JP2003528868A - 5−(ヒドロキシメチル)フルフラールの2,5−ジホルミルフランへの酸化及び続く非置換フランへの脱カルボニル化 - Google Patents
5−(ヒドロキシメチル)フルフラールの2,5−ジホルミルフランへの酸化及び続く非置換フランへの脱カルボニル化Info
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Abstract
(57)【要約】
アルコールをアルデヒドに、特に多様な目的のための中間体として有用なベンズアルデヒド及びジホルミルフランに接触的に酸化する。本発明はジアルデヒドの重合及びジアルデヒドのフランへの脱カルボニル化にも関する。
Description
【0001】
本発明はアルコールからアルデヒドへの接触酸化、特に、多様な目的のための
中間体として有用なベンズアルデヒド及びジホルミルフランの生成に関する。本
発明はまたジアルデヒドの重合及び脱カルボニル化にも関する。
中間体として有用なベンズアルデヒド及びジホルミルフランの生成に関する。本
発明はまたジアルデヒドの重合及び脱カルボニル化にも関する。
【0002】
[背景]
5−(ヒドロキシメチル)フルフラール(HMF)は、フルクトース、グルコ
ース、スクロース及びデンプンを含む天然に存在する炭水化物のようなバイオマ
ス資源から高収率で得ることができる、多様な有用性を有する(versati
le)中間体である。特定的には、HMFは6個の炭素原子を有するヘキソース
の転換生成物である。多様な試薬を用いてHMFを酸化して4種の生成物のいず
れかを生成させることができ、それらはそれら自身、他のものの1個もしくはそ
れより多くに転換され得ることが既知である:
ース、スクロース及びデンプンを含む天然に存在する炭水化物のようなバイオマ
ス資源から高収率で得ることができる、多様な有用性を有する(versati
le)中間体である。特定的には、HMFは6個の炭素原子を有するヘキソース
の転換生成物である。多様な試薬を用いてHMFを酸化して4種の生成物のいず
れかを生成させることができ、それらはそれら自身、他のものの1個もしくはそ
れより多くに転換され得ることが既知である:
【0003】
【化2】
【0004】
同じ化合物上におけるアルデヒド官能基の存在下でアルコール官能基を選択的
に酸化することは、アルデヒド基の高い反応性の故に困難である。さらに、HM
Fを分子状酸素(O2)と反応させると、アルデヒド官能基はアルコールより速
く酸化されると予測され、予測される生成物は主に5−(ヒドロキシメチル)フ
ラン−2−カルボン酸である(Sheldon,R.A.and Kochi,
J.K.“Metal Catalyzed Oxidation of Or
ganic Compounds”,Academic Press,New
York,NY 1981,p 19)。
に酸化することは、アルデヒド基の高い反応性の故に困難である。さらに、HM
Fを分子状酸素(O2)と反応させると、アルデヒド官能基はアルコールより速
く酸化されると予測され、予測される生成物は主に5−(ヒドロキシメチル)フ
ラン−2−カルボン酸である(Sheldon,R.A.and Kochi,
J.K.“Metal Catalyzed Oxidation of Or
ganic Compounds”,Academic Press,New
York,NY 1981,p 19)。
【0005】
ジホルミルフラン(DFF)はCrO3及びK2Cr2O7を用いてHMFから製
造されているが(L.Cottier et al.,Org.Prep.Pr
oced.Int.(1995),27(5),564;JP 5400926
0)、これらの方法は高価であり、大量の無機塩を廃棄物として生ずる。バナジ
ウム化合物を用いる不均一系触媒反応も用いられているが、触媒は低いターンオ
ーバー数(turnover number)を示した(DE 1961587
8,Moreau,C.et al.,Stud.Surf.Sci.Cata
l.(1997),108,399−406)。過酸化水素(M.P.J.Va
n Deurzen,Carbohydrate Chem.(1997),1
6(3),299)及び四酸化二窒素(JP 55049368)を用いる接触
酸化が示されたが、それらは高価である。比較的安価な分子状酸素(O2)がP
t/C触媒と一緒に用いられ(米国特許第4,977,283号)、DFF及び
フラン−2,5−ジカルボン酸(FDA)の両方が生成したが、得られたDFF
の量は低かった。FDAに関しては高い収率が見られたが、二ナトリウム塩とし
てのみであり、それは酸の形態への転換の間にむだな塩生成を生じた。
造されているが(L.Cottier et al.,Org.Prep.Pr
oced.Int.(1995),27(5),564;JP 5400926
0)、これらの方法は高価であり、大量の無機塩を廃棄物として生ずる。バナジ
ウム化合物を用いる不均一系触媒反応も用いられているが、触媒は低いターンオ
ーバー数(turnover number)を示した(DE 1961587
8,Moreau,C.et al.,Stud.Surf.Sci.Cata
l.(1997),108,399−406)。過酸化水素(M.P.J.Va
n Deurzen,Carbohydrate Chem.(1997),1
6(3),299)及び四酸化二窒素(JP 55049368)を用いる接触
酸化が示されたが、それらは高価である。比較的安価な分子状酸素(O2)がP
t/C触媒と一緒に用いられ(米国特許第4,977,283号)、DFF及び
フラン−2,5−ジカルボン酸(FDA)の両方が生成したが、得られたDFF
の量は低かった。FDAに関しては高い収率が見られたが、二ナトリウム塩とし
てのみであり、それは酸の形態への転換の間にむだな塩生成を生じた。
【0006】
金属臭化物触媒は、アルキルからアルデヒドへ、アルキルからアルコールヘ、
アルキルから酸へ、アルコールから酸へ及びアルデヒドから酸への酸化を含む、
置換アルキルベンゼンから種々の生成物への酸化に用いられている(W.Par
tenheimer,Catalysis Today,23(2),69−1
58(1995))。しかしながら、そのような場合、アルデヒド生成物は少量
成分であるか又は急速にさらに酸化される。FDAはCo/Mn/Br触媒を用
いて5−メチルフルフラールからも製造され、DFFが少量の副生成物として見
られた(V.A.Slavinskaya,et al.,React.Kin
et.Catal.Lett.(1979),11(3),215−20)。
アルキルから酸へ、アルコールから酸へ及びアルデヒドから酸への酸化を含む、
置換アルキルベンゼンから種々の生成物への酸化に用いられている(W.Par
tenheimer,Catalysis Today,23(2),69−1
58(1995))。しかしながら、そのような場合、アルデヒド生成物は少量
成分であるか又は急速にさらに酸化される。FDAはCo/Mn/Br触媒を用
いて5−メチルフルフラールからも製造され、DFFが少量の副生成物として見
られた(V.A.Slavinskaya,et al.,React.Kin
et.Catal.Lett.(1979),11(3),215−20)。
【0007】
DFFは重合させてポリピナコール及びポリビニルが生成せしめられている(
Cooke,et al.,Macromolecules 1991,24,
1404)。しかしながら、ジホルミルフランから製造されるポリエステルの製
造は文献で知られてはいない。
Cooke,et al.,Macromolecules 1991,24,
1404)。しかしながら、ジホルミルフランから製造されるポリエステルの製
造は文献で知られてはいない。
【0008】
非置換フランの製造にDFFを用いることもできる。非置換フランはテトラヒ
ドロフランの製造で用いられる化学工業における重要な必需品である。モノアル
デヒドフルフラールからフランへの脱カルボニル化において担持金属触媒が用い
られているが、塩基性促進剤が必要であり、該方法に費用及び複雑性を加えた(
米国特許第3,007,941号、米国特許第4,780,552号)。
ドロフランの製造で用いられる化学工業における重要な必需品である。モノアル
デヒドフルフラールからフランへの脱カルボニル化において担持金属触媒が用い
られているが、塩基性促進剤が必要であり、該方法に費用及び複雑性を加えた(
米国特許第3,007,941号、米国特許第4,780,552号)。
【0009】
前記の議論を考慮すると、多量の廃棄物を生じず且つ容易な分離及び精製に有
用である、DFF及びFDAの両方の製造のための安価で高収率の方法が必要で
ある。さらに、比較的安価な復活可能な(renewable)源から非置換フ
ランを製造するための高収率の方法が必要である。
用である、DFF及びFDAの両方の製造のための安価で高収率の方法が必要で
ある。さらに、比較的安価な復活可能な(renewable)源から非置換フ
ランを製造するための高収率の方法が必要である。
【0010】
[発明の概略]
本発明は、a)金属臭化物触媒の存在下でアルコール官能基及びアルデヒド官
能基を含有する化合物を酸化剤と接触させ;b)場合によりジアルデヒド生成物
を単離することを含んでなるジアルデヒドの製造のための第1の方法に関する。
好ましい金属臭化物触媒は臭素源ならびにCo及びMnより成る群から選ばれる
少なくとも1種の金属を含んでなり、場合によりZrを含有していることができ
る。より好ましくは、金属臭化物触媒はCoを含有する。
能基を含有する化合物を酸化剤と接触させ;b)場合によりジアルデヒド生成物
を単離することを含んでなるジアルデヒドの製造のための第1の方法に関する。
好ましい金属臭化物触媒は臭素源ならびにCo及びMnより成る群から選ばれる
少なくとも1種の金属を含んでなり、場合によりZrを含有していることができ
る。より好ましくは、金属臭化物触媒はCoを含有する。
【0011】
好ましくはジアルデヒドは式H(C=O)−R−(C=O)Hのものであり、
化合物は式HOH2C−R−(C=O)Hのものであり、ここでRは場合により
置換されていることができるC1−C20アルキルもしくはアリール基より成る群
から選ばれる。R基は線状もしくは環状あるいは複素環式基であることができる
。より好ましくは、Rはフランであり、最も好ましくはジアルデヒドは2,5−
ジ(ホルミル)フランである。少なくとも1種の脂肪族C2−C6モノカルボン酸
化合物、好ましくは酢酸を含んでなる溶媒混合物中で本発明の方法を行うことが
できる。
化合物は式HOH2C−R−(C=O)Hのものであり、ここでRは場合により
置換されていることができるC1−C20アルキルもしくはアリール基より成る群
から選ばれる。R基は線状もしくは環状あるいは複素環式基であることができる
。より好ましくは、Rはフランであり、最も好ましくはジアルデヒドは2,5−
ジ(ホルミル)フランである。少なくとも1種の脂肪族C2−C6モノカルボン酸
化合物、好ましくは酢酸を含んでなる溶媒混合物中で本発明の方法を行うことが
できる。
【0012】
本発明はさらに:
(a)金属臭化物触媒の存在下でアルコール/アルデヒドを酸化剤と接触させ
て式HOH2C−R’−COOHを有するアルコール/酸を生成させ、場合によ
りアルコール/酸を単離し; (b)金属臭化物触媒の存在下でアルコール/酸を酸化剤と接触させて式HO
OC−R’−(C=O)Hを有する酸/アルデヒドを生成させ、場合により酸/
アルデヒドを単離し; (c)金属臭化物触媒の存在下で酸/ジアルデヒドを酸化剤と接触させて二酸
を生成させ、場合により二酸を単離する 段階を含んでなる、R’が場合により置換されていることができるフラン環であ
る式HOH2C−R’−(C=O)Hのアルコール/アルデヒドからの式HOO
C−R’−COOHの二酸の製造のための第2の方法に関する。
て式HOH2C−R’−COOHを有するアルコール/酸を生成させ、場合によ
りアルコール/酸を単離し; (b)金属臭化物触媒の存在下でアルコール/酸を酸化剤と接触させて式HO
OC−R’−(C=O)Hを有する酸/アルデヒドを生成させ、場合により酸/
アルデヒドを単離し; (c)金属臭化物触媒の存在下で酸/ジアルデヒドを酸化剤と接触させて二酸
を生成させ、場合により二酸を単離する 段階を含んでなる、R’が場合により置換されていることができるフラン環であ
る式HOH2C−R’−(C=O)Hのアルコール/アルデヒドからの式HOO
C−R’−COOHの二酸の製造のための第2の方法に関する。
【0013】
本発明はさらに:
(a’)金属臭化物触媒の存在下でアルコール/アルデヒドを酸化剤と接触さ
せて式H(C=O)−R’−(C=O)Hを有するジアルデヒドを生成させ、場
合によりジアルデヒドを単離し; (b’)金属臭化物触媒の存在下でジアルデヒドを酸化剤と接触させて式HO
OC−R’−(C=O)Hを有する酸/アルデヒドを生成させ、場合により酸/
アルデヒドを単離し; (c’)金属臭化物触媒の存在下で酸/ジアルデヒドを酸化剤と接触させて二
酸を生成させ、場合により二酸を単離する 段階を含んでなる、R’が場合により置換されていることができるフラン環であ
る式HOH2C−R’−(C=O)Hのアルコール/アルデヒドからの式HOO
C−R’−COOHの二酸の製造のための第3の方法に関する。
せて式H(C=O)−R’−(C=O)Hを有するジアルデヒドを生成させ、場
合によりジアルデヒドを単離し; (b’)金属臭化物触媒の存在下でジアルデヒドを酸化剤と接触させて式HO
OC−R’−(C=O)Hを有する酸/アルデヒドを生成させ、場合により酸/
アルデヒドを単離し; (c’)金属臭化物触媒の存在下で酸/ジアルデヒドを酸化剤と接触させて二
酸を生成させ、場合により二酸を単離する 段階を含んでなる、R’が場合により置換されていることができるフラン環であ
る式HOH2C−R’−(C=O)Hのアルコール/アルデヒドからの式HOO
C−R’−COOHの二酸の製造のための第3の方法に関する。
【0014】
方法はさらにa’、b’及びc’の段階を含んでなり且つ段階c’の前に酸/
アルデヒドを式CH3(C=O)OCH2−R’−(C=O)Hの酢酸エステルに
転換する。
アルデヒドを式CH3(C=O)OCH2−R’−(C=O)Hの酢酸エステルに
転換する。
【0015】
好ましくは、上記の方法において、二酸はフラン−2,5−ジカルボン酸であ
り、アルコール/アルデヒドは5−(ヒドロキシメチル)フルフラールである。
り、アルコール/アルデヒドは5−(ヒドロキシメチル)フルフラールである。
【0016】
場合により少なくとも1種の脂肪族C2−C6モノカルボン酸化合物、好ましく
は酢酸を含む溶媒もしくは溶媒混合物中で方法を行うことができる。
は酢酸を含む溶媒もしくは溶媒混合物中で方法を行うことができる。
【0017】
本発明はまた、a)ARが場合により置換されていることができるアリールで
ある式AR−CH2−OHの化合物を、金属臭化物触媒の存在下で酸化剤と接触
させ;b)場合によりアルデヒド生成物を単離することを含んでなるアルデヒド
の製造のための第4の方法に関する。好ましくは、ARは場合により置換されて
いることができるフェニル基である。最も好ましくは、ARは非置換フェニル基
である。好ましい金属臭化物触媒は臭素源ならびにCo及びMnより成る群から
選ばれる少なくとも1種の金属を含んでなる。より好ましくは、金属臭化物触媒
はCoを含有する。
ある式AR−CH2−OHの化合物を、金属臭化物触媒の存在下で酸化剤と接触
させ;b)場合によりアルデヒド生成物を単離することを含んでなるアルデヒド
の製造のための第4の方法に関する。好ましくは、ARは場合により置換されて
いることができるフェニル基である。最も好ましくは、ARは非置換フェニル基
である。好ましい金属臭化物触媒は臭素源ならびにCo及びMnより成る群から
選ばれる少なくとも1種の金属を含んでなる。より好ましくは、金属臭化物触媒
はCoを含有する。
【0018】
少なくとも1種の脂肪族C2−C6モノカルボン酸化合物、好ましくは酢酸を含
む溶媒もしくは溶媒混合物中で方法を行うことができる。
む溶媒もしくは溶媒混合物中で方法を行うことができる。
【0019】
本発明はまた、繰り返し単位A及びB及びC
【0020】
【化3】
【0021】
を含む2,5−ジホルミルフランからポリエステルポリマーを形成する第5の方
法ならびにそのようにして製造されるポリエステルポリマーに関し、ここで該方
法はジ(ホルミル)フランの重合を含んでなる。方法は式M+n(O−Q)nの触
媒の存在下で行うことができ、ここでMは金属であり、nは金属上の正の電荷で
あり、Qは炭素数が1〜4のアルキル基である。好ましくは、Mはアルミニウム
であり、nは3である。好ましくは、該方法から形成されるポリエステルポリマ
ーはホモポリマーである。
法ならびにそのようにして製造されるポリエステルポリマーに関し、ここで該方
法はジ(ホルミル)フランの重合を含んでなる。方法は式M+n(O−Q)nの触
媒の存在下で行うことができ、ここでMは金属であり、nは金属上の正の電荷で
あり、Qは炭素数が1〜4のアルキル基である。好ましくは、Mはアルミニウム
であり、nは3である。好ましくは、該方法から形成されるポリエステルポリマ
ーはホモポリマーである。
【0022】
本発明の1つの態様は繰り返し単位A、B及びCを含んでなるポリエステルポ
リマーである。好ましくは、ポリエステルポリマーはホモポリマーである。
リマーである。好ましくは、ポリエステルポリマーはホモポリマーである。
【0023】
本発明の他の側面は、本質的に第VIII周期族(Periodic Gro
up VIII)から選ばれる、場合により担持されていることができる金属を
含む触媒量の化合物の存在下における脱カルボニル化を介して、2,5−ジホル
ミルフランをフラン及びフルフラールに転換することを含んでなる、フランの製
造のための第6の方法である。第VIII周期族から選ばれる、場合により担持
されていることができる金属を含む触媒量の化合物の存在下における脱カルボニ
ル化を介して、フラン及びフルフラール生成物をさらに非置換フランに転換する
ことができる。
up VIII)から選ばれる、場合により担持されていることができる金属を
含む触媒量の化合物の存在下における脱カルボニル化を介して、2,5−ジホル
ミルフランをフラン及びフルフラールに転換することを含んでなる、フランの製
造のための第6の方法である。第VIII周期族から選ばれる、場合により担持
されていることができる金属を含む触媒量の化合物の存在下における脱カルボニ
ル化を介して、フラン及びフルフラール生成物をさらに非置換フランに転換する
ことができる。
【0024】
好ましくは、触媒は触媒担体メンバー上に担持されており、より好ましくは、
金属はパラジウムであり、触媒担体メンバーは炭素である。
金属はパラジウムであり、触媒担体メンバーは炭素である。
【0025】
本発明の他の側面は、上記の方法を用いて製造されるジアルデヒドを、第VI
II周期族から選ばれる、場合により担持されていることができる金属を含む触
媒量の化合物の存在下における脱カルボニル化を介して、フランに転換すること
であり、ここでジアルデヒドは2,5−ジ(ホルミル)フランである。
II周期族から選ばれる、場合により担持されていることができる金属を含む触
媒量の化合物の存在下における脱カルボニル化を介して、フランに転換すること
であり、ここでジアルデヒドは2,5−ジ(ホルミル)フランである。
【0026】
[発明の詳細な記述]
本発明は、金属臭化物触媒の存在下でアルコール官能基及びアルデヒド官能基
を含有する第1の化合物を酸化剤と接触させることを含んでなる、ジアルデヒド
の製造のための第1の方法に関する。さらに特定的には、アルコールはHMFで
あることができ、ジアルデヒドはDFFであることができ、触媒はCo及び/又
はMnならびにBrならびに場合によりZrを含んでなることができる アルコール及びアルデヒドの他に、他の官能基が反応条件下で実質的に不活性
である限り、他の官能基が第1の化合物に結合していることができる。好ましい
方法では、第1の化合物は式HOH2C−R−(C=O)Hのものであり、製造
される得られるジアルデヒド生成物は式H(C=O)−R−(C=O)Hのもの
である。本発明の第1の化合物及びジアルデヒド生成物に関する上記の式におい
て、Rは場合により置換されていることができるC1−C20アルキル及び場合に
より置換されていることができるC1−C20アリール基より成る群から選ばれる
。R基は線状、環状もしくは複素環式である。より好ましいのは、Rが場合によ
り置換されていることができる線状もしくは環状C1−C20アルキル基及び複素
環式基より成る群から選ばれる場合である。最も好ましいのはRがフランである
場合である。本明細書において、場合により置換されていることができるにより
、置換されていることができ且つ目的とする使用もしくは反応のために化合物を
不安定もしくは不適切にすることのない1個もしくはそれより多い置換基を含有
することができる基を意味する。一般に有用な置換基にはニトリル、エーテル、
アルキル、エステル、ハロ、アミノ(第1級、第2級及び第3級アミノを含む)
、ヒドロキシ、シリルもしくは置換シリル、ニトロ及びチオエーテルが含まれる
。
を含有する第1の化合物を酸化剤と接触させることを含んでなる、ジアルデヒド
の製造のための第1の方法に関する。さらに特定的には、アルコールはHMFで
あることができ、ジアルデヒドはDFFであることができ、触媒はCo及び/又
はMnならびにBrならびに場合によりZrを含んでなることができる アルコール及びアルデヒドの他に、他の官能基が反応条件下で実質的に不活性
である限り、他の官能基が第1の化合物に結合していることができる。好ましい
方法では、第1の化合物は式HOH2C−R−(C=O)Hのものであり、製造
される得られるジアルデヒド生成物は式H(C=O)−R−(C=O)Hのもの
である。本発明の第1の化合物及びジアルデヒド生成物に関する上記の式におい
て、Rは場合により置換されていることができるC1−C20アルキル及び場合に
より置換されていることができるC1−C20アリール基より成る群から選ばれる
。R基は線状、環状もしくは複素環式である。より好ましいのは、Rが場合によ
り置換されていることができる線状もしくは環状C1−C20アルキル基及び複素
環式基より成る群から選ばれる場合である。最も好ましいのはRがフランである
場合である。本明細書において、場合により置換されていることができるにより
、置換されていることができ且つ目的とする使用もしくは反応のために化合物を
不安定もしくは不適切にすることのない1個もしくはそれより多い置換基を含有
することができる基を意味する。一般に有用な置換基にはニトリル、エーテル、
アルキル、エステル、ハロ、アミノ(第1級、第2級及び第3級アミノを含む)
、ヒドロキシ、シリルもしくは置換シリル、ニトロ及びチオエーテルが含まれる
。
【0027】
「アリール」という用語は、1個の環(例えばフェニル)、複数の環(例えば
ビフェニル)又は複数の縮合環を有し、その少なくとも1個が芳香族(例えば1
,2,3,4−テトラヒドロナフチル、ナフチル、アントリル又はフェナントリ
ル)であり且つ場合によりハロゲン、低級アルキル、低級アルコキシ、低級アル
キルチオ、トリフルオロメチル、低級アシルオキシ、アリール、ヘテロアリール
及びヒドロキシのような官能基でモノ−、ジ−もしくはトリ−置換されているこ
とができる芳香族炭素−環式基を指す。「アリール」という用語はヘテロアリー
ル基も指し、ここでヘテロアリールは窒素、酸素及び硫黄より成る群から選ばれ
る少なくとも1個の複素−原子を有する5−、6−もしくは7−員芳香環系とし
て定義される。ヘテロアリール基の例はピリジル、ピリミジニル、ピロリル、ピ
ラゾリル、ピラジニル、ピリダジニル、オキサゾリル、フラニル、キノリニル、
イソキノリニル、チアゾリル及びチエニルであり、それらは場合により例えばハ
ロゲン、低級アルキル、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、トリフルオロメチ
ル、低級アシルオキシ、アリール、ヘテロアリール及びヒドロキシで置換されて
いることができる。
ビフェニル)又は複数の縮合環を有し、その少なくとも1個が芳香族(例えば1
,2,3,4−テトラヒドロナフチル、ナフチル、アントリル又はフェナントリ
ル)であり且つ場合によりハロゲン、低級アルキル、低級アルコキシ、低級アル
キルチオ、トリフルオロメチル、低級アシルオキシ、アリール、ヘテロアリール
及びヒドロキシのような官能基でモノ−、ジ−もしくはトリ−置換されているこ
とができる芳香族炭素−環式基を指す。「アリール」という用語はヘテロアリー
ル基も指し、ここでヘテロアリールは窒素、酸素及び硫黄より成る群から選ばれ
る少なくとも1個の複素−原子を有する5−、6−もしくは7−員芳香環系とし
て定義される。ヘテロアリール基の例はピリジル、ピリミジニル、ピロリル、ピ
ラゾリル、ピラジニル、ピリダジニル、オキサゾリル、フラニル、キノリニル、
イソキノリニル、チアゾリル及びチエニルであり、それらは場合により例えばハ
ロゲン、低級アルキル、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、トリフルオロメチ
ル、低級アシルオキシ、アリール、ヘテロアリール及びヒドロキシで置換されて
いることができる。
【0028】
特に好ましい方法は、Rが2,5−ジ置換フランである方法、すなわち第1の
化合物がHMFであり、ジアルデヒドがDFFである方法である。
化合物がHMFであり、ジアルデヒドがDFFである方法である。
【0029】
DFFをCOの喪失を介してフランにさらに転換することができ、それを当該
技術分野における熟練者が慣れている標準的方法を用いてテトラヒドロフランに
水素化することができる。
技術分野における熟練者が慣れている標準的方法を用いてテトラヒドロフランに
水素化することができる。
【0030】
第2の方法は、式HOH2C−R’−(C=O)Hのアルコール/アルデヒド
からの式HOOC−R’−COOHの二酸の製造に関する。
からの式HOOC−R’−COOHの二酸の製造に関する。
【0031】
第3の方法は、式HOH2C−R’−(C=O)Hのアルコール/アルデヒド
からの式HOOC−R’−COOHの二酸の製造に関する。
からの式HOOC−R’−COOHの二酸の製造に関する。
【0032】
第2及び第3の方法において、R’は好ましくは場合により置換されているこ
とができるフラン環である。より好ましくは、R’は2,5−ジ置換フラン環で
ある。好ましい金属臭化物触媒は臭素源ならびにCo及びMnより成る群から選
ばれる少なくとも1種の金属を含んでなり、場合によりZrを含有していること
ができる。より好ましくは、金属臭化物触媒はCoを含有する。
とができるフラン環である。より好ましくは、R’は2,5−ジ置換フラン環で
ある。好ましい金属臭化物触媒は臭素源ならびにCo及びMnより成る群から選
ばれる少なくとも1種の金属を含んでなり、場合によりZrを含有していること
ができる。より好ましくは、金属臭化物触媒はCoを含有する。
【0033】
中間体、アルコール/酸、酸/アルデヒド又はジアルデヒドのいずれも、いず
れの段階にも単離することができるかあるいは精製なしで反応を行うことができ
る。DFF及び/又はFDAを製造する本発明の方法を、HMFを含有するバイ
オマス供給材料を用いて行い、最終的生成物を単離及び精製することのみが必要
であるようにできると思われる。
れの段階にも単離することができるかあるいは精製なしで反応を行うことができ
る。DFF及び/又はFDAを製造する本発明の方法を、HMFを含有するバイ
オマス供給材料を用いて行い、最終的生成物を単離及び精製することのみが必要
であるようにできると思われる。
【0034】
ジアルデヒドの製造のために、好ましい温度は約20o〜200℃、最も好ま
しくは約40o〜130℃である。対応する圧力は、溶媒をほとんど液相に保つ
ようなものである。好ましい反応時間は、ジアルデヒドの最大収率が得られるよ
うに、温度、圧力及び触媒濃度により決定される。二酸の製造のために、好まし
い温度は約50o〜250℃、最も好ましくは約50o〜160℃である。対応す
る圧力は、溶媒をほとんど液相に保つようなものである。好ましい反応時間は、
二酸の最大収率が得られるように、温度、圧力及び触媒濃度により決定される。
しくは約40o〜130℃である。対応する圧力は、溶媒をほとんど液相に保つ
ようなものである。好ましい反応時間は、ジアルデヒドの最大収率が得られるよ
うに、温度、圧力及び触媒濃度により決定される。二酸の製造のために、好まし
い温度は約50o〜250℃、最も好ましくは約50o〜160℃である。対応す
る圧力は、溶媒をほとんど液相に保つようなものである。好ましい反応時間は、
二酸の最大収率が得られるように、温度、圧力及び触媒濃度により決定される。
【0035】
第4の方法は、ARが場合により置換されていることができるアリール基であ
る式AR−CH2−OHの化合物を金属臭化物触媒の存在下で酸化剤と接触させ
ることを含んでなる、アルデヒドの製造に関する。好ましくは、ARは場合によ
り置換されていることができるフェニル基である。最も好ましくは、ARは非置
換フェニル基である。アルコールの他に、他の官能基が反応条件下で実質的に不
活性な限り、他の官能基が化合物に結合していることができる。
る式AR−CH2−OHの化合物を金属臭化物触媒の存在下で酸化剤と接触させ
ることを含んでなる、アルデヒドの製造に関する。好ましくは、ARは場合によ
り置換されていることができるフェニル基である。最も好ましくは、ARは非置
換フェニル基である。アルコールの他に、他の官能基が反応条件下で実質的に不
活性な限り、他の官能基が化合物に結合していることができる。
【0036】
好ましい金属臭化物触媒は臭素源ならびにCo及びMnより成る群から選ばれ
る少なくとも1種の金属を含んでなり、場合によりZrを含有していることがで
きる。より好ましくは、金属臭化物触媒はCoを含有する。
る少なくとも1種の金属を含んでなり、場合によりZrを含有していることがで
きる。より好ましくは、金属臭化物触媒はCoを含有する。
【0037】
少なくとも1種の脂肪族C2−C6モノカルボン酸化合物、好ましくは酢酸を含
む溶媒もしくは溶媒混合物中で該方法を行うことができる。
む溶媒もしくは溶媒混合物中で該方法を行うことができる。
【0038】
本発明の方法のすべてにおいて用いられる金属臭化物触媒は、可溶性遷移金属
化合物及び可溶性臭素−含有化合物を含んでなる。1種の金属又は2種もしくは
それより多い金属の組合わせが存在することができる。多くのそのような組合わ
せが既知であり、本発明の方法において用いられ得る。これらの金属臭化物触媒
はさらに、引用することによりその記載事項が本明細書の内容となるW.Par
tenheimer,Catalysis Today,23(2),69−1
58(1995)に、特に89〜99頁に記載されている。好ましくは、金属は
コバルト及び/又はマンガンであり、場合によりジルコニウムを含有しているこ
とができる。より好ましくは、触媒は1.0/1.0/0.1/2.0のモル比
でCo/Mn/Zr/Brを含む。反応混合物中の触媒の量は59/55/20
3/4ppm〜5900/5500/20000/390ppmのCo/Mn/
Br/Zr、好ましくは150/140/510/10ppm〜2400/22
00/8100/160ppmであることができる(溶媒のg当たりの金属のg
)。本明細書で用いられる場合、モル比は金属のみのモル数の比であり、それら
の化合物の形態における場合の金属ではない。
化合物及び可溶性臭素−含有化合物を含んでなる。1種の金属又は2種もしくは
それより多い金属の組合わせが存在することができる。多くのそのような組合わ
せが既知であり、本発明の方法において用いられ得る。これらの金属臭化物触媒
はさらに、引用することによりその記載事項が本明細書の内容となるW.Par
tenheimer,Catalysis Today,23(2),69−1
58(1995)に、特に89〜99頁に記載されている。好ましくは、金属は
コバルト及び/又はマンガンであり、場合によりジルコニウムを含有しているこ
とができる。より好ましくは、触媒は1.0/1.0/0.1/2.0のモル比
でCo/Mn/Zr/Brを含む。反応混合物中の触媒の量は59/55/20
3/4ppm〜5900/5500/20000/390ppmのCo/Mn/
Br/Zr、好ましくは150/140/510/10ppm〜2400/22
00/8100/160ppmであることができる(溶媒のg当たりの金属のg
)。本明細書で用いられる場合、モル比は金属のみのモル数の比であり、それら
の化合物の形態における場合の金属ではない。
【0039】
金属成分のそれぞれは、それらの既知のイオン形態又は結合された形態(co
mbined forms)で与えることができる。好ましくは、単数もしくは
複数の金属は反応溶媒中に可溶性の形態にある。適した形態の例には金属炭酸塩
、金属酢酸塩、金属酢酸塩四水和物及び金属臭化物が含まれるが、これらに限ら
れるわけではない。好ましくは、金属酢酸塩四水和物が用いられる。
mbined forms)で与えることができる。好ましくは、単数もしくは
複数の金属は反応溶媒中に可溶性の形態にある。適した形態の例には金属炭酸塩
、金属酢酸塩、金属酢酸塩四水和物及び金属臭化物が含まれるが、これらに限ら
れるわけではない。好ましくは、金属酢酸塩四水和物が用いられる。
【0040】
ブロミド源は、反応混合物中でブロミドイオンを生ずるいずれの化合物である
こともできる。これらの化合物には臭化水素、臭化水素酸、臭化ナトリウム、元
素臭素、臭化ベンジル及びテトラブロモエタンが含まれるが、これらに限られる
わけではない。好ましいのは臭化ナトリウム又は臭化水素酸である。本明細書で
用いられる場合、臭素の量はBrとして測定される量を意味する。かくして、触
媒中で用いられる臭素対金属の合計のモル比は、金属のモル数の合計で割ったB
rのモル数である。
こともできる。これらの化合物には臭化水素、臭化水素酸、臭化ナトリウム、元
素臭素、臭化ベンジル及びテトラブロモエタンが含まれるが、これらに限られる
わけではない。好ましいのは臭化ナトリウム又は臭化水素酸である。本明細書で
用いられる場合、臭素の量はBrとして測定される量を意味する。かくして、触
媒中で用いられる臭素対金属の合計のモル比は、金属のモル数の合計で割ったB
rのモル数である。
【0041】
Partenheimer,同上、86〜88頁に記載されている通り、上記
の本発明の方法で用いるのに適した溶媒は、モノカルボン酸官能基を含有する少
なくとも1種の成分を有していなければならない。溶媒も試薬の1つとして機能
することができる。試薬の1つが酸基を含有するならば、酸基を含有しない溶媒
もしくは溶媒混合物中で方法を行うことができる。適した溶媒は芳香族酸、例え
ば安息香酸及びその誘導体であることもできる。好ましい溶媒は脂肪族C2−C6 モノカルボン酸、例えばこれらに限られるわけではないが酢酸、プロピオン酸、
n−酪酸、イソ酪酸、n−吉草酸、トリメチル酢酸及びカプロン酸ならびにそれ
らの混合物である。該混合物の成分にはベンゼン、アセトニトリル、ヘプタン、
無水酢酸、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン及び水が含まれ得る。溶媒と
して最も好ましいのは酢酸である。酢酸のような溶媒を用いる1つの利点は、フ
ラン−2,5−ジカルボン酸が不溶性であり、不溶性生成物の精製を容易にする
ことである。
の本発明の方法で用いるのに適した溶媒は、モノカルボン酸官能基を含有する少
なくとも1種の成分を有していなければならない。溶媒も試薬の1つとして機能
することができる。試薬の1つが酸基を含有するならば、酸基を含有しない溶媒
もしくは溶媒混合物中で方法を行うことができる。適した溶媒は芳香族酸、例え
ば安息香酸及びその誘導体であることもできる。好ましい溶媒は脂肪族C2−C6 モノカルボン酸、例えばこれらに限られるわけではないが酢酸、プロピオン酸、
n−酪酸、イソ酪酸、n−吉草酸、トリメチル酢酸及びカプロン酸ならびにそれ
らの混合物である。該混合物の成分にはベンゼン、アセトニトリル、ヘプタン、
無水酢酸、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン及び水が含まれ得る。溶媒と
して最も好ましいのは酢酸である。酢酸のような溶媒を用いる1つの利点は、フ
ラン−2,5−ジカルボン酸が不溶性であり、不溶性生成物の精製を容易にする
ことである。
【0042】
本発明の方法における酸化剤は好ましくは酸素−含有気体もしくは気体混合物
、例えばこれに限られるわけではないが空気である。酸素自身も好ましい酸化剤
である。
、例えばこれに限られるわけではないが空気である。酸素自身も好ましい酸化剤
である。
【0043】
上記の本発明の方法は、バッチ、半−連続もしくは連続様式で行われ得る。特
にFDAの製造のためには、特定の時点における温度の上昇、特定の時点におけ
る圧力の上昇、反応の開始時における触媒の濃度の変動及び反応の間の触媒組成
の変動を用いるバッチ様式における操作が望ましい。例えば、特定の時点にコバ
ルト及び/又はマンガン及び/又はジルコニウム及び/又はブロミドを加えるこ
とにより、反応の間の触媒組成の変動を達成することができる。
にFDAの製造のためには、特定の時点における温度の上昇、特定の時点におけ
る圧力の上昇、反応の開始時における触媒の濃度の変動及び反応の間の触媒組成
の変動を用いるバッチ様式における操作が望ましい。例えば、特定の時点にコバ
ルト及び/又はマンガン及び/又はジルコニウム及び/又はブロミドを加えるこ
とにより、反応の間の触媒組成の変動を達成することができる。
【0044】
第5の方法は、上記の概略に示した通り、繰り返し単位A、B及びCを含む新
規なポリエステルポリマーを形成するジ(ホルミル)フランの重合に関する。ジ
(ホルミル)フランの重合で用いられる触媒は、ジアルデヒド又は2種の別々の
アルデヒドのエステル化に用いられるいずれの触媒からも選ばれ得る。このエス
テル化は通常「Tishchenko反応」として既知である。この反応に用い
られる触媒の部分的リストはMascarenhas,et al.,Org.
Letters,1999,Vol.1,9,pg.1427;米国特許第3,
852,335号;及びReagents for Organic Synt
hesis,Fieser(ed.),1969,Vol.5,pg.48に挙
げられているものであり、引用することにより本明細書の内容となる。代わりと
なる触媒はMenashe,et al.,Organometallics
1991,10,3885に記載されているShvo触媒、[(Ph4C5OHO
C5Ph4)Ru2(CO)4(μ−H)]である。Shvo触媒に関するこの議論
も引用することにより本明細書の内容となる。好ましい触媒は、式M+n(O−Q
)nの金属アルコキシドであり、ここでMは金属であり、nは金属上の正の電荷
であり、Qは炭素数が1〜4のアルキル基である。最も好ましいのはMがアルミ
ニウムであり、nが3である場合である。すでに調製された本発明の触媒を製造
者から得ることができるか、あるいは当該技術分野において既知の方法を用いて
適した出発材料からそれらを調製することができる。
規なポリエステルポリマーを形成するジ(ホルミル)フランの重合に関する。ジ
(ホルミル)フランの重合で用いられる触媒は、ジアルデヒド又は2種の別々の
アルデヒドのエステル化に用いられるいずれの触媒からも選ばれ得る。このエス
テル化は通常「Tishchenko反応」として既知である。この反応に用い
られる触媒の部分的リストはMascarenhas,et al.,Org.
Letters,1999,Vol.1,9,pg.1427;米国特許第3,
852,335号;及びReagents for Organic Synt
hesis,Fieser(ed.),1969,Vol.5,pg.48に挙
げられているものであり、引用することにより本明細書の内容となる。代わりと
なる触媒はMenashe,et al.,Organometallics
1991,10,3885に記載されているShvo触媒、[(Ph4C5OHO
C5Ph4)Ru2(CO)4(μ−H)]である。Shvo触媒に関するこの議論
も引用することにより本明細書の内容となる。好ましい触媒は、式M+n(O−Q
)nの金属アルコキシドであり、ここでMは金属であり、nは金属上の正の電荷
であり、Qは炭素数が1〜4のアルキル基である。最も好ましいのはMがアルミ
ニウムであり、nが3である場合である。すでに調製された本発明の触媒を製造
者から得ることができるか、あるいは当該技術分野において既知の方法を用いて
適した出発材料からそれらを調製することができる。
【0045】
繰り返し単位A、B及びCはすべてがポリエステルポリマー生成物中に存在す
ることができるが、それらは種々の比率で、エステル結合が存在してポリエステ
ルが形成されるいずれかの順序で存在する。本明細書でポリマーという用語は、
3個もしくはそれより多い繰り返し単位のオリゴマーならびにもっと高次の(h
igher)ポリマーを含むと定義される。このポリマーは成形用樹脂として有
用であるかもしくは紡糸して繊維にすることができる。
ることができるが、それらは種々の比率で、エステル結合が存在してポリエステ
ルが形成されるいずれかの順序で存在する。本明細書でポリマーという用語は、
3個もしくはそれより多い繰り返し単位のオリゴマーならびにもっと高次の(h
igher)ポリマーを含むと定義される。このポリマーは成形用樹脂として有
用であるかもしくは紡糸して繊維にすることができる。
【0046】
本方法により製造されるポリエステルポリマーは、上記で示した繰り返し単位
に加えて他の繰り返し単位を含むことができる。上記の繰り返し単位を有する他
のポリエステルにはポリエステルアミド、ポリエステルイミド及びポリエステル
エーテルが含まれるが、これらに限られるわけではない。ポリマーの好ましい型
(version)はホモポリマーである。
に加えて他の繰り返し単位を含むことができる。上記の繰り返し単位を有する他
のポリエステルにはポリエステルアミド、ポリエステルイミド及びポリエステル
エーテルが含まれるが、これらに限られるわけではない。ポリマーの好ましい型
(version)はホモポリマーである。
【0047】
本発明の好ましい態様は、本明細書でFe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、
Ni、Pd及びPtと定義される第VIII周期族から選ばれる触媒量の金属の
存在下でDFFを接触脱カルボニル化して、非置換フラン及びフルフラールの混
合物を生成させることである。
Ni、Pd及びPtと定義される第VIII周期族から選ばれる触媒量の金属の
存在下でDFFを接触脱カルボニル化して、非置換フラン及びフルフラールの混
合物を生成させることである。
【0048】
【化4】
【0049】
好ましくは、触媒は本質的に1種もしくはそれより多い第VIII周期族金属か
ら成る。特に好ましい触媒は本質的にPdから成る。
ら成る。特に好ましい触媒は本質的にPdから成る。
【0050】
金属は当該技術分野における熟練者に既知のようなラネイ触媒を含むいずれの
形態にあることもできる。触媒は好ましくは触媒固体担体上に担持されている。
SiO2、Al2O3、炭素、MgO、ジルコニア又はTiO2を含むがこれらに限
られない触媒固体担体は、非晶質もしくは結晶性形態又は非晶質と結晶性形態の
混合物であることができる。触媒担体に関する最適平均粒度の選択は、反応器滞
留時間及び所望の反応器流量のようなプロセスパラメーターに依存するであろう
。担体上の金属の量は好ましくは約0.5〜10%、最も好ましくは1〜5%で
ある。すでに調製された本発明の触媒を製造者から得ることができるかあるいは
当該技術分野において既知の方法を用いて適した出発材料からそれらを調製する
ことができる。1つの典型的な方法は、塩化物、酢酸塩、硝酸塩のような可溶性
金属塩前駆体を用いる初期湿潤(incipient wetness)による
担体の含浸及び続く水素ガス下における還元による。
形態にあることもできる。触媒は好ましくは触媒固体担体上に担持されている。
SiO2、Al2O3、炭素、MgO、ジルコニア又はTiO2を含むがこれらに限
られない触媒固体担体は、非晶質もしくは結晶性形態又は非晶質と結晶性形態の
混合物であることができる。触媒担体に関する最適平均粒度の選択は、反応器滞
留時間及び所望の反応器流量のようなプロセスパラメーターに依存するであろう
。担体上の金属の量は好ましくは約0.5〜10%、最も好ましくは1〜5%で
ある。すでに調製された本発明の触媒を製造者から得ることができるかあるいは
当該技術分野において既知の方法を用いて適した出発材料からそれらを調製する
ことができる。1つの典型的な方法は、塩化物、酢酸塩、硝酸塩のような可溶性
金属塩前駆体を用いる初期湿潤(incipient wetness)による
担体の含浸及び続く水素ガス下における還元による。
【0051】
第5の方法の好ましい態様は、DFFが適した不活性溶媒中に溶解される液相
反応である。触媒は圧力容器中で溶媒中に入れられ、不活性ガス、好ましくは窒
素を用いて約200〜1000psi(1.4〜6.9MPa)、より好ましく
は約500psi(3.4MPa)に加圧される。反応温度は約150℃〜25
0℃、より好ましくは約200℃である。フラン及びフルフラールを含有する反
応生成物を1回もしくはそれより多く、プロセスを介して再循環させ、本質的に
フランから成る反応生成物を実質的に生成させることができる。
反応である。触媒は圧力容器中で溶媒中に入れられ、不活性ガス、好ましくは窒
素を用いて約200〜1000psi(1.4〜6.9MPa)、より好ましく
は約500psi(3.4MPa)に加圧される。反応温度は約150℃〜25
0℃、より好ましくは約200℃である。フラン及びフルフラールを含有する反
応生成物を1回もしくはそれより多く、プロセスを介して再循環させ、本質的に
フランから成る反応生成物を実質的に生成させることができる。
【0052】
上の方法を上記のDFFの製造法と組合わせ、上記の金属臭化物触媒を用いて
DFFを製造し、次いでフラン又はフルフラールに脱カルボニル化する1つの統
合された方法を作ることもできる。
DFFを製造し、次いでフラン又はフルフラールに脱カルボニル化する1つの統
合された方法を作ることもできる。
【0053】
[材料及び方法]
HMFはLancaster Synthesis,Windham,NHか
ら得た。他にことわらなければ、すべての材料を受け取ったままでさらに精製せ
ずに用いた。他にことわらなければ、すべてのパーセンテージはモルパーセント
による。
ら得た。他にことわらなければ、すべての材料を受け取ったままでさらに精製せ
ずに用いた。他にことわらなければ、すべてのパーセンテージはモルパーセント
による。
【0054】
実施例1〜6 周囲空気圧におけるHMFのDFFへの反応
撹拌機及びじゃま板が取り付けられた円筒状のガラス中で、0.165gの酢
酸コバルト(II)四水和物、0.169gの酢酸マンガン(II)四水和物、
0.142gの臭化ナトリウム、0.220gのビフェニル(GC内部標準)及
び10.02gの5−ヒドロキシメチル(フルフラール)を100gの酢酸と混
合した。溶液を窒素ガスでパージし、外部油浴を用いて温度を75℃に上げた。
周囲大気圧において100ml/分の流量で、窒素を空気で置き換えた。排気酸
素を絶えず監視し、時々、表2に示す時間に、GC分析のための液体及び排気ガ
ス試料を採取した。30時間後、反応を停止させた。実施例1の反応の間に反応
器から採取した液体試料からの結果を表1に示す。DFF収率は51%の最大収
率まで時間と共に増加し、次いでその後減少する。ミニ−反応器データを表3に
まとめる。HMFの消失の速度により示される反応の速度は触媒の濃度に依存し
、特に実施例3、4を参照されたい。最大収率及び化学種選択率も触媒の濃度に
依存性であり、実施例1、3〜6を参照されたい。触媒の濃度への選択率の依存
性を表2において実施例3、4及び6に関して詳細に示す。二酸化炭素及び一酸
化炭素の生成は望ましくなく、それはHMF及びその生成物の分解によりならび
に溶媒である酢酸から生ずるからである。表2においてわかる通り、触媒濃度の
増加はこれらの酸化炭素の生成を大きく減少させる。実施例4は、最高の収率、
最短の反応時間及び酸化炭素生成の最低の速度の1つを結び付けている。
酸コバルト(II)四水和物、0.169gの酢酸マンガン(II)四水和物、
0.142gの臭化ナトリウム、0.220gのビフェニル(GC内部標準)及
び10.02gの5−ヒドロキシメチル(フルフラール)を100gの酢酸と混
合した。溶液を窒素ガスでパージし、外部油浴を用いて温度を75℃に上げた。
周囲大気圧において100ml/分の流量で、窒素を空気で置き換えた。排気酸
素を絶えず監視し、時々、表2に示す時間に、GC分析のための液体及び排気ガ
ス試料を採取した。30時間後、反応を停止させた。実施例1の反応の間に反応
器から採取した液体試料からの結果を表1に示す。DFF収率は51%の最大収
率まで時間と共に増加し、次いでその後減少する。ミニ−反応器データを表3に
まとめる。HMFの消失の速度により示される反応の速度は触媒の濃度に依存し
、特に実施例3、4を参照されたい。最大収率及び化学種選択率も触媒の濃度に
依存性であり、実施例1、3〜6を参照されたい。触媒の濃度への選択率の依存
性を表2において実施例3、4及び6に関して詳細に示す。二酸化炭素及び一酸
化炭素の生成は望ましくなく、それはHMF及びその生成物の分解によりならび
に溶媒である酢酸から生ずるからである。表2においてわかる通り、触媒濃度の
増加はこれらの酸化炭素の生成を大きく減少させる。実施例4は、最高の収率、
最短の反応時間及び酸化炭素生成の最低の速度の1つを結び付けている。
【0055】
以下の通りに2,5−ジホルミルフランを反応塊から単離した。反応混合物か
らの液体を蒸発させた。反応混合物の蒸発後の残留物を(a)真空下で昇華させ
、続いて昇華物をトルエン又はシクロヘキサンから再結晶するか;あるいは(b
)シリカゲルと混合し、ソックスレー抽出器においてヘキサン又はシクロヘキサ
ンで抽出するか;あるいは(c)熱トルエンで抽出し、続いて熱トルエン溶液を
シリカゲルを介して濾過し、濾液を蒸発させ、生成物をトルエン又はシクロヘキ
サンから再結晶した。
らの液体を蒸発させた。反応混合物の蒸発後の残留物を(a)真空下で昇華させ
、続いて昇華物をトルエン又はシクロヘキサンから再結晶するか;あるいは(b
)シリカゲルと混合し、ソックスレー抽出器においてヘキサン又はシクロヘキサ
ンで抽出するか;あるいは(c)熱トルエンで抽出し、続いて熱トルエン溶液を
シリカゲルを介して濾過し、濾液を蒸発させ、生成物をトルエン又はシクロヘキ
サンから再結晶した。
【0056】
DFFの単離の1つの特定的実施例は以下の通りである。実施例5から得た暗
色の反応混合物を真空管路上で蒸発乾固した。得られるワックス状の緑−淡褐色
の材料を昇華装置に移し、真空下に(10〜50ミリトール)、90℃(油浴)
において昇華させ、5.2g(用いられた最初のHMFに基づいて51モル%)
のDFFを得た。得られるDFF(純度95%;1H NMR及びGC−MS分
析)は3〜5%の5−アセトキシメチルフルフラールを含有した。昇華物のシク
ロヘキサン又はトルエン/ヘキサンからの再結晶により、分光学的検出の限界ま
で純粋なDFFを得た。1H NMR(CDCl3,25℃),ppm:7.4(
s;2H;フランCH),9.8(s;2H;CHO)。13C NMR(CD2
Cl2,25℃),ppm:120.4(s;CH),154.8(s;q C
),179.7(s,CHO)。m/z=124。あるいは又、粗DFFの濃ジ
クロロメタン溶液を短いシリカプラグを介して濾過し、続いて濾液からヘキサン
を用いて沈殿させることにより、粗DFFを精製することができる。
色の反応混合物を真空管路上で蒸発乾固した。得られるワックス状の緑−淡褐色
の材料を昇華装置に移し、真空下に(10〜50ミリトール)、90℃(油浴)
において昇華させ、5.2g(用いられた最初のHMFに基づいて51モル%)
のDFFを得た。得られるDFF(純度95%;1H NMR及びGC−MS分
析)は3〜5%の5−アセトキシメチルフルフラールを含有した。昇華物のシク
ロヘキサン又はトルエン/ヘキサンからの再結晶により、分光学的検出の限界ま
で純粋なDFFを得た。1H NMR(CDCl3,25℃),ppm:7.4(
s;2H;フランCH),9.8(s;2H;CHO)。13C NMR(CD2
Cl2,25℃),ppm:120.4(s;CH),154.8(s;q C
),179.7(s,CHO)。m/z=124。あるいは又、粗DFFの濃ジ
クロロメタン溶液を短いシリカプラグを介して濾過し、続いて濾液からヘキサン
を用いて沈殿させることにより、粗DFFを精製することができる。
【0057】
【表1】
【0058】
【表2】
【0059】
脚注
1 ヒドロキシメチル(フルフラール)の消失の速度により決定した。
2 用いた略字:C=%転換、S=%選択率、Y=%モル収率、GCにより決定
。 Maxは実験の間に観察された最高である。 3 実験を停止させた時間。 4 一酸化炭素及び二酸化炭素生成の故のHMFの損失。溶媒からのCOx生成
はないと仮定。 5 反応を50℃で105分間、次いで95℃で459分間行った。115及び
210分において追加のCo/Mn/Br触媒を加えた。 6 反応を50℃で180分間、次いで75℃で370分間行った。
。 Maxは実験の間に観察された最高である。 3 実験を停止させた時間。 4 一酸化炭素及び二酸化炭素生成の故のHMFの損失。溶媒からのCOx生成
はないと仮定。 5 反応を50℃で105分間、次いで95℃で459分間行った。115及び
210分において追加のCo/Mn/Br触媒を加えた。 6 反応を50℃で180分間、次いで75℃で370分間行った。
【0060】
実施例7〜15
HMFのDFFへの反応
表3は、HMFを酢酸及び触媒金属と一緒にし、次いでそれらを1000ps
iの空気圧(7MPa)に供することも、DFFの高収率を生じ得ることをさら
に示している。最高で63%のモル収率が得られた。収率は温度及び用いられた
触媒の型と共に変わった。
iの空気圧(7MPa)に供することも、DFFの高収率を生じ得ることをさら
に示している。最高で63%のモル収率が得られた。収率は温度及び用いられた
触媒の型と共に変わった。
【0061】
【表3】
【0062】
実施例16〜40
HMFのCFF及びFDAへの反応
HMFを酢酸及び触媒金属と一緒に反応器に入れ、それらを1000psi(
7MPa)で空気と反応させ、FDAの高い収率を得た。この方法の特別な利点
は、室温に冷却するとFDAの大部分が溶液から沈殿することである。表4に報
告するCFF及びFDAへの収率は固体のみから得られたものである。表4は、
コバルトを用いるもの又はCo/Mn/Br及びCo/Mn/Zr/Brのよう
な混合物のような種々の触媒がすべてFDAの高い収率を生じたことを示してい
る。それは与えられた温度及び時間において、触媒濃度の増加がほとんど必ずF
DAの収率を増したことも示している。
7MPa)で空気と反応させ、FDAの高い収率を得た。この方法の特別な利点
は、室温に冷却するとFDAの大部分が溶液から沈殿することである。表4に報
告するCFF及びFDAへの収率は固体のみから得られたものである。表4は、
コバルトを用いるもの又はCo/Mn/Br及びCo/Mn/Zr/Brのよう
な混合物のような種々の触媒がすべてFDAの高い収率を生じたことを示してい
る。それは与えられた温度及び時間において、触媒濃度の増加がほとんど必ずF
DAの収率を増したことも示している。
【0063】
実施例35〜37を実施例38〜40と比較されたい。後者の系列では温度を
段階的にした−最初それは75℃に2時間保たれ、次いで150℃に2時間上げ
た。この温度の段階付けはより高い収率を与えた。
段階的にした−最初それは75℃に2時間保たれ、次いで150℃に2時間上げ
た。この温度の段階付けはより高い収率を与えた。
【0064】
【表4】
【0065】
実施例41〜59
ベンジルアルコールの酸化
0.247gの酢酸コバルト(II)四水和物、0.242gの酢酸マンガン
(II)四水和物、0.337gの臭化水素、0.198gのビフェニル(GC
内部標準)及び9.72gのベンジルアルコールを、撹拌機及びじゃま板が取り
付けられた円筒状のガラスフラスコ中の95gの酢酸及び5%の水中に入れた。
溶液を窒素ガスでパージし、外部油浴を用いて温度を95℃に上げた。周囲大気
圧において100ml/分の流量で、窒素を空気で置き換えた。反応器から試料
を採取し、分析して表5の結果を得た。55モルパーセントのベンズアルデヒド
の収率が観察される。(装填されたベンジルアルコールに基づくモル%における
ベンズアルデヒド、酢酸ベンジル、安息香酸の値)。
(II)四水和物、0.337gの臭化水素、0.198gのビフェニル(GC
内部標準)及び9.72gのベンジルアルコールを、撹拌機及びじゃま板が取り
付けられた円筒状のガラスフラスコ中の95gの酢酸及び5%の水中に入れた。
溶液を窒素ガスでパージし、外部油浴を用いて温度を95℃に上げた。周囲大気
圧において100ml/分の流量で、窒素を空気で置き換えた。反応器から試料
を採取し、分析して表5の結果を得た。55モルパーセントのベンズアルデヒド
の収率が観察される。(装填されたベンジルアルコールに基づくモル%における
ベンズアルデヒド、酢酸ベンジル、安息香酸の値)。
【0066】
【表5】
【0067】
実施例60
5−(ヒドロキシメチル)−フラン−2−カルボン酸のDFFの重合
(“Tishchenko重合”)
反応は厳重な乾燥条件下で行われた。空気中で生成物を単離した。DFF(0
.265g)及び乾燥トルエン(6mL)の混合物にアルミニウムイソプロポキ
シド(Aldrich;45mg)を加え、反応混合物を95℃(油浴)で3時
間激しく撹拌した。緑がかった褐色の沈殿を濾過し、トルエンで洗浄し、真空下
で乾燥して、非晶質と思われる0.190gの淡褐色の粉末を得た(画分A)。
合わせた母液及び洗浄液を蒸発させ、真空下で乾燥して0.105gの画分Bを
粘性の黄色がかった油として得た。画分A及びBの両方の1H NMRスペクト
ル(CDCl3,25℃)は、5.2〜5.4ppmにおける複数の一重項(−
CH2−O(O)C−)を明らかにし、ポリエステル形成を示した。固体生成物
の試料(0.7460mg)を40〜600℃の温度範囲においてTGAにより
調べた。100〜120℃近辺で分解の開始が観察された。測定された合計重量
損失は147℃において約10%及び294℃において約34%であった。
.265g)及び乾燥トルエン(6mL)の混合物にアルミニウムイソプロポキ
シド(Aldrich;45mg)を加え、反応混合物を95℃(油浴)で3時
間激しく撹拌した。緑がかった褐色の沈殿を濾過し、トルエンで洗浄し、真空下
で乾燥して、非晶質と思われる0.190gの淡褐色の粉末を得た(画分A)。
合わせた母液及び洗浄液を蒸発させ、真空下で乾燥して0.105gの画分Bを
粘性の黄色がかった油として得た。画分A及びBの両方の1H NMRスペクト
ル(CDCl3,25℃)は、5.2〜5.4ppmにおける複数の一重項(−
CH2−O(O)C−)を明らかにし、ポリエステル形成を示した。固体生成物
の試料(0.7460mg)を40〜600℃の温度範囲においてTGAにより
調べた。100〜120℃近辺で分解の開始が観察された。測定された合計重量
損失は147℃において約10%及び294℃において約34%であった。
【0068】
実施例61
反応は窒素下で行われた。Shvo触媒(Menashe,N.;Shvo,
Y.Organometallics 1991,10,3885に記載されて
いる[(Ph4C5OHOC5Ph4)Ru2(CO)4(μ−H)];5mg)をD
FF(200mg)、トルエン(5mL)及びギ酸(共触媒;5μL)の混合物
に加えた。透明な溶液を100℃(油浴)で3時間撹拌した。反応混合物の1H
NMR分析は、ポリマー材料への50%転換を示した。追加のShvo触媒(
3mg)を加え、混合物を100℃(油浴)で2日間撹拌し、90%転換に達し
た(1H NMR)。
Y.Organometallics 1991,10,3885に記載されて
いる[(Ph4C5OHOC5Ph4)Ru2(CO)4(μ−H)];5mg)をD
FF(200mg)、トルエン(5mL)及びギ酸(共触媒;5μL)の混合物
に加えた。透明な溶液を100℃(油浴)で3時間撹拌した。反応混合物の1H
NMR分析は、ポリマー材料への50%転換を示した。追加のShvo触媒(
3mg)を加え、混合物を100℃(油浴)で2日間撹拌し、90%転換に達し
た(1H NMR)。
【0069】
実施例62〜69
炭素担体(Englehad Corp.,12 Thompson Rd.
,E.Windsor,CT)を採用し(taking)、初期湿潤(inci
pient wetness)によって金属塩を含浸させることにより、触媒を
調製した。用いた前駆体はNiCl2・6H2O(Alfa)、Re2O7(Alf
a)、PdCl2(Alfa)、RuCl3・xH2O(Aldrich)、H2P
tCl6(Johnson Matthey)、CrCl3・6H2O(Bake
r)及びRhCl3・xH2O(Alfa)を用いる5%Rhであった。試料を乾
燥し、400℃においてH2中で2時間還元した。1mlのジオキサン中に50
mgのDFFを溶解し、それを次いで50mgの触媒と一緒に5mlの圧力容器
中に入れることにより、脱カルボニル化反応を行った。容器に500psiまで
N2を入れ、200℃に2時間加熱した。次いで試料を冷却し、排気し、生成物
をGC−MSにより分析した。結果を下記の表6に示す。
,E.Windsor,CT)を採用し(taking)、初期湿潤(inci
pient wetness)によって金属塩を含浸させることにより、触媒を
調製した。用いた前駆体はNiCl2・6H2O(Alfa)、Re2O7(Alf
a)、PdCl2(Alfa)、RuCl3・xH2O(Aldrich)、H2P
tCl6(Johnson Matthey)、CrCl3・6H2O(Bake
r)及びRhCl3・xH2O(Alfa)を用いる5%Rhであった。試料を乾
燥し、400℃においてH2中で2時間還元した。1mlのジオキサン中に50
mgのDFFを溶解し、それを次いで50mgの触媒と一緒に5mlの圧力容器
中に入れることにより、脱カルボニル化反応を行った。容器に500psiまで
N2を入れ、200℃に2時間加熱した。次いで試料を冷却し、排気し、生成物
をGC−MSにより分析した。結果を下記の表6に示す。
【0070】
【表6】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
C08G 63/00 C08G 63/00
63/84 63/84
// C07B 61/00 300 C07B 61/00 300
(72)発明者 マンザー,レオ・イー
アメリカ合衆国デラウエア州19803ウイル
ミントン・バーンリーロード714
Fターム(参考) 4C037 HA40
4H006 AA02 AC45 AC46 BA10 BA16
BA20 BA37 BB17 BC10 BC32
4H039 CA62 CA65 CC30
4J029 AA01 AB01 AB04 AC01 HA05
HB07 JB131 JB152 JF221
Claims (42)
- 【請求項1】 金属臭化物触媒の存在下に、ジアルデヒド生成物の生成を促
進する条件下で、アルコール官能基及びアルデヒド官能基を含有する化合物を酸
化剤と接触させて反応混合物を形成せしめる ことを含んでなるジアルデヒドの製造法。 - 【請求項2】 金属臭化物触媒が臭素源ならびにCo及びMnより成る群か
ら選ばれる少なくとも1種の金属を含んでなる請求項1の方法。 - 【請求項3】 金属臭化物触媒がCo及びMnを含んでなる請求項3の方法
。 - 【請求項4】 Zrをさらに含んでなる請求項3の方法。
- 【請求項5】 酸化剤が空気及び酸素より成る群から選ばれる請求項3の方
法。 - 【請求項6】 少なくとも1種の脂肪族C2−C6モノカルボン酸化合物を含
んでなる溶媒もしくは溶媒混合物中で行う請求項3の方法。 - 【請求項7】 酢酸中で行う請求項6の方法。
- 【請求項8】 ジアルデヒドが式H(C=O)−R−(C=O)Hのもので
あり、化合物が式HOH2C−R−(C=O)Hのものであり、ここでRは複素
環式基及び場合により置換されていることができるC1−C20線状もしくは環状
アルキルもしくはアリール基より成る群から選ばれる請求項1の方法。 - 【請求項9】 Rが場合により置換されていることができるフラン環である
請求項8の方法。 - 【請求項10】 ジアルデヒドが2,5−ジ(ホルミル)フランである請求
項8の方法。 - 【請求項11】 (a)金属臭化物触媒の存在下でアルコール/アルデヒド
を酸化剤と接触させて式HOH2C−R’−COOHを有するアルコール/酸を
生成させ、場合によりアルコール/酸を単離し; (b)金属臭化物触媒の存在下でアルコール/酸を酸化剤と接触させて式HO
OC−R’−(C=O)Hを有する酸/アルデヒドを生成させ、場合により酸/
アルデヒドを単離し; (c)金属臭化物触媒の存在下で酸/アルデヒドを酸化剤と接触させて二酸を
生成させ、場合により二酸を単離する 段階を含んでなる、R’が場合により置換されていることができるフラン環であ
る式HOH2C−R’−(C=O)Hのアルコール/アルデヒドからの式HOO
C−R’−COOHの二酸の製造法。 - 【請求項12】 段階a、b又はcに続いて反応の生成物を単離する請求項
11の方法。 - 【請求項13】 (a)金属臭化物触媒の存在下でアルコール/アルデヒド
を酸化剤と接触させて式H(C=O)−R’−(C=O)Hを有するジアルデヒ
ドを生成させ、場合によりジアルデヒドを単離し; (b)金属臭化物触媒の存在下でジアルデヒドを酸化剤と接触させて式HOO
C−R’−(C=O)Hを有する酸/アルデヒドを生成させ、場合により酸/ア
ルデヒドを単離し; (c)金属臭化物触媒の存在下で酸/ジアルデヒドを酸化剤と接触させて二酸
を生成させ、場合により二酸を単離する 段階を含んでなる、R’が場合により置換されていることができるフラン環であ
る式HOH2C−R’−(C=O)Hのアルコール/アルデヒドからの式HOO
C−R’−COOHの二酸の製造法。 - 【請求項14】 段階a、b又はcに続いて反応の生成物を単離する請求項
13の方法。 - 【請求項15】 少なくとも1種の脂肪族C2−C6モノカルボン酸溶媒化合
物を含んでなる溶媒もしくは溶媒混合物中で行う請求項11又は13の方法。 - 【請求項16】 酢酸中で行う請求項15の方法。
- 【請求項17】 金属臭化物触媒が臭素源ならびにCo及びMnより成る群
から選ばれる少なくとも1種の金属を含んでなる請求項15の方法。 - 【請求項18】 Zrをさらに含んでなる請求項17の方法。
- 【請求項19】 触媒がCo及びMnを含んでなる請求項18の方法。
- 【請求項20】 段階cの前に酸/アルデヒドを式CH3(C=O)OCH2 −R’−(C=O)Hの酢酸エステルに転換することをさらに含んでなる請求項
16の方法。 - 【請求項21】 二酸がフラン−2,5−ジカルボン酸であり、アルコール
/アルデヒドが5−(ヒドロキシメチル)フルフラールである請求項20の方法
。 - 【請求項22】 ARが場合により置換されていることができるアリールで
ある式AR−CH2−OHの化合物を、金属臭化物触媒の存在下で酸化剤と接触
させる ことを含んでなるアルデヒドの製造法。 - 【請求項23】 金属臭化物触媒が臭素源ならびにCo及びMnより成る群
から選ばれる少なくとも1種の金属を含んでなる請求項22の方法。 - 【請求項24】 金属臭化物触媒がCo及びMnを含んでなる請求項22の
方法。 - 【請求項25】 酸化剤が空気及び酸素より成る群から選ばれる請求項22
の方法。 - 【請求項26】 少なくとも1種の脂肪族C2−C6モノカルボン酸化合物を
含んでなる溶媒もしくは溶媒混合物中で行う請求項23の方法。 - 【請求項27】 酢酸中で行う請求項23の方法。
- 【請求項28】 ARが場合により置換されていることができるフェニル環
である請求項27の方法。 - 【請求項29】 ジホルミルフランを重合することを含んでなる、繰り返し
単位A、B及びC 【化1】 を含有するポリエステルポリマーの形成法。 - 【請求項30】 ポリエステルポリマー生成物がホモポリマーである請求項
29の方法。 - 【請求項31】 Mが金属であり、nが金属上の正の電荷であり、Qが炭素
数が1〜4のアルキル基である式M+n(O−Q)nの触媒の存在下で行う請求項
30の方法。 - 【請求項32】 Mがアルミニウムであり、nが3である請求項31の方法
。 - 【請求項33】 繰り返し単位A及びB及びCを含んでなるポリエステルポ
リマー。 - 【請求項34】 ポリエステルポリマーがホモポリマーである請求項33の
ポリマー。 - 【請求項35】 本質的に第VIII周期族から選ばれる、場合により担持
されていることができる金属を含む触媒量の化合物の存在下における脱カルボニ
ル化を介して、2,5−ジホルミルフランをフラン及びフルフラール生成物混合
物に転換することを含んでなるフランの製造法。 - 【請求項36】 第VIII周期族から選ばれる、場合により担持されてい
ることができる金属を含む触媒量の化合物の存在下における脱カルボニル化を介
して、フラン及びフルフラール生成物混合物をフランに転換することをさらに含
んでなる請求項35の方法。 - 【請求項37】 触媒が触媒担体メンバー上に担持されている請求項35の
方法。 - 【請求項38】 金属がパラジウムであり、触媒担体メンバーが炭素である
請求項37に従う方法。 - 【請求項39】 さらに、第VIII周期族から選ばれる、場合により担持
されていることができる金属を含む触媒量の化合物の存在下における脱カルボニ
ル化を介して、ジアルデヒドをフラン及びフルフラール生成物混合物に転換する
ことをさらに含んでなる請求項8に従う方法。 - 【請求項40】 第VIII周期族から選ばれる、場合により担持されてい
ることができる金属を含む触媒量の化合物の存在下における脱カルボニル化を介
して、フラン及びフルフラール生成物混合物をフランに転換することをさらに含
んでなる請求項39の方法。 - 【請求項41】 触媒が触媒担体メンバー上に担持されている請求項39の
方法。 - 【請求項42】 金属がパラジウムであり、触媒担体メンバーが炭素である
請求項41に従う方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US19227100P | 2000-03-27 | 2000-03-27 | |
| US60/192,271 | 2000-03-27 | ||
| PCT/US2001/009701 WO2001072732A2 (en) | 2000-03-27 | 2001-03-27 | Oxidation of 5-(hydroxymethyl) furfural to 2,5-diformylfuran and subsequent decarbonylation to unsubstituted furan |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001570644A Pending JP2003528868A (ja) | 2000-03-27 | 2001-03-27 | 5−(ヒドロキシメチル)フルフラールの2,5−ジホルミルフランへの酸化及び続く非置換フランへの脱カルボニル化 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1268460A2 (ja) |
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| CA (1) | CA2400165A1 (ja) |
| WO (1) | WO2001072732A2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009242312A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Air Water Inc | 2,5−フランジカルボン酸の製造方法 |
| JP2011084540A (ja) * | 2009-10-19 | 2011-04-28 | Canon Inc | 2,5−フランジカルボン酸の製造方法 |
| JP2013507358A (ja) * | 2009-10-07 | 2013-03-04 | フラニックス テクノロジーズ ベスローテン フェンノートシャップ | 2,5−フランジカルボン酸及びそのエステルを調製する方法 |
| JP2013507359A (ja) * | 2009-10-07 | 2013-03-04 | フラニックス テクノロジーズ ベスローテン フェンノートシャップ | 2,5−フランジカルボン酸を調製する方法及び2,5−フランジカルボン酸のジアルキルエステルを調製する方法 |
| JP2013231061A (ja) * | 2007-12-12 | 2013-11-14 | Archer-Daniels-Midland Co | 炭水化物からヒドロキシメチルフルフラール(hmf)への変換及び誘導体 |
| JP2015140311A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | 国立大学法人九州大学 | フラン化合物の製造方法 |
| JP2019104704A (ja) * | 2017-12-13 | 2019-06-27 | 株式会社日本触媒 | 芳香環を有するアルデヒド化合物の製造方法 |
| JP2024019582A (ja) * | 2019-03-01 | 2024-02-09 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 5-ヒドロキシメチル-2-フルフラールおよび2,5-ジホルミルフランの合成方法 |
Families Citing this family (49)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7956203B2 (en) * | 2000-03-27 | 2011-06-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Oxidation of 5-(hydroxymethyl) furfural to 2,5-diformylfuran and subsequent decarbonylation to unsubstituted furan |
| US7393963B2 (en) | 2004-12-10 | 2008-07-01 | Archer-Daniels-Midland Company | Conversion of 2,5-(hydroxymethyl)furaldehyde to industrial derivatives, purification of the derivatives, and industrial uses therefor |
| US7317116B2 (en) * | 2004-12-10 | 2008-01-08 | Archer-Daniels-Midland-Company | Processes for the preparation and purification of hydroxymethylfuraldehyde and derivatives |
| US7700788B2 (en) * | 2006-10-31 | 2010-04-20 | Battelle Memorial Institute | Hydroxymethyl furfural oxidation methods |
| EP2128227A1 (en) | 2008-05-19 | 2009-12-02 | Furanix Technologies B.V | Monosubstituted furan derivatives via decarboxylation and use thereof as (aviation) fuel |
| PL2430010T3 (pl) * | 2009-05-14 | 2015-10-30 | Archer Daniels Midland Co | Utlenianie związków furfuralu |
| US8324409B2 (en) | 2010-04-23 | 2012-12-04 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Efficient method for preparing 2,5-dimethylfuran |
| IT1401911B1 (it) * | 2010-08-06 | 2013-08-28 | Novamont Spa | Processo per la sintesi di acido 2,5-furandicarbossilico |
| WO2012073251A1 (en) | 2010-11-29 | 2012-06-07 | Ganapati Dadasaheb Yadav | Preparation of 2, 5 - diformylfuran from 5 - hmf with a heterogeneous mesoporous silver containing manganese catalyst |
| US8846960B2 (en) | 2011-05-24 | 2014-09-30 | Eastman Chemical Company | Oxidation process to produce a crude and/or purified carboxylic acid product |
| US8791278B2 (en) | 2011-05-24 | 2014-07-29 | Eastman Chemical Company | Oxidation process to produce a crude and/or purified carboxylic acid product |
| US20120302773A1 (en) | 2011-05-24 | 2012-11-29 | Eastman Chemical Company | Oxidation process to produce a crude and/or purified carboxylic acid product |
| US8796477B2 (en) | 2011-05-24 | 2014-08-05 | Eastman Chemical Company | Oxidation process to produce a crude and/or purified carboxylic acid product |
| US8791277B2 (en) | 2011-05-24 | 2014-07-29 | Eastman Chemical Company | Oxidation process to produce a crude and/or purified carboxylic acid product |
| US9199958B2 (en) | 2011-05-24 | 2015-12-01 | Eastman Chemical Company | Oxidation process to produce a crude and/or purified carboxylic acid product |
| EP2751060A4 (en) * | 2011-08-31 | 2015-04-08 | Univ Kansas | PROCESS FOR PREPARING BIOBASED AMMONIC ACID AND 2,5-FURANDIC ACETIC ACID |
| US9586923B2 (en) | 2011-08-31 | 2017-03-07 | University Of Kansas | Spray oxidation process for producing 2,5-furandicarboxylic acid from hydroxymethylfurfural |
| WO2013146085A1 (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-03 | 花王株式会社 | 5-ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法 |
| US8658810B2 (en) | 2012-06-22 | 2014-02-25 | Eastman Chemical Company | Method for producing purified dialkyl-furan-2,5-dicarboxylate vapor |
| US8859788B2 (en) | 2012-06-22 | 2014-10-14 | Eastman Chemical Company | Esterification of furan-2,5-dicarboxylic acid to a dialkyl-furan-2,5-dicarboxylate vapor with rectification |
| US8969404B2 (en) | 2012-06-22 | 2015-03-03 | Eastman Chemical Company | Purifying crude furan 2,5-dicarboxylic acid by hydrogenation |
| US8748479B2 (en) | 2012-06-22 | 2014-06-10 | Eastman Chemical Company | Process for purifying crude furan 2,5-dicarboxylic acid using hydrogenation |
| US8912349B2 (en) | 2012-06-22 | 2014-12-16 | Eastman Chemical Company | Method for producing purified dialkyl-furan-2,5-dicarboxylate separation and solid liquid separation |
| US9029580B2 (en) | 2012-07-20 | 2015-05-12 | Eastman Chemical Company | Oxidation process to produce a purified carboxylic acid product via solvent displacement and post oxidation |
| US8809556B2 (en) | 2012-07-20 | 2014-08-19 | Eastman Chemical Company | Oxidation process to produce a purified carboxylic acid product via solvent displacement and post oxidation |
| US8772513B2 (en) | 2012-08-30 | 2014-07-08 | Eastman Chemical Company | Oxidation process to produce a crude dry carboxylic acid product |
| FR2995897B1 (fr) * | 2012-09-27 | 2014-10-10 | Roquette Freres | Procede de synthese de 2,5-di(hydroxymethyl)furane et de 2,5-di(hydroxymethyl)tetrahydrofurane par hydrogenation selective de furane-2,5-dialdehyde |
| US9156805B2 (en) | 2012-11-20 | 2015-10-13 | Eastman Chemical Company | Oxidative purification method for producing purified dry furan-2,5-dicarboxylic acid |
| US8916720B2 (en) | 2012-11-20 | 2014-12-23 | Eastman Chemical Company | Process for producing dry purified furan-2,5-dicarboxylic acid with oxidation off-gas treatment |
| US8916719B2 (en) | 2012-11-20 | 2014-12-23 | Eastman Chemical Company | Process for producing dry purified furan-2,5-dicarboxylic acid with oxidation off-gas treatment |
| EP3048101B1 (en) * | 2013-09-19 | 2018-03-28 | Kao Corporation | 2,5-furan dicarboxylic acid production method |
| JP2017506083A (ja) | 2014-02-20 | 2017-03-02 | アーチャー−ダニエルズ−ミッドランド カンパニー | フルフラールの製造方法 |
| US9943834B2 (en) | 2014-05-08 | 2018-04-17 | Eastman Chemical Company | Furan-2,5-dicarboxylic acid purge process |
| US9604202B2 (en) | 2014-05-08 | 2017-03-28 | Eastman Chemical Company | Furan-2,5-dicarboxylic acid purge process |
| US9944615B2 (en) | 2014-05-08 | 2018-04-17 | Eastman Chemical Company | Purifying crude furan 2,5-dicarboxylic acid by hydrogenation and a purge zone |
| US10010812B2 (en) | 2014-05-08 | 2018-07-03 | Eastman Chemical Company | Furan-2,5-dicarboxylic acid purge process |
| CN105688988B (zh) * | 2014-12-16 | 2018-11-27 | 财团法人工业技术研究院 | 糠醛化合物的氧化反应催化剂及糠醛化合物的氧化方法 |
| HUE065368T2 (hu) * | 2015-04-14 | 2024-05-28 | Du Pont | Eljárás 2,5-furándikabonsav és származékai elõállítására |
| US9321744B1 (en) | 2015-06-26 | 2016-04-26 | Industrial Technology Research Institute | Method for preparing 2,5-furan dicarboxylic acid |
| BR122018068273B1 (pt) | 2015-07-24 | 2022-08-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Processo de preparação de ácido 2,5-furanodicarboxílico |
| EP3402787A4 (en) | 2016-01-13 | 2019-11-27 | Stora Enso Oyj | PROCESS FOR THE PREPARATION OF 2,5-FURANDIC ACETIC ACID AND INTERMEDIATES AND DERIVATIVES THEREOF |
| EP3487847B1 (en) | 2016-07-22 | 2024-10-02 | Eastman Chemical Company | A furan-2,5-dicarboxylic acid purge process |
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| US10696645B2 (en) | 2017-07-20 | 2020-06-30 | Eastman Chemical Company | Method for producing purified dialkyl-furan-2,5-dicarboxylate |
| US10421736B2 (en) | 2017-07-20 | 2019-09-24 | Eastman Chemical Company | Production of purified dialkyl-furan-2,5-dicarboxylate (DAFD) in a retrofitted DMT plant |
| US10344011B1 (en) | 2018-05-04 | 2019-07-09 | Eastman Chemical Company | Furan-2,5-dicarboxylic acid purge process |
| US10526301B1 (en) | 2018-10-18 | 2020-01-07 | Eastman Chemical Company | Production of purified dialkyl-furan-2,5-dicarboxylate (DAFD) in a retrofitted DMT plant |
| CN112830915B (zh) * | 2019-11-19 | 2021-11-23 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种2,5-呋喃二甲酸的低温制备方法 |
| CN113198469A (zh) * | 2021-05-07 | 2021-08-03 | 云南大学 | 一种铜钛异质结光催化剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3007941A (en) | 1959-12-31 | 1961-11-07 | Du Pont | Decarbonylation of furfural |
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| JPS5549368A (en) | 1978-10-06 | 1980-04-09 | Noguchi Kenkyusho | Production of 2, 5-furandicarboxyaldehyde |
| DE3632255A1 (de) | 1986-09-23 | 1988-03-31 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von furan durch decarbonylierung von furfural |
| DE3826073A1 (de) | 1988-07-30 | 1990-02-01 | Hoechst Ag | Verfahren zur oxidation von 5-hydroxymethylfurfural |
| JPH03101672A (ja) * | 1989-09-14 | 1991-04-26 | Kao Corp | 2,5―フランジカルボキシアルデヒドの製法 |
| FR2669634B1 (fr) * | 1990-11-22 | 1994-06-10 | Furchim | Procede de fabrication d'acide 2-5-furane dicarboxylique. |
| FR2727966A1 (fr) * | 1994-12-07 | 1996-06-14 | Agrichimie Sa | Procede de fabrication selective de furanedicarboxaldehyde-2 ,5 a partir de l'hydroxymethyl-5 furane carboxaldehyde-2 |
| DE19615878A1 (de) | 1996-04-22 | 1997-10-23 | Episucres Sa | Verfahren zum selektiven Herstellen von Furandicarboxaldehyd-2,5 ausgehend von Hydroxymethyl-5-Furancarboxaldehyd 2 |
| US7956203B2 (en) * | 2000-03-27 | 2011-06-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Oxidation of 5-(hydroxymethyl) furfural to 2,5-diformylfuran and subsequent decarbonylation to unsubstituted furan |
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013231061A (ja) * | 2007-12-12 | 2013-11-14 | Archer-Daniels-Midland Co | 炭水化物からヒドロキシメチルフルフラール(hmf)への変換及び誘導体 |
| JP2009242312A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Air Water Inc | 2,5−フランジカルボン酸の製造方法 |
| KR101769455B1 (ko) * | 2009-10-07 | 2017-08-18 | 퓨라닉스 테크놀러지스 비.브이. | 2,5-퓨란다이카르복시산 및 2,5-퓨란다이카르복시산의 다이알킬 에스테르의 제조방법 |
| JP2013507358A (ja) * | 2009-10-07 | 2013-03-04 | フラニックス テクノロジーズ ベスローテン フェンノートシャップ | 2,5−フランジカルボン酸及びそのエステルを調製する方法 |
| JP2013507359A (ja) * | 2009-10-07 | 2013-03-04 | フラニックス テクノロジーズ ベスローテン フェンノートシャップ | 2,5−フランジカルボン酸を調製する方法及び2,5−フランジカルボン酸のジアルキルエステルを調製する方法 |
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| JP2011084540A (ja) * | 2009-10-19 | 2011-04-28 | Canon Inc | 2,5−フランジカルボン酸の製造方法 |
| US8242292B2 (en) | 2009-10-19 | 2012-08-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of producing 2,5-furandicarboxylic acid |
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