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JP2785363B2 - Lactone purification method - Google Patents

Lactone purification method

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Publication number
JP2785363B2
JP2785363B2 JP1202073A JP20207389A JP2785363B2 JP 2785363 B2 JP2785363 B2 JP 2785363B2 JP 1202073 A JP1202073 A JP 1202073A JP 20207389 A JP20207389 A JP 20207389A JP 2785363 B2 JP2785363 B2 JP 2785363B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ruthenium
acid
catalyst
reaction
lactone
Prior art date
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Application number
JP1202073A
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Japanese (ja)
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JPH0366680A (en
Inventor
千尋 宮澤
和成 高橋
広志 亀尾
真治 磯谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
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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、ジカルボン酸、ジカルボン酸無水物及び/
又はジカルボン酸エステルの水素化により得られたラク
トン類を精製する方法に関する。
The present invention relates to a dicarboxylic acid, a dicarboxylic anhydride and / or
Alternatively, the present invention relates to a method for purifying a lactone obtained by hydrogenating a dicarboxylic acid ester.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ジカルボン酸、ジカルボン酸無水物及び/又はジカル
ボン酸エステルを水素化してラクトン類を製造する方法
は古くから検討されており、これまでに種々の触媒が提
案されている。
Methods for producing lactones by hydrogenating dicarboxylic acids, dicarboxylic anhydrides and / or dicarboxylic esters have been studied for a long time, and various catalysts have been proposed so far.

例えば、ニッケル系触媒(例えば特公昭43−6947号公
報)、コバルト系触媒(例えば特開昭51−95057号公
報)、銅−クロム系触媒(例えば特公昭38−20119号公
報)、及び銅−亜鉛系触媒(例えば特公昭42−14463号
公報)を使用して、固定床あるいは液相懸濁相等の水素
化反応方式によりラクトン類を製造する方法については
多数の提案がなされている。一方、均一系のルテニウム
触媒を使用して上記の水素化反応を行うラクトン類の製
造法も知られており、例えば米国特許第3、957、827号
明細書には、〔RuXn(PR1R2R3)xLy〕型の触媒を使用し
て40−400psiの条件で水素化反応を行うことが記載さ
れ、また、米国特許第4、485、246号明細書には、同様
の触媒による水素化反応を有機アミンの存在下に行うこ
とが記載されている。
For example, nickel-based catalysts (for example, JP-B-43-6947), cobalt-based catalysts (for example, JP-A-51-95057), copper-chromium-based catalysts (for example, JP-B-38-20119), and copper-based catalysts Numerous proposals have been made on a method for producing lactones by a hydrogenation reaction system such as a fixed bed or a liquid suspension phase using a zinc-based catalyst (for example, Japanese Patent Publication No. 42-14463). On the other hand, a method for producing lactones in which the above-mentioned hydrogenation reaction is carried out using a homogeneous ruthenium catalyst is also known. For example, US Pat. No. 3,957,827 discloses [RuXn (PR 1 R 2 R 3 ) xLy] -type catalysts at 40-400 psi, and U.S. Pat. No. 4,485,246 describes hydrogenation with similar catalysts. It is described that the conversion reaction is carried out in the presence of an organic amine.

しかしながら、上記のようなニッケル系触媒、コバル
ト系触媒、銅−クロム系触媒及び銅−亜鉛系触媒等を使
用する従来の方法には、全てが数十気圧以上の苛酷な条
件の採用は避けられない、という問題点があった。一
方、上記の均一系のルテニウム触媒を使用する従来の方
法には、比較的温和な条件下で水素化反応が進行すると
いう特徴のある半面、触媒活性はやや低水準にあるばか
りか、触媒寿命は著しく短く、又ハロゲンを使用してい
るため反応装置の腐食が生ずるという致命的な問題点が
あった。
However, in the conventional methods using a nickel-based catalyst, a cobalt-based catalyst, a copper-chromium-based catalyst, a copper-zinc-based catalyst, and the like, it is inevitable to employ harsh conditions of several tens atmospheres or more. There was a problem that there is no. On the other hand, the conventional method using a homogeneous ruthenium catalyst described above has a feature that the hydrogenation reaction proceeds under relatively mild conditions, but the catalyst activity is not only at a slightly lower level, but also the catalyst life Is extremely short, and the use of halogen has a fatal problem that corrosion of the reactor occurs.

そこで本出願人は先にルテニウム、有機ホスフィン及
びpKaが2よりも小さい酸の共役塩基を含有するルテニ
ウム系触媒を用いて液相で水素化反応してラクトン類を
製造する方法を特開平1−25771号で提案した。
Accordingly, the present applicant has previously described a method for producing lactones by hydrogenation reaction in a liquid phase using a ruthenium-based catalyst containing ruthenium, an organic phosphine and a conjugate base of an acid having a pKa smaller than 2 as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. No. 25771.

本出願人の方法によれば、極めて高収率にラクトン類
を製造することができる。
According to the method of the present applicant, lactones can be produced with extremely high yield.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、ルテニウム触媒を改良しても、製造し
たラクトン類の品質に於て更に改良すべき点があった。
However, even if the ruthenium catalyst was improved, there was a point that the quality of the produced lactones had to be further improved.

すなわち上記ルテニウム触媒法においても溶媒として
エーテル類及び/又はポリエーテル類を使用すると溶媒
が非常にわずかではあるが分解して、その分解物が製品
であるラクトンに微量ではあるが混入するという問題が
ある。
That is, even when the ethers and / or polyethers are used as the solvent in the ruthenium catalyst method, the solvent is decomposed, though very little, and the decomposition product is mixed in the lactone as a product in a small amount. is there.

ラクトン類は高純度を要求される製品であり、微量不
純物の存在は工業上極めて不利となる。
Lactones are products that require high purity, and the presence of trace impurities is extremely disadvantageous industrially.

そこでラクトン類からの上記微量不純物の除去方法の
開発が切望されていた。
Therefore, development of a method for removing the trace impurities from lactones has been desired.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明者等は、かかる目的を達成すべく鋭意検討した
結果、エーテル類及び/又はポリエーテル類の溶媒の存
在下、ルテニウム触媒による、ジカルボン酸、ジカルボ
ン酸無水物及び/又はジカルボン酸エステルを水素化し
て得られるラクトン類をシリカゲルまたはイオン交換樹
脂で処理する事により、ラクトン中の不純物が除去でき
ることを見出し、本発明を完成した。
The present inventors have conducted intensive studies to achieve such an object, and as a result, in the presence of a solvent of ethers and / or polyethers, a dicarboxylic acid, a dicarboxylic anhydride and / or a dicarboxylic acid ester was converted to hydrogen with a ruthenium catalyst. The inventors have found that impurities in lactone can be removed by treating lactones obtained by the treatment with silica gel or an ion exchange resin, and completed the present invention.

以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明で原料とするジカルボン酸、ジカルボン酸無水
物、ジカルボン酸エステルは、炭素数が3〜7の飽和又
は不飽和のジカルボン酸誘導体であって、エステルとし
てはアルキルエステルが好ましく、とくにカルボン酸骨
格としては炭素数4の誘導体が好ましい。具体的には例
えば、フマール酸、コハク酸、無水マレイン酸、無水コ
ハク酸、マレイン酸ジメチル、フマール酸ジエチル、コ
ハク酸−ジ−n−ブチル等が挙げられる。
The dicarboxylic acid, dicarboxylic anhydride and dicarboxylic acid ester used as a raw material in the present invention are a saturated or unsaturated dicarboxylic acid derivative having 3 to 7 carbon atoms, and the ester is preferably an alkyl ester, particularly a carboxylic acid skeleton. Is preferably a derivative having 4 carbon atoms. Specific examples include fumaric acid, succinic acid, maleic anhydride, succinic anhydride, dimethyl maleate, diethyl fumarate, and di-n-butyl succinate.

本発明の方法に用いる触媒は、ルテニウム系であれば
特に限定されないが、特に ルテニウム 有機ホスフィン pKaが2より小さい酸の共役塩基 を含有するルテニウム系触媒、好ましくはかかるルテニ
ウム系触媒が更に中性配位子を含有したものが好適に
用いられる。
The catalyst used in the method of the present invention is not particularly limited as long as it is a ruthenium-based catalyst. In particular, the ruthenium-based catalyst containing a conjugate base of an acid having a ruthenium organic phosphine pKa smaller than 2 is preferable, and the ruthenium-based catalyst is more preferably a neutral catalyst. Those containing a ligand are preferably used.

ここで、ルテニウムとしては、その供給形態におい
て金属ルテニウム及びルテニウム化合物のいずれもが使
用可能である。ルテニウム化合物としては、ルテニウム
の酸化物、水酸化物、無機酸塩、有機酸塩あるいは錯化
合物等が使用される。具体的には、二酸化ルテニウム、
四酸化ルテニウム、二水酸化ルテニウム、塩化ルテニウ
ム、臭化ルテニウム、ヨウ化ルテニウム、硝酸ルテニウ
ム、酢酸ルテニウム、トリス(アセチルアセトン)ルテ
ニウム、ヘキサクロロルテニウム酸ナトリウム、テトラ
カルボニルルテニウム酸ジカリウム、ペンタカルボニル
ルテニウム、シクロペンタジエニルジカルボニルルテニ
ウム、ジブロモトリカルボニルルテニウム、クロロトリ
ス(トリフエニルホスフィン)ヒドリドルテニウム、ビ
ス(トリ−n−ブチルホスフィン)トリカルボニルルテ
ニウム、ドデカカルボニルトリルテニウム、テトラヒド
リドデカカルボニルテトラルテニウム、オクタデカカル
ボニルヘキサルテニウム酸ジセシウム、ウンデカカルボ
ニルヒドリドトリルテニウム酸テトラフエニルホスホニ
ウム等が挙げられる。
Here, as the ruthenium, both metal ruthenium and ruthenium compounds can be used in the form of supply. As the ruthenium compound, an oxide, a hydroxide, an inorganic acid salt, an organic acid salt or a complex compound of ruthenium is used. Specifically, ruthenium dioxide,
Ruthenium tetroxide, ruthenium dihydroxide, ruthenium chloride, ruthenium bromide, ruthenium iodide, ruthenium nitrate, ruthenium acetate, tris (acetylacetone) ruthenium, sodium hexachlororuthenate, dipotassium tetracarbonylruthenate, ruthenium pentacarbonyl, cyclopentadiene Enyldicarbonylruthenium, dibromotricarbonylruthenium, chlorotris (triphenylphosphine) hydridoruthenium, bis (tri-n-butylphosphine) tricarbonylruthenium, dodecacarbonyltriruthenium, tetrahydridodecacarbonyltetraruthenium, octadecacarbonylhexaruthenate Cesium, undecacarbonyl hydride tetraphenyl phosphonium triruthenate and the like. .

これらの金属ルテニウム及びルテニウム化合物の使用
量は、反応液中の濃度が反応溶液1リットル中のルテニ
ウムとして0.0001〜100モル、好ましくは0.001〜10モル
となる量である。
The amount of the metal ruthenium and ruthenium compound used is such that the concentration in the reaction solution is 0.0001 to 100 mol, preferably 0.001 to 10 mol, as ruthenium per liter of the reaction solution.

ルテニウムとともに有機ホスフィンを使用するとル
テニウムの電子状態を制御したり、ルテニウムの活性状
態を安定化するのに寄与するものと考えられる。かかる
有機ホスフィンの具体例としては、トリ−n−ブチルホ
スフィン、ジメチル−n−オクチルホスフィン等のトリ
アルキルホスフィン類、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類、トリフエニルホ
スフィン等のトリアリールホスフィン類、ジメチルフエ
ニルホスフィン等のアルキルアリールホスフィン類、
1、2−ビス(ジフエニルホスフィノ)エタン等の多官
能性ホスフィン類等が挙げられる。
It is considered that the use of the organic phosphine together with ruthenium contributes to controlling the electronic state of ruthenium and stabilizing the active state of ruthenium. Specific examples of such organic phosphines include trialkylphosphines such as tri-n-butylphosphine and dimethyl-n-octylphosphine; tricycloalkylphosphines such as tricyclohexylphosphine; triarylphosphines such as triphenylphosphine; Alkylarylphosphines such as dimethylphenylphosphine,
And polyfunctional phosphines such as 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane.

これらの有機ホスフィンの使用量は、ルテニウム1モ
ルに対して、0.1〜1000モル、好ましくは1〜100モルの
範囲である。また、これらの有機ホスフィンは、それ自
体単独で又はルテニウムとの複合体の形で、反応系に供
給することが可能である。
The amount of the organic phosphine used is in the range of 0.1 to 1000 mol, preferably 1 to 100 mol, per 1 mol of ruthenium. In addition, these organic phosphines can be supplied to the reaction system alone or in the form of a complex with ruthenium.

また、水素化反応主触媒を構成するルテニウムに対す
る付加的な促進剤としてpKaが2より小さい酸の共役塩
基を用いることによって、主構成成分であるルテニウム
の長所を生かして比較的温和な条件下で水素化反応を進
行させることができる他、とくに水素化触媒活性の向
上、活性安定性及び目的生成物の選択性の向上をはかる
ことができる。
Further, by using a conjugate base of an acid having a pKa of less than 2 as an additional promoter for ruthenium constituting the hydrogenation reaction main catalyst, the advantage of ruthenium as a main component can be taken advantage of under relatively mild conditions. In addition to allowing the hydrogenation reaction to proceed, it is possible in particular to improve the activity of the hydrogenation catalyst, the stability of the activity, and the selectivity of the target product.

pKaが2よりも小さい酸の共役塩基としては触媒調製
中又は反応系中においてかかる共役塩基を生成するもの
であればよく、その供給形態としてはpKaが2より小さ
いブレンステッド酸あるいはかかる酸の各種の塩等が用
いられる。
The conjugate base of an acid having a pKa of less than 2 may be any as long as it produces such a conjugate base during the preparation of a catalyst or in a reaction system. And the like.

具体的には硝酸、過塩素酸、ホウフッ化水素酸、ヘキ
サフルオロ燐酸、フルオロスルホン酸等の無機酸類、ト
リクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、メタ
ンスルホン酸、ドデシルスルホン酸、オクタデシルスル
ホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ベンゼンスル
ホン酸、パラトルエンスルホン酸、スルホン化スチレン
−ジビニルベンゼン共重合体等の有機酸類等のブレンス
テッド酸もしくはこれらの酸のアルカリ金属塩、アルカ
リ土類金属塩、アンモニウム塩、銀塩等が挙げられる。
Specifically, inorganic acids such as nitric acid, perchloric acid, borofluoric acid, hexafluorophosphoric acid, and fluorosulfonic acid, trichloroacetic acid, dichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, methanesulfonic acid, dodecylsulfonic acid, octadecylsulfonic acid, and trifluorofluoric acid Brönsted acids such as organic acids such as methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, and sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer, or alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, and silver salts of these acids. And the like.

又、これらの酸の共役塩基が反応系で生成すると考え
られる酸誘導体の形で添加してもさしつかえない。例え
ば酸ハロゲン化物、酸無水物、エステル、酸アミド等の
形で反応系に添加しても同様の効果が期待される。
Also, the conjugate base of these acids may be added in the form of an acid derivative which is considered to be formed in the reaction system. For example, the same effect can be expected even if it is added to the reaction system in the form of an acid halide, acid anhydride, ester, acid amide or the like.

これら酸あるいはその塩の使用量は、ルテニウムに対
して0.01〜1000モル、好ましくは0.1〜100モルの範囲で
ある。
The use amount of these acids or salts thereof is 0.01 to 1000 mol, preferably 0.1 to 100 mol, based on ruthenium.

ルテニウム系触媒は、更に中性配位子を含有すること
ができる。
The ruthenium-based catalyst can further contain a neutral ligand.

かかる中性配位子として水素;エチレン、プロピレ
ン、ブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、ブタジ
エン、シクロペンタジエン、シクロオクタジエン、ノル
ボナジエン等のオレフイン類;一酸化炭素、ジエチルエ
ーテル、アニソール、ジオキサン、テトラヒドロフラ
ン、アセトン、アセトフエノン、ベンゾフエノン、シク
ロヘキサノン、プロピオン酸、カプロン酸、酪酸、安息
香酸、酢酸エチル、酢酸アリル、安息香酸ベンジル、ス
テアリン酸ベンジル、バレロラクトン等の含酸素化合
物;酸化窒素、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベ
ンゾニトリル、シクロヘキシルイソニトリル、ブチルア
ミン、アニリン、トルイジン、トリエチルアミン、ピロ
ール、ピリジン、N−メチルホルムアミド、アセトアミ
ド、1、1、3、3−テトラメチル尿素、N−メチルピ
ロリドン、カプロラクタム、ニトロメタン等の含窒素化
合物;二硫化炭素、n−ブチルメルカプタン、チオフエ
ノール、ジメチルスルフィド、ジメチルジスルフィド、
チオフェン、ジメチルスルホキシド、ジフェニルスルホ
キシド等の含硫黄化合物;トリブチルホスフィンオキシ
ド、エチルジフエニルホスフィンオキシド、トリフエニ
ルホスフィンオキシド、ジエチルフエニルホスフィネー
ト、ジフエニルエチルホスフィネート、ジフエニルメチ
ルホスホネート、0、0−ジメチルメチルホスホノチオ
レート、トリエチルホスファイト、トリフエニルホスフ
ァイト、トリエチルホスフエート、トリフエニルホスフ
ェート、ヘキサメチルホスホリックトリアミド等の有機
ホスフィン以外の含燐化合物が挙げられる。
Hydrogen as such a neutral ligand; olefins such as ethylene, propylene, butene, cyclopentene, cyclohexene, butadiene, cyclopentadiene, cyclooctadiene, norbonadiene; carbon monoxide, diethyl ether, anisole, dioxane, tetrahydrofuran, acetone, acetophenone Benzophenone, cyclohexanone, propionic acid, caproic acid, butyric acid, benzoic acid, ethyl acetate, allyl acetate, benzyl benzoate, benzyl stearate, valerolactone, and other oxygen-containing compounds; nitric oxide, acetonitrile, propionitrile, benzonitrile, Cyclohexylisonitrile, butylamine, aniline, toluidine, triethylamine, pyrrole, pyridine, N-methylformamide, acetamide, 1,1,3,3-tetra Methylurea, N- methylpyrrolidone, caprolactam, nitrogen-containing compounds such as nitromethane; carbon disulfide, n- butyl mercaptan, thiophenol, dimethyl sulfide, dimethyl disulfide,
Sulfur-containing compounds such as thiophene, dimethyl sulfoxide and diphenyl sulfoxide; tributyl phosphine oxide, ethyl diphenyl phosphine oxide, triphenyl phosphine oxide, diethyl phenyl phosphinate, diphenyl ethyl phosphinate, diphenyl methyl phosphonate, 0, 0-dimethyl Phosphorus-containing compounds other than organic phosphines, such as methylphosphonothiolate, triethyl phosphite, triphenyl phosphite, triethyl phosphate, triphenyl phosphate, and hexamethylphosphoric triamide.

本発明に使用する溶媒は、ジエチルエーテル、アニソ
ール、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチ
ルエーテル、ジオキサン等のエーテル類、テトラグライ
ム(テトラエチレングリコールジメチルエーテル)、ト
リグライム(トリエチレングリコールジメチルエーテ
ル)、18−クラウン−6等のポリエーテル類である。
Solvents used in the present invention include ethers such as diethyl ether, anisole, tetrahydrofuran, ethylene glycol dimethyl ether and dioxane, and polyglymers such as tetraglyme (tetraethylene glycol dimethyl ether), triglyme (triethylene glycol dimethyl ether) and 18-crown-6. Ethers.

本発明の方法により水素化反応を行うためには、反応
容器に反応原料と触媒成分並びに所望により溶媒を装入
し、これに水素を導入すればよい。水素は、窒素や二酸
化炭素等の反応に不活性なガスで希釈されたものであっ
てもよい。
In order to carry out the hydrogenation reaction according to the method of the present invention, the reaction raw materials, catalyst components and, if desired, a solvent are charged into a reaction vessel, and hydrogen is introduced into the reaction vessel. Hydrogen may be diluted with a gas inert to a reaction such as nitrogen or carbon dioxide.

反応温度は、通常50〜250℃、好ましくは100〜200℃
である。反応系内の水素分圧は、通常0.1〜100kg/cm2
好ましくは1〜10kg/cm2である。もちろん、さらに低い
圧力又は高い圧力下で実施することも不可能ではない
が、工業的に有利ではない。
The reaction temperature is usually 50 to 250 ° C, preferably 100 to 200 ° C.
It is. The hydrogen partial pressure in the reaction system is usually 0.1 to 100 kg / cm 2 ,
Preferably it is 1 to 10 kg / cm 2 . Of course, it is not impossible to operate at a lower or higher pressure, but this is not industrially advantageous.

反応は、回分方式および連続方式のいずれでも実施す
ることもできる。回分方式の場合の所要反応時間は通常
1〜20時間である。
The reaction can be carried out in either a batch mode or a continuous mode. The required reaction time in the case of a batch system is usually 1 to 20 hours.

反応生成液からは、蒸留、抽出等の通常の分離精製手
段により、目的物であるラクトン類を収得することが出
来る。溶媒はごく微量ではあるが水添反応条件下におい
て加水分解され、分解物が生成し、この1部又は全部が
不純物としてラクトン中に混入してくる。本発明はこの
不純物をシリカゲル、またはイオン交換樹脂で処理する
ことを特徴とする。
From the reaction product solution, the target lactones can be obtained by ordinary separation and purification means such as distillation and extraction. Although the solvent is very small, it is hydrolyzed under hydrogenation reaction conditions to produce a decomposed product, and a part or all of this is mixed into the lactone as an impurity. The present invention is characterized in that the impurities are treated with silica gel or an ion exchange resin.

シリカゲルまたはイオン交換樹脂による処理は反応生
成液に対して行う事も出来るが、通常、蒸留等の公知の
方法により触媒+溶媒液(以下触媒液という)とラクト
ン+生成水とを分離した後のラクトン+生成水に対して
行うのが有利であり、更にはラクトンと水とを分離した
後のラクトンに対して行うのが最も有利である。
The treatment with silica gel or an ion exchange resin can be performed on the reaction product solution, but usually, after a catalyst + solvent solution (hereinafter referred to as a catalyst solution) and a lactone + product water are separated by a known method such as distillation. Advantageously, it is carried out on the lactone + produced water, and most particularly on the lactone after separation of the lactone and water.

処理は回分式および連続流通式いずれでも行う事が出
来る。処理条件としてはシリカゲルの場合、通常−60℃
〜200℃の温度、処理時間は数分〜数十時間、シリカゲ
ルの量はラクトンとの重量比でシリカゲル/ラクトン=
0.0005〜10、圧力は常圧〜数+kg/cm2Gが好ましいが特
に臨界的ではなく、減圧下でも利用出来る。またシリカ
ゲルは市販のものでよいが比表面積(m2/g)が400以上
好ましくは500以上のものが効果が大きい。
The treatment can be performed in either a batch system or a continuous flow system. Processing conditions are usually -60 ° C for silica gel.
Temperature of ~ 200 ° C, treatment time is several minutes to tens of hours, and the amount of silica gel is silica gel / lactone =
The pressure is preferably from normal pressure to several + kg / cm 2 G, but it is not particularly critical and can be used under reduced pressure. The silica gel may be a commercially available one, but a silica gel having a specific surface area (m 2 / g) of 400 or more, preferably 500 or more has a large effect.

また使用前に、シリカゲルを高温及び/又は真空での
脱気処理、硝酸水溶液、塩酸水溶液での酸洗などの公知
の前処理を行ってもよい。
Prior to use, the silica gel may be subjected to a known pretreatment such as degassing at high temperature and / or vacuum, and pickling with an aqueous nitric acid solution or an aqueous hydrochloric acid solution.

また、イオン交換樹脂の場合の処理条件としては、通
常0℃〜200℃の温度、処理時間は数分〜数十時間、イ
オン交換樹脂の量はラクトンとの重量比でイオン交換樹
脂/ラクトン=0.0005以上、望ましくは0.0005〜10、圧
力は常圧〜数+kg/cm2Gが好ましいが、特に臨界的では
なく、減圧下でも利用できる。
The processing conditions in the case of the ion exchange resin are usually a temperature of 0 ° C. to 200 ° C., a processing time of several minutes to several tens of hours, and an amount of the ion exchange resin in terms of a weight ratio to the lactone. 0.0005 or more, preferably 0.0005 to 10, and the pressure is preferably normal pressure to several + kg / cm 2 G, but it is not particularly critical and can be used under reduced pressure.

また、イオン交換樹脂は特に種類及びイオン形は問わ
ず陽イオン交換樹脂でも陰イオン交換樹脂でもよいが好
ましくは、酸性陽イオン交換樹脂がよく、さらに好まし
くは強酸性陽イオン交換樹脂がよく、最も好ましくはH
形強酸性陽イオン交換樹脂が効果が大きい。
The ion exchange resin may be a cation exchange resin or an anion exchange resin regardless of the type and ionic form, but is preferably an acidic cation exchange resin, more preferably a strongly acidic cation exchange resin, Preferably H
Strongly acidic cation exchange resin is effective.

〔実施例〕〔Example〕

以下実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明の要旨を越えない限り以下の実施例に限定されるも
のではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist of the present invention.

比較例−1 10SUS製オートクレーブにルテニウムアセチルアセ
トナート1.99g(Ru;5ミリモル)、トリオクチルホスフ
ィン18.5g(50ミリモル)、パラトルエンスルホン酸8.4
g(44ミリモル)、トリグライム3.2kgを仕込み、アルゴ
ン雰囲気下、200℃で2時間熱処理をした。この触媒液
に、反応原料として無水コハク酸400g(4モル)を仕込
み、室温にて水素を40気圧圧入し、205℃に加熱して4
時間反応させた。
Comparative Example-1 1.99 g (Ru; 5 mmol) of ruthenium acetylacetonate, 18.5 g (50 mmol) of trioctylphosphine, 8.4 para-toluenesulfonic acid in a 10SUS autoclave
g (44 mmol) and 3.2 kg of triglyme were charged and heat-treated at 200 ° C. for 2 hours in an argon atmosphere. 400 g (4 mol) of succinic anhydride was charged as a reaction raw material into this catalyst solution, and hydrogen was injected at 40 atm at room temperature and heated to 205 ° C.
Allowed to react for hours.

所定反応時間後オートクレーブを開け、反応生成物を
ガスクロマトグラフィーにより定量した結果、無水コハ
ク酸の転化率は91.4%で、γ−ブチロラクトン(以下GB
Lと略記する)の選択率は90.2%、収率は82.4%であっ
た。
After a predetermined reaction time, the autoclave was opened, and the reaction product was quantified by gas chromatography. As a result, the conversion of succinic anhydride was 91.4%, and γ-butyrolactone (hereinafter GB)
The L selectivity was 90.2% and the yield was 82.4%.

また、反応生成物をキャピラリーガスクロマトグラフ
ィーで分析したところ反応生成物中にトリグライムの加
水分解物であるジエチレングリコールモノメチルエーテ
ルは61.4ppm、エチレングリコールモノメチルエーテル
は11.1ppm検出された。メタノールは検出されなかっ
た。
When the reaction product was analyzed by capillary gas chromatography, 61.4 ppm of diethylene glycol monomethyl ether, which was a hydrolyzate of triglyme, and 11.1 ppm of ethylene glycol monomethyl ether were detected in the reaction product. Methanol was not detected.

次いで、30段の蒸留塔で反応生成液1.5kgを回分蒸留
した。塔頂真空度は30mm水銀柱〜10mm水銀柱、釜部温度
は130℃〜150℃、還流比は10であった。
Next, 1.5 kg of the reaction product liquid was subjected to batch distillation in a 30-stage distillation column. The degree of vacuum at the top of the column was 30 mm to 10 mm of mercury, the kettle temperature was 130 to 150 ° C, and the reflux ratio was 10.

回分蒸留により初留(主成分は水)、γ−ブチロラク
トン留分を留出分取し、釜残は溶媒+触媒液+未反応原
料などであった。ガスクロマトグラフィーでの分析の結
果γ−ブチロラクトン留分の収率は98.2%であり、初留
中に0.7%、釜残中に1.1%それぞれロスした。
An initial fraction (main component was water) and a γ-butyrolactone fraction were distilled off by batch distillation, and the bottom was a solvent + catalyst liquid + unreacted raw material. As a result of analysis by gas chromatography, the yield of the γ-butyrolactone fraction was 98.2%, which was 0.7% during the initial distillation and 1.1% in the bottom, respectively.

またキャピラリーガスクロでの分析の結果γ−ブチロ
ラクトン中留分中のジエチレングリコールモノメチルエ
ーテル(以下DGMEという)は574.8ppm、エチレングリコ
ールモノメチルエーテル(以下MGMEという)は10.2ppm
であった。
As a result of analysis by capillary gas chromatography, diethylene glycol monomethyl ether (hereinafter referred to as DGME) in the distillate in γ-butyrolactone was 574.8 ppm, and ethylene glycol monomethyl ether (hereinafter referred to as MGME) was 10.2 ppm.
Met.

実施例−1 比表面積が700m2/gの市販(豊田化工社製)のシリカ
ゲル50〜100メッシュ品を使い、比較例−1で得られた
γ−ブチロラクトン留分を処理した。0.2のガラス製
フラスコに、シリカゲルとγ−ブチロラクトン留分とで
シリカゲル/γ−ブチロラクトン留分=0.1重量比で仕
込み、撹拌しつつ 温度20℃ 圧力:常圧(N2下) 時間1.0Hr の条件で処理した後シリカゲルを過した。
Example 1 A γ-butyrolactone fraction obtained in Comparative Example 1 was treated using a commercially available (manufactured by Toyoda Kako Co., Ltd.) silica gel 50-100 mesh product having a specific surface area of 700 m 2 / g. Silica gel and γ-butyrolactone fraction are charged into a 0.2 glass flask in a silica gel / γ-butyrolactone fraction at a weight ratio of 0.1, and the mixture is stirred at a temperature of 20 ° C. pressure: normal pressure (under N 2 ) time of 1.0 hr. After treatment with, silica gel was passed.

γ−ブチロラクトン中のDGMEは114ppm、MGMEは1.1ppm
に減少した。
DGME in γ-butyrolactone is 114 ppm, MGME is 1.1 ppm
Decreased to.

実施例−2 比表面積450m2/gの市販(豊田化工社製)のシリカゲ
ル50〜100メッシュ品を使った他は実施例−1と全く同
一に実験した。その結果DGMEは271.5ppm,MGMEは2.7ppm
に減少した。
Example 2 The experiment was performed in exactly the same manner as in Example 1 except that a commercially available (manufactured by Toyoda Chemical Co., Ltd.) silica gel 50-100 mesh product having a specific surface area of 450 m 2 / g was used. As a result, DGME was 271.5 ppm, MGME was 2.7 ppm
Decreased to.

実施例−3 比表面積が700m2/gの市販品(富士デヴイソン社品)1
00〜200メッシュ品を1規定の塩酸で酸洗・水洗処理後
乾燥したものを使用した以外は実施例−1と全く同一に
実験した。その結果、DGMEは102ppm,MGMEは1.0ppm以下
に減少した。
Example-3 Commercial product having a specific surface area of 700 m 2 / g (Fuji Devison) 1
The experiment was carried out in exactly the same manner as in Example 1 except that a 100-200 mesh product was pickled and washed with 1N hydrochloric acid and then dried. As a result, DGME was reduced to 102 ppm and MGME was reduced to 1.0 ppm or less.

実施例−4 処理温度を−5℃とし、シリカゲル/γ−ブチロラト
ン=0.01重量比とした以外は実施例3と全く同一に実験
した。その結果DGMEは120.6ppm、MGMEは1.3ppmに減少し
た。
Example 4 The experiment was performed in exactly the same manner as in Example 3 except that the treatment temperature was -5 ° C and the silica gel / γ-butyrolatone ratio was 0.01. As a result, DGME was reduced to 120.6 ppm and MGME was reduced to 1.3 ppm.

実施例−5 H型強酸性陽イオン交換樹脂RCP−170H(三菱化成社
製)を使い、比較例−1で得られたγ−ブチロラクトン
留分を処理した。
Example-5 The γ-butyrolactone fraction obtained in Comparative Example-1 was treated using H-type strongly acidic cation exchange resin RCP-170H (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.).

0.2のガラス製フラスコに樹脂とγ−ブチロラクト
ン留分とを樹脂/γ−ブチロラクトン留分=0.03重量比
で仕込み、撹拌しつつ 温度120℃ 圧力:常圧(N2下) 時間1.0Hr の条件で処理した後イオン交換樹脂を過した。γ−ブ
チロラクトン中のDGMEは50ppm、MGMEは1.0ppmに減少し
た。
A resin and a γ-butyrolactone fraction were charged into a 0.2-ml glass flask at a resin / γ-butyrolactone fraction = 0.03 weight ratio, and agitated at a temperature of 120 ° C. under pressure: normal pressure (under N 2 ) for 1.0 hour. After the treatment, the ion exchange resin was passed. DGME in γ-butyrolactone was reduced to 50 ppm and MGME to 1.0 ppm.

実施例−6 処理温度を60℃とし、反応時間2.0Hrとした以外は実
施例−5と全く同一に実験した。その結果DGMEは280pp
m,MGMEは4.0ppmに減少した。
Example-6 The experiment was performed exactly as in Example-5 except that the treatment temperature was 60 ° C and the reaction time was 2.0 hours. As a result, DGME is 280pp
m, MGME decreased to 4.0ppm.

実施例−7 H型強酸性陽イオン交換樹脂RCP−160H(三菱化成社
製)を使用した以外は実施例−5と全く同一に実験し
た。その結果DGMEは55ppm,MGMEは1.2ppmに減少した。
Example -7 An experiment was carried out in exactly the same manner as in Example -5 except that H-type strongly acidic cation exchange resin RCP-160H (manufactured by Mitsubishi Kasei) was used. As a result, DGME was reduced to 55 ppm and MGME was reduced to 1.2 ppm.

実施例−8 樹脂/γ−ブチロラクトン=0.1重量比とした以外は
実施例−5と全く同一に実験した。その結果DGMEは10pp
m、MGMEは1.0ppm以下に減少した。
Example-8 The experiment was performed exactly as in Example-5, except that the resin / γ-butyrolactone = 0.1 weight ratio. As a result, DGME is 10pp
m, MGME decreased to less than 1.0ppm.

比較例−2 比較例−1で得られたγ−ブチロラクトン留分を以下
の吸着剤を用い実施例−1と同一条件でテストしたが、
DGME,MGMEは全く吸着除去されなかった。吸着剤として
は活性炭,γ−アルミナ,モレキュラーシーブ3A,4A,5
A,13X,活性白土,シリカアルミナを用いた。
Comparative Example-2 The γ-butyrolactone fraction obtained in Comparative Example-1 was tested under the same conditions as in Example-1 using the following adsorbents.
DGME and MGME were not absorbed and removed at all. Activated carbon, γ-alumina, molecular sieve 3A, 4A, 5
A, 13X, activated clay, and silica alumina were used.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明によると溶媒として使用されたエ
ーテル類またはポリエーテル類の分解物が除去され、純
度の高いラクトン類を得ることができる。
As described above, according to the present invention, a decomposition product of ethers or polyethers used as a solvent is removed, and lactones with high purity can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯谷 真治 岡山県倉敷市潮通3丁目10番地 三菱化 成株式会社水島工場内 (56)参考文献 特開 平1−25771(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07D 307/32──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Shinji Isotani 3-10, Utsudori, Kurashiki-shi, Okayama Prefecture Mizushima Plant, Mitsubishi Kasei Co., Ltd. (56) References JP-A-1-25771 (JP, A) (58) ) Surveyed field (Int.Cl. 6 , DB name) C07D 307/32

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】溶媒としてエーテル類またはポリエーテル
類の存在下、ルテニウム触媒によるジカルボン酸、ジカ
ルボン酸無水物及び/又はジカルボン酸エステルの水素
化により得られたラクトン類をシリカゲルにより処理す
ることを特徴とするラクトン類の精製方法。
A lactone obtained by hydrogenating a dicarboxylic acid, a dicarboxylic anhydride and / or a dicarboxylic ester with a ruthenium catalyst in the presence of an ether or a polyether as a solvent is treated with silica gel. A method for purifying lactones.
【請求項2】溶媒としてエーテル類またはポリエーテル
類の存在下、ルテニウム触媒によるジカルボン酸、ジカ
ルボン酸無水物及び/又はジカルボン酸エステルの水素
化により得られたラクトン類をイオン交換樹脂により処
理することを特徴とするラクトン類の精製方法。
2. A method for treating a lactone obtained by hydrogenating a dicarboxylic acid, a dicarboxylic anhydride and / or a dicarboxylic ester with a ruthenium catalyst in the presence of an ether or a polyether as a solvent, using an ion exchange resin. A method for purifying lactones, characterized in that:
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