子は1〜6炭素原子のア
ルカノールたとえばメタノール。
エタノールおよびn−ブチルアルコールおよび3〜9炭
素原子のケトンたとえばアセト/、メチルエチルケトン
、メチルイソブチルケトン等である。
本発明の方法で水素添加反応帯に供給されるノ・ロゲン
化ルテニウム触媒はたとえば RuH(OIり(Pφ3)3 Ru Olt(Pφ3)3 Br2Ru(Pφ3)3 (φsP)* Ru(00)雪01 0/RuLP−+<◎0tHs)s)sRu OI!3
 (A @−(P−)リル)sh ・0HsOHRuH
(OI!l(P 40N)s)sH(Br )Ru[P
−(P−)リル)3〕3RuBrl (P +Q 0H
)s)sRuOI!1(Asφ、)1.0H1l(”!
 OHs1 H(0/ ) Ru L P 40* Hs )s )
、1゜12Ru(Pφ3)3 HRuO/(00)(Pφ3)3 等である。
本発明の好ましい触媒はX2が塩素であり、Xlが水素
または塩素であシ、Rがフェニルまたは7〜16炭素原
子のアルキル置換フェニルでアリ。
MがPである式CI)の錯体およびXl 、 X4およ
びXsがそれぞれ塩素であシ1MがPまたはA1であり
、Rがフェニルまたは7〜16炭素原子のアルキル置換
フェニルであり、Lが1〜6炭素原子のアルカノールま
には3〜10炭素原子のケトンである式(II)の錯体
である。好ましい触媒はたとえばHOI!nu(Pφs
h、OI!1Ru(Pφ3)、、0/’。
Ru[P”(P−トリル)s、O1!5Ru(P−(2
,4−ジエチルフェニル) 3)、 0)1. OOH
,OH,等である。
1 最適の触媒はX2が塩素であj>、Xlが水素または塩
素であり1MR3がトリフェニルホスフィンである式(
I)の錯体である。
前述のルテニウム触媒は既知の方法たとえばT。
A、5tephensonの方法(J、 Inorg、
Nuc/earOhem、 28巻、2285ペ一ジ1
966年)およびアメリカ特許第3.454.644号
明細書に記載の方法によって調製することができる。
本発明を限定するつもりはないが、本発明の方法に供給
されるノ・ロゲ/化ルテニウム触媒は水素添加反応中に
水素およびグリコールアルデヒドと一連の反応を受けて
少なくともl原子の水素および(または)少なくとも1
分子のグリコールアルデヒドが1個以上の配位子によっ
て空位にされに位置でルテニウム触媒に結合されたノー
ロゲン化ルテニウムの錯体の中m1生成物會形成すると
思われる。しかしながらこのようなノーロゲン化ルテニ
ウムの中間生成物の精確な形は知られておらず、ま−に
本発明全十分に理解しあるいは使用する上に必要ではな
い。
本発明を実施するとき助触媒として使用できる塩基性化
合物はグリコール、アルデヒドよ9強塩基である。すな
わち塩基性助触媒の特徴はその塩。
基結°合常数(base association c
onstant Kb)が25℃で測定したときグリコ
ールアルデヒドの塩基結合常数より大きいこと、すなわ
ち助触媒のpKb がグリコールアルデヒドのpKhよ
り小さいことである。本明細書で使用されるKbという
用語は平衡反応 ′+ 841(−一→B、−)1” に関連して によって定義される。式中Bは塩基であシ、B・Hはそ
の塩基の共役酸であり、(B、H)、(8)および(I
 l(りはそれぞれB、H”、BおよびH+のモルII
!で表わした濃度である。pKb という用語は pKb=−10g Kb によって足置される。
従って好適な塩基性助触媒には3〜20炭素原子の複数
環式第三アミン、第三窒素原子だけ全含有する多環式芳
香族アミン、弐al (FL” )Nk’L”で示され
る第三アミン、式ル18(0)FL”で示されるスルホ
キシド、ILl (0)S(0)R”で示されるスルy
hン、 R’ 00(0)NI’L” (R” )テ示
すFL6 カルバメート B+(ル’3NO(0)NR
” (R’)で示される尿素およびZO(0)NR” 
(R” )で示されるアミド(式中7. it水素ま7
:ハl’L”t’アリ、R1、Ba 、 R1卦工びF
L4は同一またはことなり1〜20炭素原子のアルキル
たとえばメチル、エチル、インプロピル、2−エチルヘ
キシル、チクル、ドブクル等。
6〜14炭素原子のアリールたとえばフェニル、ナフチ
ル等、7〜20炭素原子のアルカリールまたはアルアル
キルたとえばトリル、キクリル、エチルフェニル、ベン
ジン、エチルベンジル等、3〜12炭素原子の7クロア
ルキルたとえばシクロプロピル、シクロヘキシル、シク
ロオクチル等がある。B1.ル3、FLMおよびFL4
は式(I)および(II)のルテニウム触媒のアリール
基Rに対して前述のごとく適していると述べたハロゲン
、アルコキク、第三アミド、アシル、シアノ、カルホキ
ゾルアルキル、ヒドロキシル、アルキルおよびシクロア
ルキルのような置換基で置換することができる。
また周期表の第工A族または第1[A族の金属(すなわ
ちLl 、 Na、 K、FLh、 Os、 Be、 
Mg、 Oa。
8rおよびBa)の水酸化物、酸化物、炭酸塩1重炭酸
塩およびカルぎン酸塩、第四アンモニウム塩、第四ホス
ホニウム塩および第四アルソニウム塩も本発明の方法で
助触媒として適当である。
カルボキシアルキルは飽和脂肪酸または芳香族カルゼン
酸から篩導することができる。適当な脂肪族飽和カルヂ
ン酸には1〜20炭素原子、好ましくは1〜lO炭素原
子、さらに好ましくは1〜4炭素原子會有する酸がある
。前述のカルゼキシルアニオンヲ綽導することができる
芳香族カルゼン酸には7〜14炭素原子會有する単環式
または多環式芳香族酸がある。前述の脂肪族飽和カルボ
ンばおよび芳香族カルゼン酸は直鎖状でも分校鎖状でも
よくまた非置換でもtt換されて(1てもよい。適当な
置換基には)・ロゲン、アルコキシ、第三アミド、アシ
ル、シアノ、カルボキシアルキル、ヒドロキシル、アル
キルおよびシクロアルキルがあり、式CI)およびCI
)のルテニウム触媒のアリール基ルに適する置換基とし
て述べられて(・る基である。
肩磯助触媒にはたとえばトリメチルアミン、トjJ−n
−プロピルアミン、エチル−ジメチルアミン、ジメチル
−5ee−ブチルアミン、N−メチル−N−エチルアニ
リン、N、N−ジメチルアセタミド、N、N−ジメチル
アセタミド、N、N−ジ−n−プロピルホルムアミド、
N、N−ジメチル−N)、Nl−ジエチル尿素、1−メ
チ71zピロリジー2−ノン、1−ベンジルピロIJ 
シー 2−ノン、N。
N−ジメチルプロピオンアミド、1.5−ジメチルピロ
!Jジー2−ノン、ジメチルスルホキシド、ジエチルス
ルホキシド、シペンシ!レスルホキシド、−)−n−ブ
チルスルホン、シメチIレス!レホン、N。
N−ジフェニル−メチルカルバメート、N、N−ジメチ
ル−N’、Nl−ジフェニル尿素、トリーローオクチル
アミン、1.8−ジアザビシクロ−2I。
2.2−オクタン、N、N−ジメチルベンズアミド、N
、N−ジフェニルホルムアミド、テトラメチレンスルホ
ン、テトラメチル尿素、l、a−−)メチル−2−イミ
ダゾリジノン、N−メチルモルホリン、1,5−ジアザ
ビシクロ(4,a、03ノネン−5,1,5−ジアザビ
シクロ(5,4゜0〕ウンデセン−5、ピリジン、ビリ
ダシ/、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、テトラジ
ン、オキサジン、インドレニン、インジアゼン、1゜3
−ベンズイソジアゾール、キノリン、イソキノリ/、ク
ンノリン、ナフタリジン、フタラジン。
ベンゾトリアジン、フェナジン、イソピロール、2−イ
ソイミダゾール、1,2.3−イントリアゾール等があ
る。
適当な無機および有機塩系の助触媒にはたとえばMgO
,BaO1N a 20、K2O,Ba (OHh 、
Mg (OH)雪、NaOH,LI 0H18r(OH
)1,0a003 。
B a 003 、ab2003 、 N a2003
 、 O51001、Na HOOI 。
Mg(HOOs)鵞、 KH’003アルカリ金属およ
びアルカリ土類金属のカルボン酸塩たとえばNa、 M
g、 K。
Oa、 Os、8 rおよびBaの酢酸塩、酪散塩プロ
ピオン酸塩、ギ醒塩、ヘキサン敵塩、安息香酸塩および
トルイル酸塩、2−エトキ7−イソ酪酸ナトリウム、2
−メチルペンタン酸カリウム、ナフテン酸マグネシウム
等、酢酸テトラエチルアンモニウム、酪酸テトラ−n−
ブチルホスホニウム、炭酸テトラメチル゛rルソニウム
、重炭酸テトラプロピルアンモニウム等がある。
好ましい塩基助触媒には3〜12炭素原子のトリアルキ
ルアミン、18〜3o炭素原子のトリアリールアミン、
全体で3〜13炭素鹿子のN、N−ジアルキルアミド、
全体で14〜31炭素原子のN、N−ジアリールアミド
および金属カルボン酸塩がある。本発明で使用するのに
好ましい金属カルボン酸塩は1〜4炭素原子を有するモ
ノアルカン酸の第1A族および第1IA族の金属塩であ
る。
さらに好ましい金属カルボン酸塩は1〜4炭素原子のモ
ノカルゼキシアルヵン酸のナトリウム、マグネシウム、
カリウムおよびカルシウム塩よシなる群から選ばれる。
前述の金属の酢酸塩が特に好ましい。
グリコールアルデヒドおよび選ばれたルテニウム触媒お
よび塩基性助触媒のほかに液体反応媒はグリコールアル
デヒドおよびルテニウム触媒に対する溶媒を含有するこ
とがある。使用に適する溶媒は選ばれた特定の触媒系に
よって大幅に変ゎり有機溶媒はアルコールたとえば低級
アルカリール(たとえばメタノール、エタノール、イソ
プロピルアルコール、フロパノール等)、クリコール(
たとえばエチレングリコール、ジェチL/ 7 f I
Jコールおよびプ寵ピレングリコール)、芳香族系溶媒
(たとえばベンゼン、トルエン、キクレン等)、芳香族
および脂肪族ニトリル(たとえばアセトニトリル、プロ
ピオニトリル、ベンゾニトリル等)′、アミド(たとえ
ばN、N−ジメチルホルムアミド。
N、N−ジメチルアセタミド、N−メチルピロリジノン
等)、ケトン(たとえばアセトン、フクロヘキサノン、
アセトフェノン、メチルイソブチルケトン、メチルエチ
ルケトン等)、エステル(たとえば酢酸エチル、ラウリ
ン酸メチル、安息香酸メチル等)、エーテル(ジエチル
エーテル、THF、ジグリム、トリグリム勢)およびそ
れらの混合物である。好ましい溶媒は低級アルカノール
、低級アルキレングリコール、5炭素原子以下合有する
ケトン、6炭素原子以下を有するエステルおよび少なく
とも4炭素原子を有するエーテルである。好ましい溶媒
はたとえばメタノール、エタノール、イソプロピルアル
コール、フロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘ
キサノール、エチレングリコール、フロピレンゲリコー
ル、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、ジグ
リムおよびトリグリムである。前述の説明かられかるよ
うに塩基性助触媒が反応条件で液体であれば反応期間中
に溶媒としての作用をする。特定の有機溶媒は好ましく
はその50重量%以下の量の水を含有することができる
溶媒の使用量は温度その他の要因のほかに特定の溶媒お
よび特定のルテニウム触媒のような要因によって大幅に
変化する。特定のルテニウムを溶解して本発明の均質触
媒系を得るだけの溶媒を使用しなければならない。
本発明の改良法の大きな利点のひとつは温度および圧力
の苛酷な条件全使用しなくてもエチレングリコールが高
収率および高選択率で得られ、これよりエチレングリコ
ールの対応するカルボン酸エステルが得られることであ
る。可能な温和な温度および圧力条件は従来技術の方法
に付随していに欠点を避ける。一般に本発明の液体反応
媒の温度は約50〜200℃、さらに好ましくは約75
〜180℃、最適には約100〜150℃である。
50℃以下の温度も使用可能であるが、反応速度がおそ
くなり不経済となる傾向になる。同様に200℃以上の
温度も使用可能であるがこれによって水素添加の反応速
度が実質的に増加することがなく、また触媒の分解およ
び副生成物の問題が起シ、時にはある条件下でこのよう
な反応条件を不経済にすることがある。
一般に約1.05〜176に91cmG(約15〜25
00 paig)、さらに好ましくは約7.0〜141
391 ci G (約100〜2000 paig)
、最適には約42〜105KP1c、mG(600〜1
500psig)の水素圧力が本発明の実施に使用され
る。
また水素は反応中に消費されるので水素圧力上特定値に
保持するために反応帯に水素全連続的または間欠的に導
入する必要があることがわかるであろう。
本発明のルテニウム触媒は触媒量で使用される。
水素添加反応帯に供給されるグリコールアルデヒドを基
準にして約0.01〜20重量%の触媒量で十分である
が、同一基準で約0.1〜5.0重量%の量が好ましい
。約0.01重量%以下の触媒濃度全使用すると水素重
加反応速度が低下することがあり一般に不経済である。
また20重量%以上の触媒濃度を使用することもできる
が、触媒量の増加にともなう経費増は水素添加速度の増
加が得られy;:K シ’:t−もそれから生じる経済
的な利益會上廻ることがある。
反応剤と触媒とを接触させる方法に臨界性はなく大幅に
変えることができる。従って1m類以上のグリコールア
ルデヒド、選ばれり溶媒および触媒を予備混合して反応
帯に直接装入することもできる。同様にガス状の水素反
応剤を装入原料中の1種類以上の液体成分と予備混合す
ることもできあるいは反応帯に別個に装入することもで
きる。
ガス状の水素と液体反応媒とを接触させる方法に臨界性
はなくたとえば通常の散気装置を使用する通常の散気法
を使用することができる。
液一体反応媒中のグリコールアルデヒドの濃度に臨界性
はなく温度、選ばれた溶媒に対するグリコールアルデヒ
ドの溶解度その他のような要因によって大幅に変化する
。グリコールアルデヒドの濃度は一般に全液体反応媒の
約1.0〜20重量%である。
塩基性助触媒は反応媒に必らずしも可溶でなくてもよい
が少なくとも一部溶解することが好ましい。液体反応媒
中で使用しなければならない選ばれた塩基性助触媒の量
も大幅に変化す°る。塩基助触媒は一般に液体反応媒全
体の少なくとも約0.01重量%、好ましくは少なくと
も約0.1重f%の漱で使用される。塩基性助触媒の濃
度の上限は経済的考慮だけによって制限される。たとえ
ば塩基性助触媒が液体反応媒に対する溶媒であるときの
塩基性助触媒の濃度は液体反応媒の約80重量%となる
ことがある。前述の水酸化物、[化物、炭酸塩、重炭酸
塩およびカルボン殴塩のような第1A族および第1IA
族金属の塩は一般に約0.01〜10重量%、好ましく
は約0.1〜50重量%で使用され、塩基性助触媒の量
がルテニウムに?18算して溶解ルテニウム触媒の約1
〜2000モル%、さらに好ましくは約100〜100
0モル%となるようにする。
選ばれたルテニウム触媒は液体反応媒中に存在するグリ
コールアルデヒドの1モルあたクルテニウムに換算して
ルテニウム触媒會少な(とも約0、001モル供給する
だけの量で一般に使用される。これよシ少ない量も使用
できるが、水素添加速度が低下する。水素圧力が35 
lv’/ GIIG (500psig)以下のとき1
00℃以下の温度で水素添加するとき起ることが判tJ
J している水素添加によってエチレングリコールとな
る生成速度の低下’t−克服するために液体反応媒中に
存在するグリコールアルデヒドに対する選ばれたルテニ
ウム触媒のモル比はこれらの条件下では好ましくは少な
くとも0.01:1としなければならない。
本発明の塩基性助触媒はあらかじめ調製しておいて水素
添加反応帯に導入することができる。代法として塩基性
助触媒が第1A族または第1IA族の1種類以上の選ば
れた金属塩よりなる場合のような場合には場合によって
は金属塩全水素添加反応帯でその場で形成することがで
きる。たとえば金属のカルボン酸塩は水素添加反応帯で
反応媒に可溶でありそのアニオンがカルボン酸より弱い
共役酸會有するルイス塩基である金属化合物と対応する
カルボン酸との反応によって作ることができる。カルボ
ン酸の金属塩を作ることができる適当な金属化合物には
前述の金属のうちの任意の金属のアルコΦクド、炭酸塩
、水酸化物、重炭酸塩等がある。金属のカルゼン酸塩を
液体水素を餐カロ反応媒中その場で形成させようとする
場合には選ばれたカルボン酸および反応媒中で反応させ
てカルぎン敵塙にしようとする金属化合物は十分に所要
量のカルボン酸塩となるだけの横で反−心根中に導入し
なければならない。典型的にいってカルボン酸および金
属化合物は1:1〜5:1のモル比で使用される。
水素飾加反応金完結させるのに必要な時間は反応剤の7
s度%H2の圧力、温度等のような要因によって大幅に
変化するが、一般に約1〜10時間、さらに普通には2
〜4時間である。場合によっては反応工程中液体反応媒
をかきまぜて液状反応混合物の成分をガス状の水素と緊
密な接触を保持することができる。このようなかきまぜ
を実施する手段は従来から知られているので説明する必
要もない。
反応に続いて製品混合物を分取しエチレングリコールを
通常の方法たとえば分留、選択抽出、クロマトグラフ処
理等によって採取する。場合にょつては未反応グリコー
ルアルデヒドを採取して反応帯へill # gせるこ
ともできる。同様に採取され定ルテニウム触媒は採取に
よってその活性が低下しないので反応帯に循環させるこ
とができる。
ルテニウム触媒は固体状の仁きには酸素に対して比較的
に安定であるが、液体に溶解すると分子状酸素に影響を
受けやすいことがわかっているので本発明のグリコール
アルデヒドおよび選ばれたルテニウム触媒は分子状酸素
が実質的にない状態で接触させることが好ましい。ここ
でいう分子状酸素が実質的にない状態とは液体反応媒上
のガス相中の02濃度が約1.0重量%以下の水準に保
持されることである。さらに好ましくはガス相中の酸素
濃度は約01重量%以下である。従って反応に対して不
活性ガスの存在下で反応を実施することができる。好ま
しい不活性ガスは、窒素、ヘリウム、アルゴン等である
本発明の方法は次の実施例によってさらに例示すること
ができる。これらの実施例で特記しない限り量は重量部
で表わされる。各実施例で反応容器k Hzでフラッシ
ュして液体反応混合物上のガス相から実質的に全量の0
:全除去する。液状サンプルはすべてガスクロマトグラ
フィーで分析される。収率、選択率および転化率は反応
器に装入されたグリコールアルデヒドの量を基準にして
計算される。例2,4.6および8〜13において製品
混合物が感度0,01重量%の水準で検出可能な量の副
生アセタールを含有しないことが判明したO 例 1 100 cc のガラスフラスコにメタノール50m1
 トリフェニルホスフィン5.Ofおよびトリ塩化ルテ
ニウム水和物1.Of’z添加した。生成混合物をかき
まぜながら窒素雰囲気中オイルパスによって75℃に加
熱し、75℃で6時間保持し、カッ色不溶性粉末状のト
リス(トリフェニルホスフィン)ジ塩化ルテニウム全形
成し、ろ過によって3.9#1に採取した。
例 2 200 mlのグラスライニングを施し7;(Parr
の圧力Iンペにメタノール20m1.グリコールアルデ
ヒド0.30 # (5,0ミリモル)、無水酢酸ナト
リウム0.02 tおよび例1のように調製されたRu
e/2(Pφ5)so、02#を装入L Z aポンベ
の内容物全窒素ガス中でかきまぜて溶媒のメタノールに
グリコールアルデヒド、ハロゲン化ルテニウム触媒およ
び酢酸ナトリウムを溶解させてから反応器に56”/l
、* Gの水素ガスを装入した。次に反応器をオイルパ
スでテフロンで被覆した磁気かきまぜ機によって液体反
応混合物音連続的にかきまぜながら100Cで4時間加
熱した。
前述の反応時間の終点で製品混合物からサンプルを採取
しガスクロマトグラフィーで分析した。
エチレングリコールはグリコールアルデヒドの転化率9
9%以上で約96%の収率および約96%の選択率で製
造されたことが判明した。副生アセタールは検出されな
かった。
例 3(比較例) 酢酸ナトリウムを省略したこと以外は例2の方法を反復
した。100℃で4時間水素添加してからグリコールア
ルデヒドの転化率995A以上が測定されたがエチレン
グリコールはわずかに約25%の選択率およびわずかに
約25%の収率で製造された。グリコールアルデヒドの
ジメチルアセタールへの選択率は約66%であることが
判明した。
例 4 例1の方法を使用しメタノール53m6、トリーp−)
 リルホスフィン6.Ofおよび三塩化ルテニウム1.
0#をかきまぜながら窒素中で24時間還流加熱しトリ
ス(トリーp−)リルホスフィン)ジ塩化ルテニウムの
不溶性粉末を形成しろ過によって4.2#を採取した。
触媒としてトリス(トリーp−トリルホスフィン)ジ塩
化ルテニウム0.02 #’を使用して例2の方法を反
復した。100℃および56Fsl/(XIG(800
psig)で4時間の反応後グリコールアルデヒドの転
化率は99%でエチレングリコールは約93%の選択率
で形成されたことが判明した。
副生アセタールは検出されなかった。
例4で使用された酢酸ナトリウムを反応器の装入物から
省略したこと以外はグリコールアルデヒドの水素添加に
トリス(トリーp−トリルホスフィン)ジ塩化ルテニウ
ムOO2t’<使用して例4を反復した。56にp /
ant G (800psig)オよび100℃で4時
間水素添加後グリコールアルデヒドの転化率は99%以
上であったことが判明したがエチレングリコールは選択
率約70%で形成されグリコールアルデヒドのジメチル
アセタールは選択率約23%で形成されたことが判明し
た。
例 6 例1の方法に準じてメタノール50m1.トリメトキシ
フェニルホスフィン7.49おヨヒ三塩化ルテニウム水
利物】、Ofをかきまぜ窒素雰囲気中で還流温度で4時
間加熱しながら混合した。沈殿として生成した固体をろ
過によって採取し、分析して目的化合物であるトリス(
ト!J−p−メトキ/フェニルホスフィン)ジ塩化ルテ
ニウムであることを確認した。
前述のように調製されたトリス(トリーp−メトキクフ
ェミルホスフイン)シ塩化ルテニウム0.02tf触媒
として使用し0.01. )の無水酢酸ナトリウムを使
用したこと以外は例2の方法を反復した。100℃およ
び水素圧力56Kp/GdtG(800psig)で4
時間水素添加後のグリコールアルデヒドの転化率は28
%でありエチレングリコールの選択率は51%であるこ
とが判明した。
副生ずるグリコールアルデヒドのアセタールは検出され
なかった。
水素添加反応器に酢酸ナトリウムを装入しなかったこと
以外は例6の方法を反復してグリコールアルデヒドの水
素添加をおこなった。100℃56 Kg 1ctlG
 (800piig >で4時間水素添加後のグリコー
ルアルデヒドの転化率は99%以上であつたがエチレン
グリコールはわずかに約5%の選択率で製造されたこと
が判明しに。グリコールアルデヒドのジメチルアセター
lしへの選択率は約95%であった。
例 8〜13 選択された助触媒の指示された量ケ使用して例2の方法
をそれぞれの実験で反復した。125℃の温度および5
6にp /cnG (800pliig)の水素圧力で
4時間の水素添加後に助触媒を共存させたトリス(トリ
フェニルホスフィン)J塩化ルf’=ウム触媒は第1表
に示すグリコールアルデヒドの転化率およびエチレング
リコールの選択率でグリコールアルデヒドの水素添加の
触媒作用゛をすることが判明した。
第 I 表 (1)1.8−ビス(ジメチルアミノ)ナフタレン(2
)4−ジメチルアミノピリジン (3)フタル酸のモノカリウム塩 前述のすべての実験でグリコールアルデヒドのジメチル
アセタールは検出されなかった。
例 14 (φ@ A S )! 1LuOj’3 、0830H
の調製例1の方法に準じRuO/3 、 N20 1.
 Q f、トリフェニルアルクン6、1 ?およびメタ
ノール50mtk W f& 100 ccの丸底フラ
スコに装入し、得られた混合物をN2中でかきまぜなが
ら5時間還流加熱した。目的とするビス(トリフェニル
アルクン)トリ塩化ルテニウム・0H30Hの緑色粉末
が形成されろ過によって採取(3,7#)を得た。
例2の方法全使用してグリコールアルデヒド0、30 
#をメタノール2Qm6.(φ3 A s ) z R
u O/5OH30HO,05tおよび酢酸ナトリウム
0.50 #と混合し、150℃および56 KP /
cftO(800psig)Hiで4時間水素添加後の
グリコールアルデヒドの転化率は99%以上であジエチ
レングリコールの選択率は76%であった。グリコール
アルデヒドのジメチルアセタールの選択率は3%であっ
た。
水素添加装入物から酢酸ナトリウムを省略したこと以外
は例14の水素添加を反復したときグリコールアルデヒ
ドの転化率99%以上でエチレングリコールの選択率は
わずかに23%でジメチルアセタールの選択率は68%
であった。
例 16 グリコールアルデヒド0.5t、(Pφ3)3−RuO
/* k触媒として0.10#、無水酢酸ナトリウム0
02#およびエチレングリコールtU媒として20μ使
用して例2の方法を反復した。56にg /c、1lt
G (800psig)の水素を使用し125℃で4時
間水素添加後のグリコールアルデヒドの転化率は99%
以上であり、エチレングリコールの選択率は94%であ
り、2−ヒドロキシメチル−1,3−ジオキシランの選
択率は約6%であった。
流出液から検出された生成物は前述のアセタールとエチ
レングリコールだけであった。
水素添加装入物から酢酸ナトリウムを省略したこと以外
は例16の方法全反復した。指定の温度および圧力で4
時間水素添加後のグリコールアルデヒドの転化率は99
%以上であり、副生アセタール(2−ヒドロキクメチル
−1,3−ジオキソラン)の選択率は99%以上であっ
た。
前述の実施例かられかるように本発明の助触媒と共存す
るルテニウム触媒は非常に少量のアセタール副生成物を
形成するだけである。本発明の方法は水素添加に引続い
て実質的に副生アセタール全含有しない製品混合物を形
成する。すなわち副生アセタールは反応流出液の0.1
重量%以下の量で流出液に存在する。ここでいう副生ア
セタールとはどんな出発原料からでも水素添加中に形成
されるアセタール類のことであり、従ってグリコールア
ルデヒドと水素添加に使用されるアルコール系溶媒との
反応マタはグリコールアルデヒドと製品エチレングリコ
ールとの反応または2分子以上のグリコールアルデヒド
の反応によって形成されるアセタールを含む。
本発明全実施するとき原料として使用されるグリコール
アルデヒド源には全く臨界性がない。グリコールアルデ
ヒドがホルムアルデヒドから形成される従来技術のヒド
ロホルミル化法から得られる流出物全使用して本発明の
水素添加法へ供給するグリコールアルデヒド原料にする
ことができる。
特に前述のヨーロッパ特許出願第2,908号およびド
イツ特許第2,741,589号明細書記載の方法によ
って生成し、これらの方法のヒドロホルミル化触媒およ
び場合によっては未反応ホルムアルデヒドとともにグリ
コールアルデヒドを含Nt6反応流出物を本発明の方法
へ直接装入してこのグリコールアルデヒド原料全前述の
水素添加反応条件で本発明のハロゲン化ルテニウム触媒
系と接触させてすぐれた収率および選択率でエチレング
リコールとすることができる。意外にも本発明の方法に
装入されるこのようなグリコールアルデヒド中に存在す
る従来技術のヒドロホルミル化触媒ハゲリコールアルデ
ヒド全水素添加してエチレングリコールとする本発明に
記載のルテニウム触媒の性能に悪影響がないことが判明
した。従って本発明によればこのようなヒドロホルミル
化反応流出物から水素添加前にグリコールアルデヒドを
採堆する必要もまた本発明記載の水素添加に先豆ってヒ
ドロホルミル化反応流出物のその他の任意の構成成分を
除去する必要もなく流出物から直接エチレングリコール
全作ることができるという長所が得られる。
前述のような従来技術のヒドロホルミル化反応ではホル
ムアルデヒド、−酸化炭素および水素を特定のヒドロホ
ルミル化触媒の存在下高温高圧で反応させてグリコール
アルデヒドとする。ヒドロホルミル化工程は一般に約5
0〜250cの温度、約35〜350KP77G(50
0〜5000psig)の82分圧および約35〜35
0 Kp /7G (500〜5000 psig)の
00分圧で実施される。典型的にいってガス状の一酸化
炭素および水素は約1:10〜10:1.好ましくは約
1:5〜5:1の00:Hz比で使用される。ホルムア
ル7’ヒF’バ一般に反応媒中のホルムアルデヒド濃度
が約1〜25重量%となるだけの量で使用される。
ヒドロホルミル化工程で使用されるヒドロホルミル化触
媒はヨーロッパ特許出願第2908号およびドイツ特許
第2.741,589号明細書に記載の任意のロジウム
触媒とすることができる。
従ってヒドロホルミル化触媒は元素状ロジウム。
その化合物、錯体まには塩まにはそれらの混合物とする
ことができ、またそのまへあるいは固体の担体りとえば
モレキュラークープ、ゼオライト、酸化アルミニウム、
二酸化ケイ素、アニオン交換樹脂まKは重合配位子に沈
着または結合して使用することができる。ドイツ特許第
2,741,589号明細書はロジウム触媒の活性形が
一酸化炭素と錯体となって組合わされまKは結合した形
たとえばさらに配位子を有するロジウムカルボニルであ
ると記載している。これらのさらに結合する配位子には
・・ロゲンたとえば塩素および少なくとも1原子の窒素
および(または)少なくとも】原子の酸素がロジウムと
配位結合を形成し得る電子対を含むように配列された化
合物を含む前述の配位子りのような有機配位子がある。
有機配位子には種々のピペラジン、ジピリジル、N−置
換ジアミン、アミノピリジン、グリコール酸、アルコキ
ク置換酢酸、テトラヒドロフラン、ジオキサン。
1 、2−ジメトキシベンゼン、アルキルエーテルまた
はアルキレングリコール、アルカノールアミン、アミノ
ジ酢酸、ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢
酸およびトリアルキル、トリアリールおよびトリ7クロ
アルキルホスフアイトおよびトリアリールホスフィンの
ような含リン配位子ならびにアンチモンおよびヒ素の類
縁化合物がある。従ってロジウムのヒドロホルミル化触
媒は次式(Ill) RhX(001(PL’ s )2 (III)(式中
Xは0/、Br、■ または下であり、またPLl、は
各L1が芳香族またはアルキル基のような有機であるホ
スフィン配位子であシ、好ましくはアリールおよびアル
キルアリールホスフィン配位子である)で表わすことが
できる。
ヒドロホルミル化触媒の使用量、溶媒を使用する場合の
溶媒、触媒の詳細な形(たとえば触媒が担持されている
が無担持かあるいはヒドロホルミル化反応で均質である
か不均質であるか)その他の反応条件は前述のヨーロッ
パ特許出願第2,908号およびドイツ特許第2,74
1,589号明細書に記載の通夛である。
前述のようにヒドロホルミル化反応器から排出されグリ
コールアルデヒド、ヒドロホルミル化触媒および未反応
ホルムアルデヒドを含有する流出物は本発明の水素添加
法にグリコールアルデヒド原料として装入することがで
きる。−酸化炭素ガスは本発明のハロゲン化ルテニウム
触媒に触a、Sとして作用し得ることが判明しているの
で、ヒドロホルミル化反応に使用された一酸化炭素ガス
はヒドロホルミル化反応流出物全水素添加反応に装入す
る前に除去しなければならない。従つ−C水素添加はガ
ス状−酸化炭素が実質的に存在しない状態すなわち00
の分圧0. OO7?/cmG (0,1ps ig)
以下で実施することが好ましい。
例 18 容f200 mlのグラスライニングを施しEParr
の圧力IンペにN、N−ジメチルアセタミド75mj、
)IJス(トリーフェニルホスフイン)モノ塩化ロジウ
ム(8trem Obemica/ Oompany 
エリ市販されているもの> 0.151?およびパラホ
ルムアルデヒド5.0を會装入しに。ゼンペの内容物1
を窒素ガス中でかきまぜてロジウム触媒およびパラホル
ムアルデヒドを溶媒のN、N−ジメチルアセタミドにと
かしてから反応器に63す/cmG(900psig)
の−酸化炭素および63にp/cnG (900psi
g)の水素を圧入し液体混合物上のガス相の全圧k 1
26 KP/cnG (1800psig)としに。次
に反応器をオイルバスで125℃で4時間加熱しながら
液体反応混合物をテフロン波相磁気かきまぜ機によって
かきまぜた。
前述の反応時間の終点で生成混合物からサンプルを採取
しガスクロマトグラフィーによって分析した。グリコー
ルアルデヒドの製造量は5.4tであって装入されたパ
ラホルムアルデヒドを基準にしたグリコールアルデヒド
の収率は54%であることがわかった。パラホルムアル
デヒドの装入量を基準にしたエチレングリコールの収率
はわずかに1%であった。
ヒドロホルミル化工程に続いて反応器からガスを放出し
てガス状の一酸化炭素を除去した。ヒドロホルミル化反
応流出を3等分し、別々の試験で各7ラククヨンをグラ
スライニング全施した容量200 mgの第二のpar
rの手カゼ7Kに移し、特定のルテニウム触媒0.05
 #およびN、N−ジメチの水素ガスiJンペに圧入し
た。実施例2の方法に準じて150Cでかきまぜながら
4時間水素添加した。このときに得られたデータを第■
表に示す。
第 ■ 表 * 触媒源 試験1:実施例1に準じて調製。
試験2:実施例4に準じて調製。
試験3 : 8trem 0herr+icB/ Oo
 、より入手。
前述のように本発明の方法によって製造されるエチレン
グリコールは水素除加反応器から取出された流出物より
既知の方法によって採取することができる。場合によっ
てはエチレングリコールをそのカルゼン酸エステルに変
換するために対応するカルボン酸を水素添加反応流出物
に添〃口することができるが、エチレングリコールを既
知の方法で水素重加反応流出物から採取してから別の工
程でカルボン酸と反応させてエチレングリコールの対応
カルボン酸エステルとする。好適なカルボン酸には1〜
20炭素原子を有する飽和脂肪族モノカルボン酸たとえ
ば酢酸、プロピオン酸、イソ酪酸、n−酪酸等がある。
従って本発明は第一工程でグリコールアルデヒドを本発
明のハロゲン化ルテニウム触媒系の存在下前述のように
゛水素添加して生成エチレングリコール全採取し、次に
第二工程でエチレングリコ−#’!i1体媒中でカルボ
ン酸と反応させてエチレングリコールの対応するカルボ
ン酸ニステルトスルエチレングリコールのカルゼン酸エ
ステルヲ製造する2段法である。第二段のエステル形成
反応を実施する温度および圧力条件に臨界性はなく大幅
に変えることができる。一般に約25〜250tl:の
温度および常圧、大気圧以下または大気圧以上の圧力を
使用することができる。カルセン酸の使用量も大幅に変
えることかできるが1反応を最も完全に実施するために
はカル日?ン酸はエチレングリコールの装入量と反応さ
せるのに必要な化学量論的な量よりも過剰に使用するこ
とが好ましい。
強鉱酸(たとえばハロゲン化水素酸、硫峡、硝酸、リン
酸お工びスルホン酸)および強肩aI!酸(たとえばト
リフルオロ酸rR1は好ましくない副生成物たとえば好
ましくないアセタール副生成物の生成會促進するので、
これらの強酸の実質的な量の存在は避けなければならな
い。従って本発明の液体反応媒は酸解離恒数Kaが25
CでI×10より大きな酵すなわちpKaが2.5以下
の酸全実質的に含有しない方がよい。好ましくはこのよ
うな酸の濃度はlppm以下である。
明らかに本発明から逸脱しないで種々の変更をすること
ができるので、前述の説明に含まれているすべての内容
は例示と解釈すべきであって本発明を限定すると解釈し
てはならない。
代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他]名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11(a ) (1)式 で示されるルテニウム錯体〔式中Xはθ〜2の整数であ
    シ、yは2まには3であり、MはPまたはA、sであり
    、Rはアリールであり、 X+は水素、ハロゲンまたは
    擬ハロゲンであり、fはハロゲンまたは擬ハロゲンであ
    る。ただしくx)”+(y”)は8〜10の整数である
    〕および(11)式 %式% で示されるルテニウム錯体し式中MおよびRは前述の意
    味全もち、 X” 、X4およびX器は同一またはこと
    なり、それぞれがハロゲンまたは擬ハロゲンであシ、r
    は2または3であり、SはOまには1であり、Lは有機
    単座配位子である。ただしSが0のときrは3でなけれ
    ばならない〕よりなる群から選ばれる少なくとも1種の
    触媒を溶解した液体反応媒の存在下、およびグリコール
    アルデヒドよう強塩基である化合物よりなる群から選ば
    れる少なくとも1種の助触媒の存在下でグリコールアル
    デヒドと水素とを接触させてグリコールアルデヒドを水
    素添加することによっでエチレングリコールを形成し。 (b)形成されたエチレングリコールを別の反応帯でカ
    ルゼン酸と反応させてエチレングリコールの対応するカ
    ルゼン酸エステルを形成することよりなるエチレングリ
    コールのカルゼン酸エステルの製造法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008279666A (ja) * 2007-05-11 2008-11-20 Panefuri Kogyo Kk 金属調化粧シート及び金属調化粧材

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1223277A (en) * 1982-06-16 1987-06-23 Eit Drent Process for the preparation of glycol aldehyde and the production of ethylene glycol therefrom
US4506030A (en) * 1984-02-17 1985-03-19 The Board Of Regents, University Of Texas System Catalysts for hydrogenation of aromatic compounds
US4777302A (en) * 1986-08-20 1988-10-11 Mitsubishi Chemical Industries Limited Method for hydrogenating an aldehyde and/or a ketone
FR2623805B1 (fr) * 1987-12-01 1990-04-13 Rhone Poulenc Sante Procede de preparation de la vitamine a
FR2623799B1 (fr) * 1987-12-01 1990-01-26 Rhone Poulenc Sante Procede de preparation d'alcools insatures
FR2623800B1 (fr) * 1987-12-01 1990-01-26 Rhone Poulenc Sante Procede de preparation d'alcools insatures
DE3822036A1 (de) * 1988-06-30 1990-02-08 Hoechst Ag Verfahren zur trennung von in waessriger oder waessrig/organischer loesung enthaltenen substanzgemischen
DE69518497T2 (de) * 1994-12-07 2001-04-19 Japan Science And Technology Corp., Kawaguchi Verfahren zur Herstellung eines Alkohols
US6743921B2 (en) 2002-01-24 2004-06-01 Dsm Catalytica Pharmaceuticals, Inc. Process for the preparation of nonracemic syn-1-(4-hydroxy-phenyl)-2-(4-hydroxy-4-phenyl-piperidin-1-yl)-1-propanol compounds
US7420093B2 (en) * 2006-09-29 2008-09-02 Eastman Chemical Company Process for the preparation of glycolaldehyde
US7301054B1 (en) * 2006-09-29 2007-11-27 Eastman Chemical Company Process for the preparation of glycolaldehyde
US7615671B2 (en) 2007-11-30 2009-11-10 Eastman Chemical Company Hydrogenation process for the preparation of 1,2-diols
CN103857468B (zh) * 2011-10-06 2016-04-13 弗门尼舍有限公司 用ru/双齿配体络合物对醛的选择性氢化
TWI630197B (zh) * 2013-02-27 2018-07-21 丹麥商哈爾德杜薩公司 從包含低分子量羰基化合物之組成物移除甲醛的方法
TWI508937B (zh) * 2014-04-30 2015-11-21 Chien An Chen 使用甲醇為原料經由甲醛、乙醇醛的中間產物而合成乙二醇的製造方法
DK3160927T3 (da) * 2014-06-30 2022-06-13 Haldor Topsoe As Fremgangsmåde til fremstilling af ethylenglycol ud fra sukker
MX2016017154A (es) * 2014-06-30 2017-05-03 Topsoe Haldor As Proceso para la preparacion de etilenglicol a partir de azucares.
LT3245182T (lt) 2015-01-13 2020-03-10 Avantium Knowledge Centre B.V. Etileno glikolio paruošimo iš angliavandenių procesas
RU2737739C2 (ru) 2016-01-07 2020-12-02 Хальдор Топсёэ А/С Способ получения этиленгликоля из сахаров
JP6975152B2 (ja) * 2016-01-07 2021-12-01 ハルドール・トプサー・アクチエゼルスカベット 糖からエチレングリコールを製造する方法
US20190047929A1 (en) * 2016-02-08 2019-02-14 Shell Oil Company Process for the hydrogenation of glycolaldehyde
RU2759538C2 (ru) 2016-12-08 2021-11-15 Хальдор Топсёэ А/С Получение гликолевого альдегида термолитической фрагментацией
WO2019123055A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-27 Sabic Global Technologies B.V. Valorization of syngas via formaldehyde – hydroformylation of formaldehyde using heterogenized organometallic complexes of group viii metals
CN117043225A (zh) 2021-01-29 2023-11-10 布拉斯科公司 具有提高的结晶控制的2,4-fdca的共聚酯

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5337606A (en) * 1976-09-17 1978-04-06 Nat Distillers Chem Corp Method of producing ethylene glycol

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3260759A (en) * 1966-07-12 Increased catalyst life in the hybroge- nation of hydroxyaldehydes to poly- gls
US1534752A (en) * 1920-05-21 1925-04-21 Carbide & Carbon Chem Corp Production of glycol esters
GB1065395A (en) * 1963-06-24 1967-04-12 Engelhard Ind Inc Hydrogenation of saturated aldehydes
GB1227601A (ja) * 1967-07-03 1971-04-07
US3883580A (en) * 1972-02-09 1975-05-13 Monsanto Co Asymmetric reduction of ketones to form optically active alcohols
US3935284A (en) * 1973-10-19 1976-01-27 Ici United States Inc. Homogeneous hydrogenation of saccharides using ruthenium triphenyl phosphine complex
US4024193A (en) * 1973-10-19 1977-05-17 Ici United States Inc. Homogeneous hydrogenation process
DE2715666A1 (de) * 1977-04-07 1978-10-12 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung von aethylenglykol

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5337606A (en) * 1976-09-17 1978-04-06 Nat Distillers Chem Corp Method of producing ethylene glycol

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008279666A (ja) * 2007-05-11 2008-11-20 Panefuri Kogyo Kk 金属調化粧シート及び金属調化粧材

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5775940A (en) 1982-05-12
JPS6010013B2 (ja) 1985-03-14
DE3164316D1 (en) 1984-07-26
EP0046680B1 (en) 1984-06-20
US4321414A (en) 1982-03-23
EP0046680A1 (en) 1982-03-03

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