JPS64938B2 - - Google Patents
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- JPS64938B2 JPS64938B2 JP55186336A JP18633680A JPS64938B2 JP S64938 B2 JPS64938 B2 JP S64938B2 JP 55186336 A JP55186336 A JP 55186336A JP 18633680 A JP18633680 A JP 18633680A JP S64938 B2 JPS64938 B2 JP S64938B2
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- propionaldehyde
- propionyloxy
- acetoxy
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はロジウム錯化合物を主触媒とするビニ
ルアセテートまたはビニルプロピオネートのヒド
ロホルミル化反応によるα―アセトキシまたはプ
ロピオニルオキシ―プロピオンアルデヒドの製造
方法に関する。この反応は次式で示される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde by a hydroformylation reaction of vinyl acetate or vinyl propionate using a rhodium complex compound as the main catalyst. This reaction is shown by the following formula.
(Rはメチル基またはエチル基を表わす)
α―アセトキシまたはプロピオニルオキシ―プ
ロピオンアルデヒドはたとえば乳酸、乳酸エステ
ル、スレオニンなどの製造における出発原料をは
じめとして各種有機合成反応の出発物質として工
業的に極めて有用な化合物である。 (R represents a methyl group or an ethyl group) α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde is extremely useful industrially as a starting material for various organic synthesis reactions, including as a starting material in the production of lactic acid, lactic acid ester, threonine, etc. It is a compound.
α―アセトキシまたはプロピオニルオキシ―プ
ロピオンアルデヒドがロジウム錯化合物を触媒と
するビニルアセテートまたはビニルプロピオネー
トのヒドロホルミル化反応によつて比較的高収率
で生成することは既によく知られている(たとえ
ば特公昭40―1575号公報、J.Chem.Soc.,(A)2753
(1970)、特開昭51―143617号公報参照)。周知の
如く、ロジウム錯化合物は極めて高価であるの
で、ビニルアセテートまたはビニルプロピオネー
トのヒドロホルミル化によるα―アセトキシまた
はプロピオニルオキシ―プロピオンアルデヒドの
製造を工業的規模で実施するに際しては、反応混
合液から目的生成物である熱的および化学的に比
較的不安定なα―アセトキシまたはプロピオニル
オキシ―プロピオンアルデヒドを効率よくロジウ
ム錯化合物と分離すること、ロジウム錯化合物の
触媒活性を維持したままで触媒を循環再使用する
こと、などが技術的にとくに重要である。しかし
ながら、これまでこれらの技術的課題の解決を意
図した研究報告の類は見当らない。むしろ従来公
知の方法ではこれらの技術的課題は何ら解決され
ない。ヒドロホルミル化反応混合液からα―アセ
トキシまたはプロピオニルオキシ―プロピオンア
ルデヒドを分離する場合、従来公知の方法におい
ては蒸留分離法が用いられているが、本発明者ら
の詳細な検討によると蒸留分離法には、イ)α―
アセトキシまたはプロピオニルオキシ―プロピオ
ンアルデヒドが蒸留分離条件下で脱カルボン酸反
応、縮重合反応、酸化反応などの望ましからざる
副反応を起こす、ロ)ヒドロホルミル化反応と蒸
留分離を繰り返した場合、その繰り返し回数の増
加に伴い、循環使用されるロジウム錯化合物の触
媒活性が低下するとともに高沸点副生成物が蓄積
する、などの問題点があり、蒸留分離法は工業的
には採用し得ない。 It is already well known that α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde can be produced in relatively high yields by the hydroformylation reaction of vinyl acetate or vinyl propionate catalyzed by a rhodium complex compound (for example, Publication No. 1575, J.Chem.Soc., (A)2753
(1970), Japanese Patent Application Laid-Open No. 143617). As is well known, rhodium complex compounds are extremely expensive, so when producing α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde by hydroformylation of vinyl acetate or vinyl propionate on an industrial scale, it is difficult to use rhodium complex compounds from the reaction mixture. To efficiently separate the target product, α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde, which is relatively unstable thermally and chemically, from the rhodium complex compound, and to circulate the catalyst while maintaining the catalytic activity of the rhodium complex compound. Reuse is particularly important from a technical standpoint. However, to date, there have been no research reports intended to solve these technical problems. Rather, conventionally known methods do not solve these technical problems at all. When separating α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde from the hydroformylation reaction mixture, a distillation separation method has been used in the conventionally known method. A) α-
Acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde causes undesirable side reactions such as decarboxylation, polycondensation, and oxidation reactions under distillation separation conditions; (b) repeated hydroformylation and distillation separation; As the number of cycles increases, there are problems such as a decrease in the catalytic activity of the rhodium complex compound that is recycled and an accumulation of high-boiling by-products, and the distillation separation method cannot be adopted industrially.
本発明によれば
有機溶媒中で実質的に水不容性のロジウム錯
化合物および三置換ホスフインの存在下にビニ
ルアセテートまたはビニルプロピオネートを水
素と一酸化炭素との混合ガスによつてヒドロホ
ルミル化し、
工程)で得られる反応混合液に水性媒体に
よる抽出操作を施すことによつてα―アセトキ
シまたはプロピオニルオキシ―プロピオンアル
デヒドを水性媒体層に抽出分離し、
工程)で得られる触媒成分を含む抽残層を
工程)のヒドロホルミル化反応工程に循環
し、
工程)で得られるα―アセトキシまたはプ
ロピオニルオキシ―プロピオンアルデヒドを含
む水性媒体層から蒸留缶液の温度を90℃以下に
保ちながら分留することによつてα―アセトキ
シまたはプロピオニルオキシ―プロピオンアル
デヒドを取得する、
ことからなるα―アセトキシまたはプロピオニル
オキシ―プロピオンアルデヒドの製造方法が提供
される。この方法によれば高い反応速度と高い選
択率でα―アセトキシまたはプロピオニルオキシ
―プロピオンアルデヒドが生成するだけでなくロ
ジウム錯化合物の触媒活性が長期に亘つて安定に
保持される。さらに抽出に際して水性媒体層への
ロジウム錯化合物および三置換ホスフインの溶出
による損失は極めて小さく、また水性媒体層から
α―アセトキシまたはプロピオニルオキシ―プロ
ピオンアルデヒドを高収率かつ高純度で分離取得
することができるので、ビニルアセテートまたは
ビニルプロピオネートのヒドロホルミル化反応に
よるα―アセトキシまたはプロピオニルオキシ―
プロピオンアルデヒドの製造を工業的に有利に行
なうことができる。 According to the present invention, vinyl acetate or vinyl propionate is hydroformylated with a mixed gas of hydrogen and carbon monoxide in the presence of a substantially water-insoluble rhodium complex compound and a trisubstituted phosphine in an organic solvent, By subjecting the reaction mixture obtained in step) to an extraction operation with an aqueous medium, α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde is extracted and separated into an aqueous medium layer, and a raffinate layer containing the catalyst component obtained in step) is obtained. is circulated to the hydroformylation reaction step of step), and fractionated from the aqueous medium layer containing α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde obtained in step) while keeping the temperature of the still distillate below 90°C. and obtaining α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde. According to this method, not only α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde is produced at a high reaction rate and high selectivity, but also the catalytic activity of the rhodium complex compound is stably maintained over a long period of time. Furthermore, during extraction, the loss of rhodium complex compounds and trisubstituted phosphine due to elution into the aqueous medium layer is extremely small, and it is possible to separate and obtain α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde from the aqueous medium layer in high yield and purity. α-acetoxy or propionyloxy by hydroformylation reaction of vinyl acetate or vinyl propionate.
Propionaldehyde can be produced industrially advantageously.
α―アセトキシまたはプロピオニルオキシ―プ
ロピオンアルデヒドの構造式から想定される親水
性と疎水性のバランスを考慮すると、前述の如く
ヒドロホルミル化反応混合液の水性媒体による抽
出操作による前記アルデヒド類が極めて効率的に
分離されることは全く驚くべきことである。 Considering the balance between hydrophilicity and hydrophobicity assumed from the structural formula of α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde, the above-mentioned aldehydes can be extracted extremely efficiently by the extraction operation of the hydroformylation reaction mixture with an aqueous medium as described above. Being separated is quite surprising.
本発明の方法において有機容媒は水性媒体によ
る抽出工程を考慮して実質的に水不溶性のものが
用いられる。使用可能な有機溶媒としては数多く
の溶媒を挙げることができるが、触媒成分の溶解
性、水性媒体層中への触媒成分の溶出ロス、価
格、後続の分離工程を加味した物理的性質、化学
的安定性、ヒドロホルミル化反応成績などを考慮
して、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベ
ンゼンなどで代表される低級アルキル基で置換さ
れていてもよい芳香族炭化水素、およびシクロヘ
キサン、メチルシクロヘキサンなどの置換または
非置換の飽和脂環式炭化水素をその望ましい具体
例として挙げることかできる。このなかで特に好
ましく用いられるのでベンゼン、トルエンおよび
キシレンである。ロジウム錯化合物としては、ヒ
ドロホルミル化反応条件下においてヒドロホルミ
ル化触媒能を有しかつ水性媒体に実質的に不溶で
ある任意のロジウム錯化合物を用いることができ
る。かかるロジウム錯化合物は既に多数知られて
おり、本発明の方法においてはこれら従来公知の
ロジウム錯化合物が概ね使用可能である。具体的
にはHRh(CO)(PA3)3(A:アリール基)、RhCl
(PA3)3、Rh(acac)3(acac:アセチルアセトナー
ト基)、Rh(OAc)3(OAc:酢酸基)、Rh4(CO)12、
Rh6(CO)16、〔Rh(CO)2(PA3)2〕2、RhCl3・
3H2O、Rh2O3などが挙げられ、このうちでも
HRh(CO)(PA3)3型のロジウム錯化合物が触媒
活性、溶解性、取扱い易さ、などの観点からとく
に好ましい。なお、別途触媒調整槽を設け、その
中で公知の方法によりロジウム錯化合物を調製
し、得られる混合液をそのままヒドロホルミル化
反応槽に供給して反応を行なうこともできる。ロ
ジウム錯化合物は通常ヒドロホルミル化反応液1
あたり0.1〜25ミリモル、さらに好ましくは0.1
〜10ミリモルの濃度範囲で使用される。ロジウム
錯化合物の濃度が反応液1あたり0.1ミリモル
以下の濃度の場合には工業的に満足しうる反応速
度が得られず、またロジウム錯化合物を反応液1
あたり25ミリモル以上という不必要に高い濃度
で用いることは経済的見地からもまた工程)の
抽出工程において水性媒体層中へのロジウム錯化
合物の溶出ロスが大となることからも不利であ
る。 In the method of the present invention, a substantially water-insoluble organic medium is used in consideration of the extraction step using an aqueous medium. There are many organic solvents that can be used, but the solubility of the catalyst components, loss of elution of the catalyst components into the aqueous medium layer, price, physical properties considering the subsequent separation process, and chemical Considering stability, hydroformylation reaction results, etc., aromatic hydrocarbons that may be substituted with lower alkyl groups, such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene, and substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbons, such as cyclohexane and methylcyclohexane, are used. Preferred examples include substituted saturated alicyclic hydrocarbons. Among these, benzene, toluene and xylene are particularly preferably used. As the rhodium complex compound, any rhodium complex compound that has hydroformylation catalytic ability under hydroformylation reaction conditions and is substantially insoluble in an aqueous medium can be used. Many such rhodium complex compounds are already known, and most of these conventionally known rhodium complex compounds can be used in the method of the present invention. Specifically, HRh(CO)(PA 3 ) 3 (A: aryl group), RhCl
(PA 3 ) 3 , Rh (acac) 3 (acac: acetylacetonate group), Rh (OAc) 3 (OAc: acetic acid group), Rh 4 (CO) 12 ,
Rh 6 (CO) 16 , [Rh (CO) 2 (PA 3 ) 2 ] 2 , RhCl 3・
Examples include 3H 2 O, Rh 2 O 3 , etc. Among these,
HRh(CO)(PA 3 ) type 3 rhodium complex compounds are particularly preferred from the viewpoints of catalytic activity, solubility, ease of handling, and the like. In addition, it is also possible to separately provide a catalyst adjustment tank, prepare the rhodium complex compound therein by a known method, and feed the resulting mixed solution as it is to the hydroformylation reaction tank to carry out the reaction. The rhodium complex compound is usually hydroformylation reaction solution 1
0.1-25 mmol per, more preferably 0.1
Used in a concentration range of ~10 mmol. If the concentration of the rhodium complex compound is less than 0.1 mmol per reaction solution, an industrially satisfactory reaction rate cannot be obtained;
The use of an unnecessarily high concentration of 25 mmol or more is disadvantageous from an economical point of view and also because the loss of elution of the rhodium complex compound into the aqueous medium layer during the extraction step (step) becomes large.
本発明の方法において工程)で用いられる三
置換ホスフインは1般式PR′R″,R(R′および
R″は芳香族炭化水素基を表わし、Rは芳香族
炭化水素基または炭素数3以上の飽和脂肪族炭化
水素基を表わす)で表わされる。かかる三置換ホ
スフインとしてはトリフエニルホスフイン、トリ
トリルホスフイン、トリナフチルホスフインなど
で代表される置換または非置換のトリアリールホ
スフイン、およびジフエニルプロピルホスフイ
ン、ジフエニルヘキシルホスフインなどで代表さ
れるジアリールアルキルホスフインを例示するこ
とができる。これらのうちでもとくに好ましくは
用いられるのは置換または非置換のトリアリール
ホスフインである。本発明者らの研究によると、
三置換ホスフインの使用量はα―アセトキシまた
はプロピオニルオキシ―プロピオンアルデヒドへ
の選択率、反応速度、触媒活性寿命、水性媒体層
中へのロジウム溶出量、三置換ホスフインの水性
媒体層中への溶出量などを強く支配し、選択率、
反応速度、水性媒体層中への三置換ホスフインの
溶出量については三置換ホスフインの使用量が少
ない方が、また触媒活性寿命、水性媒体層中への
ロジウム溶出量については三置換ホスフインの使
用量が多い方が好ましい結果が得られる。このよ
うに三置換ホスフインは使用量により互いに相反
する効果をもたらすが、これらすべての点を工業
的観点から総合的に判断すると望ましい三置換ホ
スフインの使用量は概ねロジウム1原子あたり約
5〜約50モルの範囲であり、より厳密にはヒドロ
ホルミル化反応液1あたり10〜150ミリモルの
濃度で用いるのが実用的である。三置換ホスフイ
ンは2種以上を任意に混合して使用しても何ら差
支えない。 The trisubstituted phosphine used in step) in the process of the present invention has the general formula PR′R″, R(R′ and
R" represents an aromatic hydrocarbon group, and R represents an aromatic hydrocarbon group or a saturated aliphatic hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms. Examples of such trisubstituted phosphine include triphenylphosphine, tritolyl Examples include substituted or unsubstituted triarylphosphines such as phosphine and trinaphthylphosphine, and diarylalkylphosphine such as diphenylpropylphosphine and diphenylhexylphosphine. Among these, substituted or unsubstituted triarylphosphines are particularly preferably used.According to the research of the present inventors,
The amount of trisubstituted phosphine used depends on the selectivity to α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde, reaction rate, catalyst activity life, amount of rhodium eluted into the aqueous medium layer, and amount of trisubstituted phosphine eluted into the aqueous medium layer. etc., the selection rate,
Regarding the reaction rate and the amount of trisubstituted phosphine eluted into the aqueous medium layer, the smaller the amount of trisubstituted phosphine used, the better the catalyst activity life and the amount of rhodium eluted into the aqueous medium layer. A more favorable result can be obtained. As described above, trisubstituted phosphine has contradictory effects depending on the amount used, but when all these points are comprehensively judged from an industrial viewpoint, the desirable amount of trisubstituted phosphine used is approximately 5 to 50% per rhodium atom. The concentration is in the molar range, and more precisely, it is practical to use the concentration in the range of 10 to 150 mmol per hydroformylation reaction solution. There is no problem in using two or more trisubstituted phosphines in any combination.
本発明の方法において工程)のヒドロホルミ
ル化反応は、従来のヒドロホルミル化反応で一般
に採用されている反応条件、すなわち反応温度50
〜120℃、一酸化炭素分圧0.1〜150Kg/cm2、反応
圧力0.5〜200Kg/cm2のもとで行なうことができ
る。反応温度が50℃未満の場合反応速度が極端に
遅くなり、他方反応温度が120℃を超えると望ま
しからざる副反応が併発するなどの不都合が生じ
る。水素/一酸化炭素混合ガス中の一酸化炭素分
圧が高いほどα―アセトキシまたはプロピオニル
オキシ―プロピオンアルデヒドへの選択率が高く
なる傾向があるが、一酸化炭素分圧がある限度を
超えると反応速度が低下する傾向も認められるの
で、これらの点を考慮すると望ましい一酸化炭素
分圧の範囲は4〜約50Kg/cm3である。水素/一酸
化炭素混合ガス中の水素と一酸化炭素のモル比と
しては一般のヒドロホルミル化反応で提案されて
いるモル比がそのまま適用される。水素と一酸化
炭素のモル比が0.5〜5程度の混合ガスを用いて
ヒドロホルミル化反応を実施する場合の反応圧力
は、α―アセトキシまたはプロピオニルオキシ―
プロピオンアルデヒドへの選択率、反応速度およ
び触媒活性寿命などを考慮して約25Kg/cm2以上に
保たれるのが望ましい。反応圧力についてさらに
好ましい上限は150Kg/cm2である。 In the method of the present invention, the hydroformylation reaction in step) is performed under the reaction conditions generally employed in conventional hydroformylation reactions, that is, the reaction temperature is 50°C.
The reaction can be carried out at ~120°C, a carbon monoxide partial pressure of 0.1-150 Kg/cm 2 , and a reaction pressure of 0.5-200 Kg/cm 2 . If the reaction temperature is less than 50°C, the reaction rate will be extremely slow, while if the reaction temperature exceeds 120°C, undesirable side reactions may occur. The higher the carbon monoxide partial pressure in the hydrogen/carbon monoxide mixed gas, the higher the selectivity to α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde, but if the carbon monoxide partial pressure exceeds a certain limit, the reaction will occur. Since a tendency for the speed to decrease is also observed, taking these points into consideration, the preferable range of carbon monoxide partial pressure is 4 to about 50 Kg/cm 3 . As the molar ratio of hydrogen to carbon monoxide in the hydrogen/carbon monoxide mixed gas, the molar ratio proposed for general hydroformylation reactions is applied as is. When carrying out a hydroformylation reaction using a mixed gas with a molar ratio of hydrogen and carbon monoxide of about 0.5 to 5, the reaction pressure is α-acetoxy or propionyloxy-
Considering the selectivity to propionaldehyde, reaction rate, catalyst activity life, etc., it is desirable to keep it at about 25 Kg/cm 2 or more. A more preferable upper limit for the reaction pressure is 150 Kg/cm 2 .
本発明の方法に従うヒドロホルミル化反応は、
通常のオレフイン類のヒドロホルミル化反応と同
様にそれ自体公知の撹拌型反応槽または気泡塔型
反応槽中で連続方式またはバツチ方式で行なうこ
とができる。反応に際し、反応熱の蓄積を抑制
し、α―アセトキシまたはプロピオニルオキシ―
プロピオンアルデヒドへの選択率を向上させ、高
沸点副生物の蓄積を防止するために、ビニルアセ
テートまたはビニルプロピオネートを連続的に供
給することによつて反応系内のビニルアセテート
またはビニルプロピオネートの濃度を一定範囲内
に保ちながら反応を行なうのが有利である。また
反応混合液中のα―アセトキシまたはプロピオニ
ルオキシ―プロピオンアルデヒドの濃度は、高沸
副生物の蓄積、水性媒体層中へのロジウム錯化合
物および三置換ホスフインの溶出量、水性媒体層
中へのα―アセトキシまたはプロピオニルオキシ
―プロピオンアルデヒドの抽出効率などの観点か
ら反応混合液1あたり約0.5〜約3モルの範囲
に保つのが有利である。 The hydroformylation reaction according to the method of the invention is
Like the usual hydroformylation reaction of olefins, the reaction can be carried out in a continuous or batchwise manner in a stirred reactor or bubble column reactor known per se. During the reaction, the accumulation of reaction heat is suppressed, and α-acetoxy or propionyloxy-
vinyl acetate or vinyl propionate in the reaction system by continuously feeding vinyl acetate or vinyl propionate to improve the selectivity to propionaldehyde and prevent the accumulation of high-boiling byproducts. It is advantageous to carry out the reaction while maintaining the concentration of . The concentration of α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde in the reaction mixture also depends on the accumulation of high-boiling byproducts, the amount of rhodium complex compounds and trisubstituted phosphine eluted into the aqueous medium layer, and the concentration of α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde in the aqueous medium layer. From the viewpoint of extraction efficiency of -acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde, it is advantageous to maintain the amount in the range of about 0.5 to about 3 mol per reaction mixture.
ビニルアセテートまたはビニルプロピオネート
のヒドロホルミル化反応工程(工程)で得られ
る目的生成物であるα―アセトキシまたはプロピ
オニルオキシ―プロピオンアルデヒドを含む反応
混合液は工程)において水性媒体による抽出操
作が施され、それによりα―アセトキシまたはプ
ロピオニルオキシ―プロピオンアルデヒドは水性
媒体層中に抽出分離される。本発明の方法におい
て、水性媒体としては水もしくはビニルアセテー
トまたはビニルプロピオネートから誘導される有
機カルボン酸を少量含む水溶液が用いられる。本
発明者らの詳細な検討によると、α―アセトキシ
またはプロピオニルオキシ―プロピオンアルデヒ
ドの水性媒体層中への抽出率、ロジウム錯化合物
および三置換ホスフインの水性媒体層中への溶出
量は、水性媒体層とヒドロホルミル化反応混合液
層との接触効率、抽出温度、反応混合液中のα―
アセトキシまたはプロピオニルオキシ―プロピオ
ンアルデヒド濃度、反応混合液に対する水性媒体
の容量比、抽出時の気相部の雰囲気などに依存
し、水性媒体層とヒドロホルミル化反応混合液層
との接触効率が高いほど、抽出温度が低いほど、
ヒドロホルミル化反応混合液に対する水性媒体の
容量比が大きいほどα―アセトキシまたはプロピ
オニルオキシ―プロピオンアルデヒドの水性媒体
層中への抽出率は高くなり、また水性媒体層中へ
のロジウム錯化合物および三置換ホスフインの溶
出量は低下する傾向が認められた。抽出工程にお
ける水性媒体層とヒドロホルミル化反応混合液層
との接触効率の点で好ましい抽出塔の型式は撹拌
槽形式であり、とくにRDC型抽出塔が好ましい。
抽出温度は約5〜40℃の範囲から選ばれる。ヒド
ロホルミル化反応混合液に対する水性媒体の容量
比は、反応混合液中のα―アセトキシまたはプロ
ピオニルオキシ―プロピオンアルデヒド濃度にも
よるが該濃度が反応混合液1あたり約0.5〜約
3モルの場合には0.3〜3の範囲から選ぶのが好
ましい。工程)の水性媒体による抽出操作は窒
素ガス、ヘリウムガスおよびアルゴンガスなどの
実質的に酸素を含まない不活性ガスまたは少なく
とも0.1Kg/cm2以上の一酸化炭素分圧を有する水
素/一酸化炭素混合ガスもしくは前記不活性ガス
で希釈された0.1Kg/cm2以上の一酸化炭素分圧を
有する水素/一酸化炭素混合ガスの雰囲気下に行
なうことが好ましく、これにより水性媒体層中へ
のロジウム錯化合物の溶出を抑制することができ
る。抽出操作はバツチ方式でも行なうことができ
るが、工業的には連続方式で行なうのが有利であ
る。 The reaction mixture containing α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde, which is the target product obtained in the vinyl acetate or vinyl propionate hydroformylation reaction step (step), is subjected to an extraction operation with an aqueous medium in step), The α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde is thereby extracted and separated into the aqueous medium layer. In the process of the invention, the aqueous medium used is water or an aqueous solution containing a small amount of an organic carboxylic acid derived from vinyl acetate or vinyl propionate. According to detailed studies by the present inventors, the extraction rate of α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde into the aqueous medium layer, the elution amount of rhodium complex compounds and trisubstituted phosphine into the aqueous medium layer, Contact efficiency between the layer and the hydroformylation reaction mixture layer, extraction temperature, α- in the reaction mixture
The higher the contact efficiency between the aqueous medium layer and the hydroformylation reaction mixture layer, the higher the contact efficiency between the aqueous medium layer and the hydroformylation reaction mixture layer, depending on the acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde concentration, the volume ratio of the aqueous medium to the reaction mixture, the atmosphere of the gas phase during extraction, etc. The lower the extraction temperature, the
The larger the volume ratio of the aqueous medium to the hydroformylation reaction mixture, the higher the extraction rate of α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde into the aqueous medium layer, and the higher the extraction rate of α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde into the aqueous medium layer. A tendency for the elution amount to decrease was observed. In terms of contact efficiency between the aqueous medium layer and the hydroformylation reaction mixture layer in the extraction step, the preferred type of extraction tower is a stirred tank type, and an RDC type extraction tower is particularly preferred.
The extraction temperature is selected from a range of about 5 to 40°C. The volume ratio of the aqueous medium to the hydroformylation reaction mixture depends on the concentration of α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde in the reaction mixture, but when the concentration is about 0.5 to about 3 mol per reaction mixture, It is preferable to select from the range of 0.3 to 3. The extraction operation with an aqueous medium in step) is performed using substantially oxygen-free inert gases such as nitrogen gas, helium gas and argon gas, or hydrogen/carbon monoxide with a carbon monoxide partial pressure of at least 0.1 Kg/ cm2 . It is preferable to conduct the reaction under an atmosphere of a mixed gas or a hydrogen/carbon monoxide mixed gas having a carbon monoxide partial pressure of 0.1 Kg/cm 2 or more diluted with the above-mentioned inert gas. Elution of complex compounds can be suppressed. Although the extraction operation can be carried out in a batch manner, it is industrially advantageous to carry out the extraction operation in a continuous manner.
工程)で得られる触媒成分を含む抽残層は次
の工程)においてヒドロホルミル化反応工程に
循環し再使用される。この場合、必要に応じて抽
残層の一部を別途取り出し、公知の触媒賦活処理
を施したのちヒドロホルミル化反応工程に循環す
ることもできる。 The raffinate layer containing the catalyst component obtained in step) is recycled to the hydroformylation reaction step and reused in the next step). In this case, if necessary, a part of the raffinate layer can be separately taken out, subjected to a known catalyst activation treatment, and then recycled to the hydroformylation reaction step.
工程)で得られるα―アセトキシまたはプロ
ピオニルオキシ―プロピオンアルデヒドを含む水
性媒体層から分留によつてα―アセトキシまたは
プロピオニルオキシ―プロピオンアルデヒドが取
得される(工程)。分留に際しては蒸留缶液の
温度を90℃以下に保つことがα―アセトキシまた
はプロピオニルオキシ―プロピオンアルデヒドを
高収率かつ実用的範囲内の純度で取得するために
必要であることがわかつた。蒸留缶液の温度が90
℃を超えてたとえば約95℃以上になると、蒸留時
に加水分解反応、縮重合反応などを併発し、α―
アセトキシまたはプロピオニルオキシ―プロピオ
ンアルデヒドの純度および取得率が低下する。前
記分留操作は通常、蒸留缶液の温度を90℃以下に
保ちながら生成アルデヒドに応じた減圧下で行な
われる。たとえばα―アセトキシプロピオンアル
デヒドの場合には10〜90mmHgの減圧度が、ま
たα―プロピオニルオキシプロピオンアルデヒド
の場合には1〜40mmHgの減圧度が適用される。
本発明の方法においては、かゝる分留操作に先が
けて水性媒体層に有機溶媒による抽出操作を施す
かまたはたとえば活性炭で代表される吸着体によ
る吸着処理を施すことによつて水性媒体層中に含
まれる微量のロジウム錯化合物および有機リン化
合物を部分的に除去したのち分留することもでき
る。α―アセトキシまたはプロピオニルオキシ―
プロピオンアルデヒドの純度に関しては、所望に
より実質的に不純物を含まない高純度のα―アセ
トキシまたはプロピオニルオキシ―プロピオンア
ルデヒドを得ることもできるが、これらの取得率
を高めるためには極く少量の水および/またはビ
ニルアセテートまたはビニルプロピオネートから
誘導される有機カルボン酸を含む製品として単離
するのが有利である。 α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde is obtained by fractional distillation from the aqueous medium layer containing α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde obtained in step (step). It has been found that it is necessary to maintain the temperature of the distillate liquid below 90°C during fractional distillation in order to obtain α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde in high yield and at a purity within a practical range. The temperature of the still liquid is 90
If the temperature exceeds 95°C, for example, hydrolysis reactions and polycondensation reactions occur simultaneously during distillation, resulting in α-
The purity and yield of acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde decreases. The fractional distillation operation is usually carried out under reduced pressure depending on the aldehyde produced while maintaining the temperature of the distillate liquid at 90° C. or lower. For example, in the case of α-acetoxypropionaldehyde, a degree of vacuum of 10 to 90 mmHg is applied, and in the case of α-propionyloxypropionaldehyde, a degree of vacuum of 1 to 40 mmHg is applied.
In the method of the present invention, prior to such a fractional distillation operation, the aqueous medium layer is subjected to an extraction operation using an organic solvent or an adsorption treatment using an adsorbent such as activated carbon. Fractional distillation can also be carried out after partially removing trace amounts of rhodium complex compounds and organic phosphorus compounds contained in the mixture. α-acetoxy or propionyloxy-
Regarding the purity of propionaldehyde, it is possible to obtain highly purified α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde that is substantially free of impurities if desired, but in order to increase the yield of these products, a very small amount of water and It is advantageous to isolate it as a product containing an organic carboxylic acid derived from vinyl acetate or vinyl propionate.
以下実施例によつて本発明の方法をさらに詳細
に説明する。 The method of the present invention will be explained in more detail below using Examples.
実施例 1
HRh(CO)〔P(C6H5)3〕3276mg(0.3ミリモル)、
トリフエニルホスフイン786mg(3ミリモル)を
水素/一酸化炭素混合ガス(H2/COモル比=
2/1)雰囲気下、室温にて130mlのトルエンに
溶解し、次いでこれを500rpmの回転速度で撹拌
しながら30分間窒素ガス置換された130mlの蒸留
水と2度にわたつて接触させることによつて洗浄
処理を施した。温度計、圧力調節器、オフガス流
量調節バルブおよび原料フイード口を備えた内容
積300mlのステンレス製電磁撹拌式オートクレー
ブを水素/一酸化炭素混合ガス(H2/COモル比
=2/1)で充分置換したのち、これに前記洗浄
処理を施したトルエン溶液を仕込んだ、オートク
レーブ内を水素/一酸化炭素混合ガス(H2/CO
モル比=2/1)で30Kg/cm2(一酸化炭素分圧10
Kg/cm2)に加圧後、オートクレーブを油浴中に浸
し、内温が70℃一定となるまで加温した。
600rpmの回転速度で撹拌を開始し、ビニルアセ
テートフイード口よりビニルアセテート5.5g
(180ミリモル)を1時間かけて連続的に導入し
た。反応中はオフガス流量が8.5/hrの速度と
なるように、小型ガス貯槽から前記モル比に保た
れた水素/一酸化炭素混合ガスを圧力調節器を通
じることにより30Kg/cm2一定に保つて導入した。
オフガス中に同伴される低沸点化合物(ビニルア
セテート、プロピオンアルデヒド等)はドライア
イス―アセトンバス中のトラツプに捕集した。ビ
ニルアセテート添加終了後、さらに2時間、一定
圧力(30Kg/cm2)、一定温度(70℃)下で撹拌下
反応させることによつて反応を追い込んだ。反応
混合液のガスクロマトグラフイーによる分折から
反応開始3時間後のビニルアセテートの転化率は
88%であり、転化ビニルアセテート基準のα―ア
セトキシプロピオンアルデヒドの選択率は94%で
あつた。Example 1 HRh(CO) [P(C 6 H 5 ) 3 ] 3 276 mg (0.3 mmol),
786 mg (3 mmol) of triphenylphosphine was mixed with hydrogen/carbon monoxide mixed gas (H 2 /CO molar ratio =
2/1) By dissolving in 130 ml of toluene at room temperature under an atmosphere, and then contacting this twice with 130 ml of distilled water purged with nitrogen gas for 30 minutes while stirring at a rotational speed of 500 rpm. Then, a cleaning treatment was performed. A stainless steel electromagnetic stirring autoclave with an internal volume of 300 ml, equipped with a thermometer, pressure regulator, off-gas flow control valve, and raw material feed port, is fully charged with hydrogen/carbon monoxide mixed gas (H 2 /CO molar ratio = 2/1). After replacing the toluene solution, the interior of the autoclave was charged with the toluene solution that had been subjected to the cleaning treatment described above.
molar ratio = 2/1) and 30Kg/cm 2 (carbon monoxide partial pressure 10
Kg/cm 2 ), the autoclave was immersed in an oil bath and heated until the internal temperature was constant at 70°C.
Start stirring at a rotation speed of 600 rpm, and add 5.5 g of vinyl acetate from the vinyl acetate feed port.
(180 mmol) was introduced continuously over a period of 1 hour. During the reaction, a hydrogen/carbon monoxide mixed gas kept at the above molar ratio was passed from a small gas storage tank through a pressure regulator so that the off-gas flow rate was 8.5/hr, keeping it constant at 30 Kg/ cm2 . Introduced.
Low-boiling compounds (vinyl acetate, propionaldehyde, etc.) entrained in the off-gas were collected in a trap in a dry ice-acetone bath. After the addition of vinyl acetate was completed, the reaction was continued for an additional 2 hours under constant pressure (30 Kg/cm 2 ) and constant temperature (70° C.) with stirring. The conversion rate of vinyl acetate 3 hours after the start of the reaction from the gas chromatography analysis of the reaction mixture is:
The selectivity of α-acetoxypropionaldehyde was 94% based on converted vinyl acetate.
反応後、反応混合液を室温まで冷却したのち放
圧し、前記モル比に保たれた水素/一酸化炭素混
合ガス雰囲気下でオートクレーブに接続された撹
拌装置付き内容積300mlのガラス製抽出装置に移
した。該抽出装置に前記水素/一酸化炭素混合ガ
ス雰囲気下(一酸化炭素分圧0.33Kg/cm2)25℃で
窒素ガス置換された40mlの蒸留水を添加し、
500rpmの回転速度で15分間撹拌することにより、
反応混合液中のα―アセトキシプロピオンアルデ
ヒドの水抽出を行なつた。抽出水層の分離後のト
ルエン溶液層に35mlの蒸留水を添加してこれと同
様の操作を繰り返した。抽出操作に用いた蒸留水
の量(75ml)は反応混合液に対する容量比で1/
2であつた。抽出操作により生成α―アセトキシ
プロピオンアルデヒドの96%が水層中に抽出され
ていた。抽出水層中のロジウム濃度(原子吸光分
折により測定)は0.05ppm、リン濃度(比色定量
法分析により測定)は2ppmであつた。 After the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, depressurized, and transferred to a 300 ml glass extraction device with a stirring device connected to an autoclave under a hydrogen/carbon monoxide mixed gas atmosphere maintained at the above molar ratio. did. Adding 40 ml of distilled water purged with nitrogen gas at 25° C. under the hydrogen/carbon monoxide mixed gas atmosphere (carbon monoxide partial pressure 0.33 Kg/cm 2 ) to the extraction device,
By stirring for 15 minutes at a rotational speed of 500 rpm.
α-acetoxypropionaldehyde in the reaction mixture was extracted with water. The same operation was repeated by adding 35 ml of distilled water to the toluene solution layer after separation of the extracted water layer. The amount of distilled water (75 ml) used for the extraction operation was 1/1 in volume ratio to the reaction mixture.
It was 2. By the extraction operation, 96% of the produced α-acetoxypropionaldehyde was extracted into the aqueous layer. The rhodium concentration (measured by atomic absorption spectrometry) in the extracted aqueous layer was 0.05 ppm, and the phosphorus concentration (measured by colorimetric analysis) was 2 ppm.
実施例 2
実施例1で用いた水素/一酸化炭素混合ガスで
置換されたオートクレーブに実施例1の抽出操作
の結果得られた触媒成分を含む抽残液を抽出装置
から圧送したのち、実施例1と同様の反応操作で
反応系中のビニルアセテート量が15.5g(180ミ
リモル)となるまで約55分にわたりビニルアセテ
ートを連続的に導入し反応を行なつた。反応混合
液について実施例1と同様の操作および条件で生
成α―アセトキシプロピオンアルデヒドの水によ
る抽出操作を行なつた。このようにしてビニルア
セテートのヒドロホルミル化反応と抽出操作を合
計10回繰り返し行なつた。その結果、第3,第
6,第10回目のビニルアセテートの転化率はそれ
ぞれ89,91,90%であり、反応および抽出操作の
燥り返しによる触媒活性の低下は認められなかつ
た。また第3,第6,第10回目の抽出水層中のロ
ジウム濃度(原子吸光分析により測定)はそれぞ
れ0.04,0.03,0.06ppmであつた。なお、10回の
繰り返し反応終了動得られた抽残液を窒素雰囲気
下に減圧蒸留装置内に移し、缶液温度80℃で減圧
下に溶媒、未反応ビニルアセテート、残留α―ア
セトキシプロピオンアルデヒドを留去したとこ
ろ、缶残中に高沸点副生物の蓄積は認められなか
つた。一方抽出水層のうち250mlをあらかじめ窒
素置換した減圧蒸留装置中に仕込み、缶液温度を
65℃に保持しながら約1時間かけて減圧下に分留
を行なつた。α―アセトキシプロピオンアルデヒ
ドの取得率(抽出水層中に存在したα―アセトキ
シプロピオンアルデヒド基準)はガスクロマトグ
ラフイーによる分析の結果98%であることがわか
つた。α―アセトキシプロピオンアルデヒド留分
中には極く少量の水および酢酸の存在が認められ
たほかは他の不純物は認められなかつた。Example 2 After the raffinate containing the catalyst component obtained as a result of the extraction operation in Example 1 was pumped from the extractor to the autoclave which had been purged with the hydrogen/carbon monoxide mixed gas used in Example 1, Vinyl acetate was continuously introduced and reacted in the same reaction procedure as in 1 over a period of about 55 minutes until the amount of vinyl acetate in the reaction system reached 15.5 g (180 mmol). The reaction mixture was subjected to extraction operation of the produced α-acetoxypropionaldehyde with water under the same operation and conditions as in Example 1. In this manner, the vinyl acetate hydroformylation reaction and extraction operation were repeated 10 times in total. As a result, the conversion rates of vinyl acetate in the 3rd, 6th, and 10th runs were 89%, 91%, and 90%, respectively, and no decrease in catalyst activity was observed due to repeated drying of the reaction and extraction operations. The rhodium concentrations (measured by atomic absorption spectrometry) in the third, sixth, and tenth extracted aqueous layers were 0.04, 0.03, and 0.06 ppm, respectively. The raffinate obtained after the reaction was repeated 10 times was transferred to a vacuum distillation apparatus under a nitrogen atmosphere, and the solvent, unreacted vinyl acetate, and residual α-acetoxypropionaldehyde were removed under reduced pressure at a temperature of 80°C. When distilled off, no accumulation of high-boiling by-products was observed in the residue. On the other hand, 250ml of the extracted aqueous layer was placed in a vacuum distillation apparatus that had been replaced with nitrogen in advance, and the temperature of the distillate was adjusted to
Fractional distillation was carried out under reduced pressure over a period of about 1 hour while maintaining the temperature at 65°C. Analysis by gas chromatography showed that the acquisition rate of α-acetoxypropionaldehyde (based on α-acetoxypropionaldehyde present in the extracted water layer) was 98%. Except for the presence of very small amounts of water and acetic acid, no other impurities were observed in the α-acetoxypropionaldehyde fraction.
実施例 3
HRh(CO)〔P(C6H5)3〕3207mg(0.23ミリモ
ル)、トリフエニルホスフイン393mg(1.5ミリモ
ル)を水素/一酸化炭素混合ガス(H2/COモル
比=2/1)雰囲気下、室温にて125mlのトルエ
ンに溶解し、次いでこれを500rpmの回転速度で
撹拌しながら30分間、窒素ガス置換された125ml
の蒸留水と2度にわたつて接触させることによつ
て洗浄処理を施した。温度計、圧力調節器、オフ
ガス流量調節バルブおよび水素/一酸化炭素混合
ガスフイード口を備えた内容積300mlのステンレ
ス製電磁撹拌式オートクレーブを水素/一酸化炭
素混合ガス(H2/COモル比=2/1)で充分置
換したのち、これに前記洗浄処理を施したトルエ
ン溶液ならびにビニルアセテート22g(256ミリ
モル)を仕込んだ。オートクレーブ内を水素/一
酸化炭素混合ガス(H2/COモル比=2/1)で
40Kg/cm2(一酸化炭素分圧13.3Kg/cm2)に加圧
後、オートクレーブを抽浴中に浸し、内温が80℃
一定となるまで加温した。600rpmの回転速度で
撹拌を開始し、反応中はオフガス流量が10/hr
となるように小型ガス貯槽から前記水素/一酸化
炭素混合ガスを圧力調節器を通じることにより40
Kg/cm2一定に保つて導入した。このような操作に
より、一定圧力(40Kg/cm2)、一定温度(80℃)
下でビニルアセテートのヒドロホルミル化反応を
2.5時間行なつた。反応混合液のガスクロマトグ
ラフイーによる分析から2.5時間後のビニルアセ
テートの転化率は92%であり、転化ビニルアセテ
ート基準のα―アセトキシプロピオンアルデヒド
の選択率は93%であつた。Example 3 207 mg (0.23 mmol) of HRh(CO) [P(C 6 H 5 ) 3 ] 3 and 393 mg (1.5 mmol) of triphenylphosphine were added to a hydrogen/carbon monoxide mixed gas (H 2 /CO molar ratio = 2). /1) Dissolved in 125 ml of toluene at room temperature under an atmosphere, and then purged with nitrogen gas for 30 minutes while stirring at a rotation speed of 500 rpm.
The cleaning treatment was carried out by contacting the sample twice with distilled water. A stainless steel electromagnetic stirring autoclave with an internal volume of 300 ml, equipped with a thermometer, pressure regulator, off-gas flow control valve, and hydrogen/carbon monoxide mixed gas feed port, was equipped with a hydrogen/carbon monoxide mixed gas (H 2 /CO molar ratio = 2). After sufficient substitution with /1), the toluene solution subjected to the washing treatment and 22 g (256 mmol) of vinyl acetate were charged therein. The inside of the autoclave was filled with hydrogen/carbon monoxide mixed gas (H 2 /CO molar ratio = 2/1).
After pressurizing to 40Kg/cm 2 (carbon monoxide partial pressure 13.3Kg/cm 2 ), immerse the autoclave in a brewing bath until the internal temperature reaches 80℃.
It was heated until it became constant. Stirring was started at a rotation speed of 600 rpm, and the off-gas flow rate was 10/hr during the reaction.
By passing the hydrogen/carbon monoxide mixed gas from a small gas storage tank through a pressure regulator so that
Kg/ cm2 was kept constant and introduced. Through these operations, constant pressure (40Kg/cm 2 ) and constant temperature (80℃) can be maintained.
The hydroformylation reaction of vinyl acetate is shown below.
It lasted 2.5 hours. The conversion rate of vinyl acetate 2.5 hours after analysis of the reaction mixture by gas chromatography was 92%, and the selectivity of α-acetoxypropionaldehyde based on the converted vinyl acetate was 93%.
反応後、反応混合液を室温まで冷却したのち放
圧し、水素/一酸化炭素混合ガス(H2/COモル
比=1/1)雰囲気下で反応混合液のうちの70ml
を撹拌装置付きの内容積200mlの抽出装置に移し
た。該抽出装置に水素/一酸化炭素混合ガス
(H2/COモル比=1/1)雰囲気下(一酸化炭
素分圧0.5Kg/cm2)25℃で窒素ガス置換された35
mlの蒸留水(反応混合液に対する容量比1/2)
を添加し、500rpmの回転速度で30分間撹拌する
ことにより、反応混合液中のα―アセトキシプロ
ピオンアルデヒドの水による抽出操作を行なつ
た。抽出操作により生成α―アセトキシプロピオ
ンアルデヒドの89%が水層中に抽出されていた。
抽出水層中のロジウム濃度(原子吸光分析により
測定)は0.06ppmであつた。 After the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, the pressure was released, and 70 ml of the reaction mixture was poured under an atmosphere of hydrogen/carbon monoxide mixed gas (H 2 /CO molar ratio = 1/1).
was transferred to an extraction device with an internal volume of 200 ml equipped with a stirring device. The extractor was replaced with nitrogen gas at 25°C under a hydrogen/carbon monoxide mixed gas (H 2 /CO molar ratio = 1/1) atmosphere (carbon monoxide partial pressure 0.5 Kg/cm 2 ).
ml distilled water (1/2 volume ratio to reaction mixture)
was added and stirred for 30 minutes at a rotational speed of 500 rpm to extract α-acetoxypropionaldehyde in the reaction mixture with water. Through the extraction operation, 89% of the produced α-acetoxypropionaldehyde was extracted into the aqueous layer.
The rhodium concentration (measured by atomic absorption spectrometry) in the extracted aqueous layer was 0.06 ppm.
反応混合液のうちの残りの70mlの窒素雰囲気下
で撹拌装置付きの内容積200mlの抽出装置に移し、
窒素ガス雰囲気下、窒素ガス置換された35mlの蒸
留水(反応混合液に対する容量比1/2)を用い
て前記と同一の条件下にα―アセトキシプロピオ
ンアルデヒドの抽出操作を行なつた。α―アセト
キシプロピオンアルデヒドの抽出率は88%であ
り、抽出水層中のロジウム濃度(原子吸光分析に
より測定)は0.04ppmであつた。 The remaining 70 ml of the reaction mixture was transferred under a nitrogen atmosphere to an extraction device with an internal volume of 200 ml equipped with a stirring device.
In a nitrogen gas atmosphere, α-acetoxypropionaldehyde was extracted under the same conditions as above using 35 ml of distilled water purged with nitrogen gas (volume ratio 1/2 to the reaction mixture). The extraction rate of α-acetoxypropionaldehyde was 88%, and the rhodium concentration (measured by atomic absorption spectrometry) in the extracted aqueous layer was 0.04 ppm.
実施例 4
ビニルアセテートの代りにビニルプロピオネー
ト25g(250ミリモル)、トリフエニルホスフイン
の代りにトリトリールホスフイン456mg(1.5ミリ
モル)を用いた以外は実施例3と同様の方法によ
りビニルプロピオネートのヒドロホルミル化反応
を行なつた。ビニルプロピオネートの転化率は88
%であり、転化ビニルプロピオネート基準のα―
プロピオニルオキシプロピオンアルデヒドの選択
率は91%であつた。反応混合液は室温まで冷却
後、75mlの窒素置換された蒸留水を用いて2回
(反応混合液に対する使用水の総容量比1/1)、
実施例1の方法により抽出操作を施した。α―プ
ロピオニルオキシプロピオンアルデヒドの抽出率
は90%であり、抽出水層中のロジウム濃度は
0.03ppmであつた。次いで抽出水層のうち150ml
をあらかじめ窒素置換した減圧蒸留装置中に仕込
み、缶液温度を75℃に保持しながら約30分かけて
減圧下に分留を行なつた。α―プロピオニルオキ
シプロピオンアルデヒドの取得率(抽出水層中に
存在したα―プロピオニルオキシプロピオンアル
デヒド基準)はガスクロマトグラフイーによる分
析の結果96%であることがわかつた。α―プロピ
オニルオキシプロピオンアルデヒド留分中には極
く少量の水およびプロピオン酸の存在が認められ
たほかは他の不純物は認められなかつた。Example 4 Vinyl propionate was prepared in the same manner as in Example 3, except that 25 g (250 mmol) of vinyl propionate was used instead of vinyl acetate, and 456 mg (1.5 mmol) of tritolylphosphine was used instead of triphenylphosphine. The hydroformylation reaction of nate was carried out. The conversion rate of vinyl propionate is 88
%, and α- based on converted vinyl propionate.
The selectivity of propionyloxypropionaldehyde was 91%. After the reaction mixture was cooled to room temperature, it was treated twice with 75 ml of nitrogen-substituted distilled water (total volume ratio of water used to reaction mixture: 1/1).
Extraction operation was performed by the method of Example 1. The extraction rate of α-propionyloxypropionaldehyde is 90%, and the rhodium concentration in the extracted water layer is
It was 0.03ppm. Next, 150ml of the extracted aqueous layer
was charged into a vacuum distillation apparatus that had been purged with nitrogen in advance, and fractional distillation was carried out under reduced pressure over about 30 minutes while maintaining the temperature of the bottom liquid at 75°C. Analysis by gas chromatography showed that the acquisition rate of α-propionyloxypropionaldehyde (based on α-propionyloxypropionaldehyde present in the extracted aqueous layer) was 96%. Except for the presence of very small amounts of water and propionic acid, no other impurities were observed in the α-propionyloxypropionaldehyde fraction.
比較例 1
HRh(CO)〔P(C6H5)3〕3276mg(0.3ミリモル)。
トリフエニルホスフイン786mg(3ミリモル)を
水素/一酸化炭素混合ガス(H2/COモル比=
2/1)雰囲気下、室温にて130mlのジオクチル
フタレート(DOP)に溶解して触媒液を調製し
た以外は実施例1と同様の方法によりビニルアセ
テートのヒドロホルミル化反応を行なつた。ビニ
ルアセテートの転化率は86%であり、転化ビニル
アセテート基準のα―アセトキシプロピオンアル
デヒドの選択率は92%であつた。Comparative Example 1 HRh(CO) [P(C 6 H 5 ) 3 ] 3 276 mg (0.3 mmol).
786 mg (3 mmol) of triphenylphosphine was mixed with hydrogen/carbon monoxide mixed gas (H 2 /CO molar ratio =
2/1) A hydroformylation reaction of vinyl acetate was carried out in the same manner as in Example 1, except that a catalyst solution was prepared by dissolving the catalyst in 130 ml of dioctyl phthalate (DOP) at room temperature in an atmosphere. The conversion rate of vinyl acetate was 86%, and the selectivity of α-acetoxypropionaldehyde based on the converted vinyl acetate was 92%.
反応後、反応混合液を室温まで冷却したのち放
圧し、水素/一酸化炭素混合ガス(H2/COモル
比=2/1)雰囲気下でオートクレーブに接続さ
れた減圧蒸留装置中に仕込み、缶液温度を90℃に
保持しながら約1時間かけて減圧下に生成α―ア
セトキシプロピオンアルデヒドの蒸留分離を行な
つた。蒸留分離の結果、反応混合液中に存在した
α―アセトキシプロピオンアルデヒドのうちその
85%が取得された。減圧蒸留残液は褐色に変色
し、触媒のメタル化が認められた。この減圧蒸留
残液を水素/一酸化炭素混合ガス(H2/COモル
比=2/1)雰囲気下に再度オートクレーブ中に
圧送し、ビニルアセテート15.5g(180ミリモル)
を1時間にわたつて連続的に導入しながら、実施
例1と同一条件下で反応を繰り返した。 After the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, depressurized, and charged into a vacuum distillation apparatus connected to an autoclave under an atmosphere of hydrogen/carbon monoxide mixed gas (H 2 /CO molar ratio = 2/1). The produced α-acetoxypropionaldehyde was distilled and separated under reduced pressure over a period of approximately 1 hour while maintaining the liquid temperature at 90°C. As a result of distillation separation, some of the α-acetoxypropionaldehyde present in the reaction mixture was removed.
85% were obtained. The residual liquid from the vacuum distillation turned brown, and metalization of the catalyst was observed. This vacuum distillation residue was again pumped into the autoclave under an atmosphere of hydrogen/carbon monoxide mixed gas (H 2 /CO molar ratio = 2/1), and 15.5 g (180 mmol) of vinyl acetate was extracted.
The reaction was repeated under the same conditions as in Example 1, with continuous introduction of 1 hour over a period of 1 hour.
このようにしてビニルアセテートのヒドロホル
ミル化反応と生成α―アセトキシプロピオンアル
デヒドの蒸留分離を繰り返し行なつたところ、繰
り返し回数と共に触媒活性の著しい低下が認めら
れた。 When the hydroformylation reaction of vinyl acetate and the distillation separation of the produced α-acetoxypropionaldehyde were repeated in this manner, it was observed that the catalytic activity decreased significantly as the number of repetitions increased.
比較例 2
実施例1と同一の方法で得られた抽出水のうち
250mlをあらかじめ窒素置換した減圧蒸留装置中
に仕込み、缶液温度を100℃に保持して約1時間
にわたつて減圧下に抽出水層の分留を行なつた。
α―アセトキシプロピオンアルデヒドの取得率
(抽出水層中に存在したα―アセトキシプロピオ
ンアルデヒド基準)はガスクロマトグラフイーに
よる分析結果より85%であつた。なお、部分的に
α―アセトキシプロピオンアルデヒドの加水分解
反応(酢酸が副生)が起こつていることが認めら
れた。Comparative Example 2 Of the extracted water obtained by the same method as Example 1
250 ml of the distillate was charged into a vacuum distillation apparatus which had been purged with nitrogen in advance, and the extracted aqueous layer was fractionated under reduced pressure for about 1 hour while maintaining the temperature of the distillate at 100°C.
The acquisition rate of α-acetoxypropionaldehyde (based on α-acetoxypropionaldehyde present in the extracted aqueous layer) was 85% based on the analysis results by gas chromatography. In addition, it was observed that a hydrolysis reaction of α-acetoxypropionaldehyde (acetic acid was a by-product) was partially occurring.
比較例 3
HRh(CO)〔P(C6H5)3〕3およびトリフエニル
ホスフインの代りにRh4(CO)1256mg(0.075ミリ
モル)を用いた以外は実施例1と同様の方法によ
り反応を行なつた。ビニルアセテートの転化率は
86%であり、転化ビニルアセテート基準のα―ア
セトキシプロピオンアルデヒドの選択率は94%で
あつた。抽出水層中のロジウム濃度は2.98ppmで
あつた。Comparative Example 3 In the same manner as in Example 1 except that 56 mg (0.075 mmol) of Rh 4 (CO) 12 was used instead of HRh (CO) [P (C 6 H 5 ) 3 ] 3 and triphenylphosphine. The reaction was carried out. The conversion rate of vinyl acetate is
The selectivity of α-acetoxypropionaldehyde was 94% based on converted vinyl acetate. The rhodium concentration in the extracted water layer was 2.98 ppm.
Claims (1)
ム錯化合物および三置換ホスフインの存在下に
ビニルアセテートまたはビニルプロピオネート
を水素と一酸化炭素との混合ガスによつてヒド
ロホルミル化し、 工程)で得られる反応混合液に水性媒体に
よる抽出操作を施すことによつてα―アセトキ
シまたはプロピオニルオキシ―プロピオンアル
デヒドを水性媒体層に抽出分離し、 工程)で得られる触媒成分を含む抽残層を
工程)のヒドロホルミル化反応工程に循環
し、 工程)で得られるα―アセトキシまたはプ
ロピオニルオキシ―プロピオンアルデヒドを含
む水性媒体層から蒸留缶液の温度を90℃以下に
保ちながら分留することによつてα―アセトキ
シまたはプロピオニルオキシ―プロピオンアル
デヒドを取得する、 ことからなるα―アセトキシまたはプロピオニル
オキシ―プロピオンアルデヒドの製造方法。[Claims] 1. Hydroformylation of vinyl acetate or vinyl propionate with a mixed gas of hydrogen and carbon monoxide in the presence of a substantially water-insoluble rhodium complex compound and a trisubstituted phosphine in an organic solvent. The reaction mixture obtained in step) is subjected to an extraction operation with an aqueous medium to extract and separate α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde into an aqueous medium layer, and the raffinate containing the catalyst component obtained in step) is obtained. The layer is circulated to the hydroformylation reaction step of step), and fractionated from the aqueous medium layer containing α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde obtained in step) while keeping the temperature of the still distillate below 90°C. A method for producing α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde, which comprises obtaining α-acetoxy or propionyloxy-propionaldehyde.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55186336A JPS57112351A (en) | 1980-12-30 | 1980-12-30 | Preparation of alpha-acetoxy or propionyloxy- propionaldehyde |
| DE3107873A DE3107873C2 (en) | 1980-03-03 | 1981-03-02 | Process for the preparation of α-acetoxy or α-propionyloxypropionaldehyde |
| FR8104133A FR2477140A1 (en) | 1980-03-03 | 1981-03-02 | PROCESS FOR THE PREPARATION OF A-CETOXY OR A-PROPIONYLOXY-PROPIONALDEHYDE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55186336A JPS57112351A (en) | 1980-12-30 | 1980-12-30 | Preparation of alpha-acetoxy or propionyloxy- propionaldehyde |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57112351A JPS57112351A (en) | 1982-07-13 |
| JPS64938B2 true JPS64938B2 (en) | 1989-01-10 |
Family
ID=16186558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55186336A Granted JPS57112351A (en) | 1980-03-03 | 1980-12-30 | Preparation of alpha-acetoxy or propionyloxy- propionaldehyde |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57112351A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5953443A (en) * | 1982-09-21 | 1984-03-28 | Kuraray Co Ltd | Improved process for preparation of alpha- acetoxypropionaldehyde |
-
1980
- 1980-12-30 JP JP55186336A patent/JPS57112351A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57112351A (en) | 1982-07-13 |
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