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JP2006111551A - Method for producing 3,4-dihydroxy-1-butene and derivatives using the same - Google Patents

Method for producing 3,4-dihydroxy-1-butene and derivatives using the same Download PDF

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JP2006111551A
JP2006111551A JP2004298992A JP2004298992A JP2006111551A JP 2006111551 A JP2006111551 A JP 2006111551A JP 2004298992 A JP2004298992 A JP 2004298992A JP 2004298992 A JP2004298992 A JP 2004298992A JP 2006111551 A JP2006111551 A JP 2006111551A
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JP
Japan
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dhbe
reaction
butene
distillation
catalyst
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004298992A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiko Kumeno
康彦 久米野
Hiroaki Nakada
浩彰 中田
Masahiro Kujime
正博 久次米
Toshiyuki Suzuki
敏之 鈴木
Kuni Chin
君偉 沈
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
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

【課題】 温和な反応条件の下に高収率かつ安価に該ブテン誘導体を製造する方法を提供する。
【解決手段】 3−ヒドロキシ−4−アセトキシ−1−ブテン(以下、3,4−HABEと略記)及び/又は3−アセトキシ−4−ヒドロキシ−1−ブテン(以下、3,4−AHBEと略記)と水とを用いて酸触媒の存在下に加水分解反応させることにより3,4−ジヒドロキシ−1−ブテン(以下、3,4−DHBE、と略記)を製造する方法であって、該3,4−HABE及び3,4−AHBEからなる群から選ばれる少なくとも1種が、1,3−ブタジエンと酢酸とを分子状酸素及びパラジウム系触媒の存在下にアセトキシ化反応させて得られる反応生成物から3,4−HABE及び3,4−AHBEのうち少なくとも1種を含有する混合物を蒸留により分離して得られるものであることを特徴とする3,4−DHBEの製造方法。
【選択図】 なし
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing the butene derivative at a high yield and low cost under mild reaction conditions.
SOLUTION: 3-hydroxy-4-acetoxy-1-butene (hereinafter abbreviated as 3,4-HABE) and / or 3-acetoxy-4-hydroxy-1-butene (hereinafter abbreviated as 3,4-AHBE). ) And water in the presence of an acid catalyst to produce 3,4-dihydroxy-1-butene (hereinafter abbreviated as 3,4-DHBE), , 4-HABE, and at least one selected from the group consisting of 3,4-AHBE is a reaction product obtained by acetoxylation of 1,3-butadiene and acetic acid in the presence of molecular oxygen and a palladium-based catalyst. A method for producing 3,4-DHBE, which is obtained by separating a mixture containing at least one of 3,4-HABE and 3,4-AHBE by distillation.
[Selection figure] None

Description

本発明は、3,4−ジヒドロキシ−1−ブテン及びビニルエチレンカーボネート(以下、これらを総称してブテン誘導体という)の製造方法に関するものである。詳しくは、1,3−ブタジエンと酢酸との反応により1,4−ジアセトキシ−2−ブテンを製造する際の副生物を原料とすることにより、工業的に有利に該ブテン誘導体を得る方法に関する。   The present invention relates to a method for producing 3,4-dihydroxy-1-butene and vinyl ethylene carbonate (hereinafter collectively referred to as butene derivatives). More specifically, the present invention relates to a method for industrially advantageously obtaining the butene derivative by using a by-product in the production of 1,4-diacetoxy-2-butene by reaction of 1,3-butadiene and acetic acid.

従来、3,4−ジヒドロキシ−1−ブテンの製造方法としては、適切な加水分解剤を用いて、3,4−エポキシ−1−ブテンを加水分解することにより得ることができる。例えば、硫酸等の酸触媒によるソルボリシスによる方法が開示されている(非特許文献1参照)。また、酸化レニウム(特許文献1参照)やヨウ化水素酸と有機溶媒可溶性ヨウ化物塩との混合物の存在下に水と加水分解する方法が提案されている(特許文献2参照)。   Conventionally, 3,4-dihydroxy-1-butene can be obtained by hydrolyzing 3,4-epoxy-1-butene using an appropriate hydrolyzing agent. For example, a method by solvolysis using an acid catalyst such as sulfuric acid is disclosed (see Non-Patent Document 1). Further, a method of hydrolyzing with water in the presence of rhenium oxide (see Patent Document 1) or a mixture of hydroiodic acid and an organic solvent-soluble iodide salt has been proposed (see Patent Document 2).

いずれの方法も、温和な条件で容易に高収率で3,4−エポキシ−1−ブテンから3,4−ジヒドロキシ−1−ブテンを得ることができる。しかしながら、これらの方法では、原料の3,4−エポキシ−1−ブテンが、銀系触媒の存在下に、1,3−ブタジエンと酸素とを気相反応させる(特許文献3参照)ため、生産性が悪く大きな設備投資が必要となる。また、3,4−エポキシ−1−ブテンは、安定性に欠け取り扱いに際して注意を要するなど、工業的に安価に製造するには依然として課題がある。   In either method, 3,4-dihydroxy-1-butene can be easily obtained from 3,4-epoxy-1-butene in a high yield under mild conditions. However, in these methods, the raw material 3,4-epoxy-1-butene reacts in a gas phase with 1,3-butadiene and oxygen in the presence of a silver-based catalyst (see Patent Document 3). Poor property and requires large capital investment. In addition, 3,4-epoxy-1-butene still has problems in industrially inexpensive production, for example, lacking stability and requiring attention in handling.

次に、従来、ビニルエチレンカーボネートの製造方法としては、例えば、過酸化水素と氷酢酸から生ずる過酢酸によりオキシラン環を経るブタジエンのヒドロキシアセテート化またはジアセテート化を行い、その加水分解によって3−ブテン−1,2−ジオールを合成し、これをナトリウム触媒で炭酸ジエチルとエステル交換反応させる方法が開示されている(非特許文献2参照)。この方法は、実験室的な手法としては有用であるが、収率が低く経済性の点で問題がある他に、爆発性の強い取り扱いの上で極めて注意を要する過酢酸を用いるなど工業的には好ましくない。   Next, conventionally, as a method for producing vinyl ethylene carbonate, for example, peracetic acid generated from hydrogen peroxide and glacial acetic acid is used to hydroxyacetate or diacetate butadiene through an oxirane ring, and then hydrolyze 3-butene. A method of synthesizing -1,2-diol and transesterifying it with diethyl carbonate using a sodium catalyst is disclosed (see Non-Patent Document 2). Although this method is useful as a laboratory method, it has a low yield and is problematic in terms of economics. In addition, industrial methods such as the use of peracetic acid, which requires extreme caution when handling highly explosive materials, are used. Is not preferred.

また、別の方法として、エポキシブテンと二酸化炭素を触媒の存在下に反応せしめビニルエチレンカーボネートを製造する方法が種々提唱されている。その際に用いる触媒としては、有機第3級ホスフィン化合物、クロム、マンガン、ルテニウム、ロジウム、カドミウムの金属のハロゲン化物と有機第3級ホスフィン化合物等が提案されている(特許文献4参照)。しかしこれらの方法では、反応は180℃以上、50Kg/cm2 以上という高温、高圧下で行われているため、反応器などの設備費が高くなり経済的に有利な方法とはいえない。また、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウムとトリフェニルホスフィンの組み合わせからなる触媒を用いる方法がある(非特許文献3参照)。しかしこの方法では、触媒として高価で空気に対し不安定なパラジウム触媒を使用するため、その回収、再使用に十分な注意が必要であり、少しでも損失があるとコスト高になる欠点がある。 As another method, various methods for producing vinylethylene carbonate by reacting epoxybutene and carbon dioxide in the presence of a catalyst have been proposed. As the catalyst used in that case, an organic tertiary phosphine compound, chromium, manganese, ruthenium, rhodium, cadmium metal halide, an organic tertiary phosphine compound, and the like have been proposed (see Patent Document 4). However, in these methods, the reaction is carried out at a high temperature and high pressure of 180 ° C. or higher and 50 Kg / cm 2 or higher. Therefore, the cost of equipment such as a reactor is increased, which is not economically advantageous. In addition, there is a method using a catalyst composed of a combination of tetrakistriphenylphosphine palladium and triphenylphosphine (see Non-Patent Document 3). However, this method uses a palladium catalyst that is expensive and unstable with respect to air as a catalyst, so that sufficient attention must be paid to its recovery and reuse.

この様な工業上の欠点に対して、アルケニル置換アルキレンオキシドと二酸化炭素とをアルカリ金属の臭素化物及び/又は塩化物を触媒としアルコールの存在下で反応せしめる
ことにより、温和な条件下で製造する方法が提案されている(特許文献5参照)。しかしながら、この方法においては、ハロゲン化合物が用いられていることから、装置上の制約があり工業的に実施するには問題がある。また、安定性に欠け取り扱いに際して注意を要するエポキシブテンを原料として用いなければならないなど、工業的に安価に製造するには依然として課題があった。
Neil W. Boaz,"The Stereochemistry of Solvolysis of an Acyclic Allylic Epoxide",Tetrahedron: Asymmetry,Vol.6 No.1,1995,15-16 独国特許第4,429,700号 特表2002−514164号公報 特開平03−502330号公報 浅井,「ビニルエチレンカーボナートの重合と生成ポリマーの反応」,生産研究,1973年7月,第25巻,第7号,p.297 特公昭48−22702号公報 特開平8−59557号公報 タツオ・フジナミ(Tatuo Fujinami),「ケミストリ レターズ(Chemistry Letters)」,(日本),第2号;1985年,p.199−200
In response to such industrial disadvantages, alkenyl-substituted alkylene oxide and carbon dioxide are produced under mild conditions by reacting in the presence of an alcohol with an alkali metal bromide and / or chloride as a catalyst. A method has been proposed (see Patent Document 5). However, in this method, since a halogen compound is used, there are restrictions on the apparatus and there is a problem in industrial implementation. In addition, there are still problems in manufacturing inexpensively industrially, such as the use of epoxy butene which is not stable and requires care in handling.
Neil W. Boaz, “The Stereochemistry of Solvolysis of an Acyclic Allylic Epoxide”, Tetrahedron: Asymmetry, Vol.6 No.1, 1995, 15-16 German Patent No. 4,429,700 JP-T-2002-514164 Japanese Patent Laid-Open No. 03-502330 Asai, “Polymerization of vinyl ethylene carbonate and reaction of the produced polymer”, Production Research, July 1973, Vol. 25, No. 7, p. 297 Japanese Patent Publication No. 48-22702 Japanese Patent Laid-Open No. 8-59557 Tatuo Fujinami, “Chemistry Letters” (Japan), No. 2; 1985, p. 199-200

本発明の目的は、従来法のエポキシブテンを出発物質とする方法と比較して、温和な反応条件の下に高収率かつ安価に該ブテン誘導体を製造することができる方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method capable of producing the butene derivative at a high yield and low cost under mild reaction conditions as compared with the conventional method using epoxybutene as a starting material. is there.

本発明者等は、1,3−ブタジエンと酢酸とを分子状酸素及びパラジウム系触媒の存在下にアセトキシ化反応させて1,4−ジアセトキシ−2−ブテン(1,4−ブタンジオールとテトラヒドロフランの原料)を製造する際に副成する3−ヒドロキシ−4−アセトキシ−1−ブテン(以下、3,4−HABEと略記)及び3−アセトキシ−4−ヒドロキシ−1−ブテン(以下、3,4−AHBEと略記)のうち少なくとも1種を用い、酸触媒の存在下に加水分解反応させることにより高収率で目的とする3,4−ジヒドロキシ−1−ブテン(以下、3,4−DHBEと略記)が得られることを発見し、本発明を完成するに至った。この方法は副生物の有効利用であるため有益かつ経済性に優れ、また従来法の原料であるエポキシブテンに替えて、安定かつ毒性が低く取り扱いが容易な原料を使用するため、工業的に非常に有用である。   The present inventors made 1,4-diacetoxy-2-butene (1,4-butanediol and tetrahydrofuran) by subjecting 1,3-butadiene and acetic acid to an acetoxylation reaction in the presence of molecular oxygen and a palladium-based catalyst. 3-Hydroxy-4-acetoxy-1-butene (hereinafter abbreviated as 3,4-HABE) and 3-acetoxy-4-hydroxy-1-butene (hereinafter referred to as 3,4), which are by-products when producing the raw material -AHBE), and at least one of the desired 3,4-dihydroxy-1-butene (hereinafter referred to as 3,4-DHBE) by hydrolysis reaction in the presence of an acid catalyst. (Abbreviation) was obtained, and the present invention was completed. This method is beneficial and economical because it is an effective use of by-products.In addition, it uses a raw material that is stable, low in toxicity, and easy to handle, instead of the conventional raw material epoxybutene. Useful for.

即ち、本発明は要旨は以下の通りである。
(1)3,4−HABE及び/又は3,4−AHBEと水とを用いて酸触媒の存在下に加水分解反応させることにより3,4−DHBEを製造する方法であって、3,4−HABE及び3,4−AHBEからなる群から選ばれる少なくとも1種が、1,3−ブタジエンと酢酸とを分子状酸素及びパラジウム系触媒の存在下にアセトキシ化反応させて得られる反応生成物から3,4−HABE及び3,4−AHBEのうち少なくとも1種を含有する混合物を蒸留により分離して得られるものであることを特徴とする3,4−DHBEの製造方法。
(2)上記(1)の混合物が、3,4−ジアセトキシ−1−ブテンを60重量%以上含有するものである、(1)に記載の3,4−DHBEの製造方法。
(3)上記(1)の酸触媒が、固体酸触媒である、(1)または(2)に記載の3,4−DHBEの製造方法。
(4)上記(1)〜(3)により生成した3,4−DHBE中に含まれる1,2−ブタンジオールを抽出蒸留により分離する、,4−DHBEの製造方法。
(5)上記(1)〜(4)により得られた3,4−DHBEと低分子カーボネート化合物とを塩基性触媒の存在下または不存在下にエステル交換反応させることを特徴とするビニルエチレンカーボネートの製造方法。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A method for producing 3,4-DHBE by hydrolysis reaction using 3,4-HABE and / or 3,4-AHBE and water in the presence of an acid catalyst, At least one selected from the group consisting of -HABE and 3,4-AHBE is obtained from a reaction product obtained by acetoxylation reaction of 1,3-butadiene and acetic acid in the presence of molecular oxygen and a palladium-based catalyst. A method for producing 3,4-DHBE, which is obtained by separating a mixture containing at least one of 3,4-HABE and 3,4-AHBE by distillation.
(2) The method for producing 3,4-DHBE according to (1), wherein the mixture of (1) contains 60% by weight or more of 3,4-diacetoxy-1-butene.
(3) The method for producing 3,4-DHBE according to (1) or (2), wherein the acid catalyst of (1) is a solid acid catalyst.
(4) A process for producing 4-DHBE, wherein 1,2-butanediol contained in 3,4-DHBE produced by the above (1) to (3) is separated by extractive distillation.
(5) 3,4-DHBE obtained by the above (1) to (4) and a low molecular carbonate compound are subjected to a transesterification reaction in the presence or absence of a basic catalyst. Manufacturing method.

本発明の製造方法によれば、1,4−ブタンジオールを製造する際の副生物を原料とすることにより、温和な反応条件の下に高収率かつ安価に各種ブテン誘導体を製造すること
ができる。
According to the production method of the present invention, it is possible to produce various butene derivatives at high yield and low cost under mild reaction conditions by using a by-product in producing 1,4-butanediol as a raw material. it can.

以下、本発明につき詳細に説明する。
(1)3,4−DHBEの製造方法
<3,4−HABE及び3,4−AHBEからなる群から選ばれる少なくともいずれかを含有する混合物>
本発明において出発原料として用いる3,4−HABE及び3,4−AHBEからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する混合物は、1,3−ブタジエンと酢酸とを分子状酸素及びパラジウム系触媒の存在下にアセトキシ化反応させて1,4−ジアセトキシ−2−ブテンを製造する際に同時に生成する副生成物である。なお主生成物である1,4−ジアセトキシ−2−ブテンからは、化学工業の基礎となる化合物である1,4−ブタンジオール及びテトラヒドロフランが製造される。
アセトキシ化反応は、例えば、特開平8−3110号公報に記載の方法で、触媒の存在下に高温高圧で実施される。触媒としては、パラジウム及び/又は白金含有触媒(特に担
持触媒)が好適なものとして挙げられる。また触媒組成物として用いる場合には、パラジウム又は白金に加えて、Te,Cu,Sb,Se又はBiなどの他の金属を含んでいても良い。特に、パラジウムとテルルの組み合わせで、パラジウム1グラム原子に対しテルルを0.15〜0.5グラム原子用いた担持触媒が好ましい。担体としては、シリカ、アルミナ、活性炭等が好ましい。
反応温度は通常、20〜150℃の範囲であり、反応圧力は通常、0.49〜9.81MPaの範囲が好適である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(1) Method for producing 3,4-DHBE <A mixture containing at least one selected from the group consisting of 3,4-HABE and 3,4-AHBE>
The mixture containing at least one selected from the group consisting of 3,4-HABE and 3,4-AHBE used as a starting material in the present invention comprises 1,3-butadiene and acetic acid as molecular oxygen and a palladium-based catalyst. It is a by-product that is simultaneously formed when 1,4-diacetoxy-2-butene is produced by an acetoxylation reaction in the presence. From the main product 1,4-diacetoxy-2-butene, 1,4-butanediol and tetrahydrofuran, which are the basic compounds of the chemical industry, are produced.
The acetoxylation reaction is performed at a high temperature and a high pressure in the presence of a catalyst, for example, by the method described in JP-A-8-3110. Preferable examples of the catalyst include palladium and / or a platinum-containing catalyst (particularly a supported catalyst). Moreover, when using as a catalyst composition, in addition to palladium or platinum, other metals, such as Te, Cu, Sb, Se, or Bi, may be included. In particular, a supported catalyst using a combination of palladium and tellurium and 0.15 to 0.5 gram atom of tellurium per 1 gram atom of palladium is preferable. As the carrier, silica, alumina, activated carbon and the like are preferable.
The reaction temperature is usually in the range of 20 to 150 ° C., and the reaction pressure is usually preferably in the range of 0.49 to 9.81 MPa.

本反応系内には分子状酸素を存在させる必要がある。分子状酸素とは、必ずしも純粋な酸素である必要はなく、ヘリウム,窒素,アルゴンなどの不活性ガスで希釈された酸素を用いることができ、例えば空気でも良い。酸素の使用量は化学量論量以上であれば良く特に限定されるものではないが、安全上の理由から工業的には爆発組成とならないような範囲が好ましい。   Molecular oxygen must be present in the reaction system. The molecular oxygen does not necessarily need to be pure oxygen, and oxygen diluted with an inert gas such as helium, nitrogen, or argon can be used. For example, air may be used. The amount of oxygen used is not particularly limited as long as it is greater than or equal to the stoichiometric amount, but is preferably within a range that does not cause an explosive composition industrially for safety reasons.

アセトキシ化反応混合物から、3,4−HABE及び3,4−AHBEの少なくとも1種を含有する混合物を分離する方法は、通常、蒸留が一般的である。特に、分解反応や転化反応を防止するために、減圧で操作することが好ましい。一般的な蒸留塔を用いた場合、塔底温度としては、通常、110℃以上、好ましくは120℃以上で、通常、190℃以下、好ましくは150℃以下である。圧力としては、通常、0.1kPa以上、好ましくは1kPa以上で、通常、20kPa以下、好ましくは5kPa以下である。   As a method for separating a mixture containing at least one of 3,4-HABE and 3,4-AHBE from the acetoxylation reaction mixture, distillation is generally used. In particular, it is preferable to operate at a reduced pressure in order to prevent a decomposition reaction or a conversion reaction. When a general distillation tower is used, the bottom temperature is usually 110 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, and usually 190 ° C. or lower, preferably 150 ° C. or lower. The pressure is usually 0.1 kPa or more, preferably 1 kPa or more, and usually 20 kPa or less, preferably 5 kPa or less.

蒸留によって分離された3,4−HABE及び3,4−AHBEの少なくとも1種を含有する混合物には、通常3,4−ジアセトキシ−1−ブテン(以下、3,4−DABEと略記)が含まれる。3,4−DABEの含量は、混合物の総重量に対して、通常、60重量%以上、好ましくは70重量%で、通常、95重量%以下、好ましくは90重量%以下である。
その他には、上記の3,4−DABE、3,4−HABE及び3,4−AHBE以外に1,2−ジアセトキシブタン(以下、1,2−DABと略記)、1−ヒドロキシ−2−アセトキシブタン(以下、1,2−HABと略記)及び1−アセトキシ−2−ヒドロキシブタン(1,2−AHBと略記)など少量存在する。
The mixture containing at least one of 3,4-HABE and 3,4-AHBE separated by distillation usually contains 3,4-diacetoxy-1-butene (hereinafter abbreviated as 3,4-DABE). It is. The content of 3,4-DABE is usually 60% by weight or more, preferably 70% by weight, and usually 95% by weight or less, preferably 90% by weight or less, based on the total weight of the mixture.
In addition to the above 3,4-DABE, 3,4-HABE and 3,4-AHBE, 1,2-diacetoxybutane (hereinafter abbreviated as 1,2-DAB), 1-hydroxy-2- There are small amounts of acetoxybutane (hereinafter abbreviated as 1,2-HAB) and 1-acetoxy-2-hydroxybutane (abbreviated as 1,2-AHB).

<酸触媒>
本発明に用いられる酸触媒としては、一般的なルイス酸やブレンステッド酸なら何でもよく、加水分解速度の点では、酸強度の強い塩酸、硫酸及び固体酸触媒などを用いることができる。
特に、固体酸触媒を用いると、後処理を含めた取り扱いが容易であり、かつ加水分解によって生成した酢酸の回収が容易に行えるなどの点で好ましい。用いる固体酸触媒としては、シリカ−アルミナ、活性土、シリカ、陽イオン交換樹脂等が挙げられるが、陽イオン交換樹脂が加水分解速度が大きく、副生物も少ないので好ましい。陽イオン交換樹脂としては、スチレンとジビニルベンゼンとの共重合体を母体とするスルホン酸型強酸性イオン交換樹脂が好適であり、ゲル型樹脂でもポーラス型樹脂でもよい。その具体例としては、例えば三菱化学(株)製SK1B,SK104,SK108,PK208,PK216,PK228等が挙げられる。
なお、加水分解速度の点では一般的には塩基性触媒の方が、上記の酸触媒よりも有利である。塩基性触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムリチウム、水酸化カルシウムなどのアルカリまたはアルカリ土類金属の水酸化物が一般的であり、その他には、メトキシド,ナトリウムメトキシド,カリウムメトキシドなどの金属アルコキシドやナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属単体などが挙げられる。
<Acid catalyst>
As the acid catalyst used in the present invention, any general Lewis acid or Bronsted acid may be used. From the viewpoint of hydrolysis rate, hydrochloric acid, sulfuric acid and solid acid catalyst having strong acid strength can be used.
In particular, the use of a solid acid catalyst is preferable in that it can be easily handled including post-treatment, and the acetic acid produced by hydrolysis can be easily recovered. Examples of the solid acid catalyst to be used include silica-alumina, activated earth, silica, cation exchange resin, and the like. Cation exchange resins are preferable because they have a high hydrolysis rate and few by-products. The cation exchange resin is preferably a sulfonic acid type strongly acidic ion exchange resin based on a copolymer of styrene and divinylbenzene, and may be a gel type resin or a porous type resin. Specific examples thereof include SK1B, SK104, SK108, PK208, PK216, PK228, etc. manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
In general, the basic catalyst is more advantageous than the acid catalyst in terms of hydrolysis rate. As the basic catalyst, alkali or alkaline earth metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium lithium hydroxide, calcium hydroxide are generally used. In addition, methoxide, sodium methoxide, potassium methoxide, etc. Metal alkoxides, alkali metal simple substances such as sodium and potassium.

しかしながら、これらの塩基性触媒の場合には、加水分解によって生成する酢酸と塩を形成するため酢酸の総当量以上に必要とする場合がある。このことは酢酸の回収が容易にできなくなるという点から、工業的には不利である。但し、上記の酸触媒は加水分解速度が塩基性触媒より劣るため、加水分解反応を押し切る目的で一部塩基性触媒を併用することも考えられる。   However, in the case of these basic catalysts, in order to form a salt with the acetic acid produced | generated by hydrolysis, it may be required more than the total equivalent of acetic acid. This is industrially disadvantageous because acetic acid cannot be easily recovered. However, since the acid catalyst has a hydrolysis rate inferior to that of the basic catalyst, it is conceivable that a part of the basic catalyst is used together for the purpose of pushing out the hydrolysis reaction.

<反応条件>
上記で得られた3,4−HABE及び3,4−AHBEのうち少なくとも1種を含有する混合物と水とを酸触媒の存在下に加水分解反応させることにより3,4−DHBEを製造する。
加水分解反応は、通常、30℃以上、好ましくは40℃以上で、通常、110℃以下、好ましくは90℃以下で実施される。温度が低過ぎると反応速度が著しく遅く、多量の触媒を必要となるため工業的には不利である。一方、温度が余り高過ぎると、副反応が増加し収率にも悪影響を及ぼす場合がある。反応圧力については、特に限定はされないが、通常は常圧〜1MPaの範囲である。反応時間は、反応温度、用いる酸触媒や水の量、反応形式によっても異なるが、通常、1時間以上、好ましくは2時間以上で、通常50時間以下、好ましくは20時間以下である。反応時間が短すぎると、加水分解反応が不十分になる場合がある。一方、反応時間が長過ぎると、反応温度によっては副反応を起こしたり、また工業的にも不利となる。
上記で得られた3,4−HABE及び3,4−AHBEのうち少なくとも1種を含有する混合物と水との比率は、水が反応原料であると同時に溶媒でもあるので、化学量論量以上用いられる。3,4−HABE及び3,4−AHBEのうち少なくとも1種を含有する混合物に含まれるアセトキシ基1当量に対して、通常、1以上、好ましくは2以上で、通常、100以下、好ましくは50以下の範囲で用いられる。
酸触媒の量は、用いる触媒の酸強度や反応形式や反応温度及び時間によっても異なるが、バッチ反応によって上記の条件で行う場合には、3,4−HABE及び3,4−AHBEのうち少なくとも1種を含有する混合物に含まれるアセトキシ基1当量に対して、通常、0.01当量以上、好ましくは0.03当量以上で、通常、1当量以下、好ましくは0.5当量以下の範囲である。酸触媒の量が少な過ぎると、加水分解反応が不十分になる場合がある。一方、酸触媒の量が多過ぎると、反応温度によっては副反応を起こしたりする場合がある。
<Reaction conditions>
3,4-DHBE is produced by hydrolyzing a mixture containing at least one of 3,4-HABE and 3,4-AHBE obtained above and water in the presence of an acid catalyst.
The hydrolysis reaction is usually carried out at 30 ° C or higher, preferably 40 ° C or higher, and usually 110 ° C or lower, preferably 90 ° C or lower. If the temperature is too low, the reaction rate is remarkably slow and a large amount of catalyst is required, which is industrially disadvantageous. On the other hand, if the temperature is too high, side reactions increase and the yield may be adversely affected. The reaction pressure is not particularly limited, but is usually in the range of normal pressure to 1 MPa. The reaction time varies depending on the reaction temperature, the amount of acid catalyst and water used, and the reaction mode, but is usually 1 hour or longer, preferably 2 hours or longer, and usually 50 hours or shorter, preferably 20 hours or shorter. If the reaction time is too short, the hydrolysis reaction may be insufficient. On the other hand, if the reaction time is too long, side reactions may occur depending on the reaction temperature, and this is also disadvantageous industrially.
The ratio of the mixture containing at least one of 3,4-HABE and 3,4-AHBE obtained above and water is not only the stoichiometric amount because water is the reaction raw material and also the solvent. Used. Usually 1 or more, preferably 2 or more, usually 100 or less, preferably 50 or less per 1 equivalent of acetoxy group contained in a mixture containing at least one of 3,4-HABE and 3,4-AHBE. Used in the following ranges.
The amount of the acid catalyst varies depending on the acid strength, reaction type, reaction temperature, and time of the catalyst to be used. However, when the batch reaction is performed under the above conditions, at least one of 3,4-HABE and 3,4-AHBE is used. In the range of usually 0.01 equivalent or more, preferably 0.03 equivalent or more, usually 1 equivalent or less, preferably 0.5 equivalent or less, per 1 equivalent of acetoxy group contained in the mixture containing one kind. is there. If the amount of the acid catalyst is too small, the hydrolysis reaction may be insufficient. On the other hand, if the amount of the acid catalyst is too large, a side reaction may occur depending on the reaction temperature.

<反応形式>
加水分解反応は、バッチ式でも連続式等の任意の方法で実施される。イオン交換樹脂を用いる場合、懸濁状態で反応させる方式でも、イオン交換樹脂の充填層に反応原料を通過させる方式でもよく、工業的には固定床連続法が有利である。
<水及び酢酸の除去>
加水分解によって生成した酢酸と水を除去するには、通常減圧留去する方法が一般的である。その際の条件としては、工業的には温度が通常60℃〜90℃、圧力が通常2kPa〜20kPaの範囲にて行うことができる。
<Reaction format>
The hydrolysis reaction is carried out by an arbitrary method such as a batch method or a continuous method. When an ion exchange resin is used, the reaction may be carried out in a suspended state or the reaction raw material may be passed through a packed bed of ion exchange resin, and the fixed bed continuous method is industrially advantageous.
<Removal of water and acetic acid>
In order to remove acetic acid and water produced by hydrolysis, a method of distilling off under reduced pressure is generally used. As conditions in that case, industrially, it can carry out in the range whose temperature is normally 60 to 90 degreeC, and a pressure is normally 2 kPa to 20 kPa.

<精製処理>
3,4−DHBEに適した精製方法としては、通常蒸留による精製が挙げられる。その際の条件としては、温度が通常80℃〜120℃、圧力が通常、0.6kPa〜6.0kPaの減圧蒸留にて行うことができる。
<抽出溶剤>
生成した3,4−DHBEには通常1,2−ブタンジオール(以下、1,2−BGと略記)が含まれる。1,2−BGは、3,4−DHBEと沸点が非常に近く、通常の蒸留では容易に分離できない。このため第三溶媒(以下、抽剤と略称)を添加する抽出蒸留により分離を行うのが一般的である。抽剤としては、各成分を効率よく分離できるものであれば特に制限はない。
3,4−DHBEを塔頂から回収する場合、使用できる好ましい抽剤としては、1,2−BGの抽剤中での無限希釈活量係数(γ∞,BG)と3,4−DHBEの抽剤中での無限希釈活量係数(γ∞,DHBE)との比(分離係数,S=γ∞,BG/γ∞,DHBE)が、通常、0.9以下、好ましくは0.8以下、更に好ましくは0.7以下である。また、標準沸点が、通常、150℃以上、好ましくは200℃以上で、通常、400℃以下、好ましくは300℃以下である。これらの溶媒は単独で用いても混合して用いても良い。例えば、特に好ましい抽剤としては、デカン、ウンデカン、ドデカン、テトラデカン、ペンタデカン、シクロデカン、デセン、ウンデセン、ドデセン、トリデセン、テトラデセン、ペンタデセン、シクロデセン、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、ブタンジオール、ヘプタンジオール、ジペンチルエーテル、ジヘキシルエーテル、デカノン、ウンデカノン、ドデカノン、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、オクタン酸エチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジノニル、トリブチルアミン、トリペンチルアミン等が挙げられる。Sが0.9以上となる溶媒は、3,4−DHB
Eと1,2−BGの分離が極めて悪くなる傾向がある。また、沸点が上記の範囲を外れる溶媒は、3,4−DHBEの沸点と懸け離れているため抽剤として機能しない。
一方,3,4−DHBEを塔底から抽剤とともに回収する場合、使用できる好ましい抽剤としては、前述のように無限希釈活量係数との比が、通常、1.1以上、好ましくは1.2以上、更に好ましくは1.4以上である。また、標準沸点が、通常、150℃以上、好ましくは200℃以上で、通常、400℃以下、好ましくは300℃以下である。これらの溶媒は単独で用いても混合して用いても良い。例えば、特に好ましい抽剤としては、ガンマ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、フタル酸ジメチル、メトキシフェノール、メチルフェノール等が挙げられる。Sが1.1以下となる
溶媒は、3,4−DHBEと1,2−BGの分離が極めて悪くなる傾向がある。また、沸点が上記の範囲を外れる溶媒は、3,4−DHBEの沸点と懸け離れているため抽剤として機能しない。
<Purification treatment>
As a purification method suitable for 3,4-DHBE, purification by distillation is usually used. The conditions at that time can be carried out by distillation under reduced pressure at a temperature of usually 80 ° C. to 120 ° C. and a pressure of usually 0.6 kPa to 6.0 kPa.
<Extraction solvent>
The generated 3,4-DHBE usually contains 1,2-butanediol (hereinafter abbreviated as 1,2-BG). 1,2-BG has a very close boiling point to 3,4-DHBE and cannot be easily separated by ordinary distillation. For this reason, the separation is generally performed by extractive distillation in which a third solvent (hereinafter abbreviated as an extractant) is added. The extract is not particularly limited as long as each component can be efficiently separated.
When 3,4-DHBE is recovered from the top of the column, preferred extractants that can be used include an infinite dilution activity coefficient (γ∞, BG) in 1,2-BG extractant and 3,4-DHBE. The ratio (separation coefficient, S = γ∞, BG / γ∞, DHBE) to the infinite dilution activity coefficient (γ∞, DHBE) in the extract is usually 0.9 or less, preferably 0.8 or less More preferably, it is 0.7 or less. The standard boiling point is usually 150 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or higher, and usually 400 ° C. or lower, preferably 300 ° C. or lower. These solvents may be used alone or in combination. For example, particularly preferred extractants include decane, undecane, dodecane, tetradecane, pentadecane, cyclodecane, decene, undecene, dodecene, tridecene, tetradecene, pentadecene, cyclodecene, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, butanediol, heptanediol. , Dipentyl ether, dihexyl ether, decanone, undecanone, dodecanone, diethylene glycol monobutyl ether, ethyl octoate, dioctyl phthalate, dinonyl phthalate, tributylamine, and tripentylamine. The solvent in which S is 0.9 or more is 3,4-DHB
The separation of E and 1,2-BG tends to be very poor. Moreover, the solvent whose boiling point is outside the above range does not function as an extractant because it is far from the boiling point of 3,4-DHBE.
On the other hand, when 3,4-DHBE is recovered together with the extractant from the bottom of the column, the preferable extractant that can be used has a ratio of infinite dilution activity coefficient of 1.1 or more, preferably 1 as described above. .2 or more, more preferably 1.4 or more. The standard boiling point is usually 150 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or higher, and usually 400 ° C. or lower, preferably 300 ° C. or lower. These solvents may be used alone or in combination. For example, particularly preferred extractants include gamma-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl phthalate, methoxyphenol, methylphenol and the like. A solvent in which S is 1.1 or less tends to cause extremely poor separation of 3,4-DHBE and 1,2-BG. Moreover, the solvent whose boiling point is outside the above range does not function as an extractant because it is far from the boiling point of 3,4-DHBE.

本明細書において、無限希釈活量係数とは、A・クラムト(A.Klamt)、「ジャーナル・オブ・フィジカル・ケミストリー」(Journal of Physical
Chemistry)、(米国)、アメリカ化学会、1995年、第99巻、p.2224に記載する方法、すなわち、量子化学計算により分子表面の電荷密度を計算し,異種分子間の相互作用を活量係数として算出されたものである。
In the present specification, the infinite dilution activity coefficient means A. Klamt, “Journal of Physical Chemistry” (Journal of Physical Chemistry).
Chemistry), (USA), American Chemical Society, 1995, Vol. 99, p. The method described in 2224, that is, the charge density on the surface of the molecule is calculated by quantum chemical calculation, and the interaction between different molecules is calculated as an activity coefficient.

さらに詳細に、計算方法を述べると次の通りである。
(1)経験的分子軌道法AM1+モンテ・カルロ法により、溶質分子のエネルギー的に最も安定な構造を得た。
(2)得られた分子構造についてCOSMO−RS(COnductor like Screening MOdel for Real Solvent)モデルを用いた密度汎関数法(DFT)計算を行い、分子表面の電荷密度
を求めた。
(3)溶液中の溶質−溶媒間の化学ポテンシャルを、異なる電荷密度をもつ分子表面の接触による相互作用として表す統計熱力学に従ってそれぞれ推算した。
(4)計算した化学ポテンシャルに基づいて無限希釈溶液における溶質の活量係数を求めた。
In more detail, the calculation method is described as follows.
(1) Empirical molecular orbital method AM1 + Monte Carlo method was used to obtain the most stable structure of solute molecules in terms of energy.
(2) The obtained molecular structure was subjected to density functional theory (DFT) calculation using a COSMO-RS (COnductor like Screening Model for Real Solvent) model to determine the charge density on the molecular surface.
(3) The chemical potential between the solute and the solvent in the solution was estimated according to statistical thermodynamics expressed as an interaction by contact of molecular surfaces having different charge densities.
(4) The activity coefficient of the solute in the infinitely diluted solution was determined based on the calculated chemical potential.

使用したソフトウエア:
(1)Spartan
(2)TURBOMOLE
(3),(4)COSMOtherm/COSMObase
Software used:
(1) Spartan
(2) TURBOMOLE
(3), (4) COSMOtherm / COSMObase

<抽出蒸留>
精製された混合物より3,4−DHBEを抽出蒸留により分離する方法としては、以下の(1)、(2)が考えられる。また形式は、バッチ蒸留、連続蒸留のどちらでもかまわないが、以下に連続蒸留のケースを示す。ここで抽剤 (1)は、無限希釈活量係数の比が1以下の抽剤であり、抽剤(2)は、無限希釈活量係数の比が1以上の抽剤である。
(1)混合物につき、抽剤として(1)を用いて抽出蒸留を行い、塔頂より3,4−DHB
Eと(1)を留出させ、塔底より1,2−BGと(1)の混合液を抜き出し、留出混合液を通常の蒸留に供して3,4−DHBEを分離する方法。
(2)混合物につき、抽剤として(2)を用いて抽出蒸留を行い、塔頂より1,2−BGと(2)を留出させ、塔底より3,4−DHBEと(2)の混合液を抜き出し、塔底混合液を通常
の蒸留に供して3,4−DHBEを分離する方法。
<Extraction distillation>
The following (1) and (2) can be considered as methods for separating 3,4-DHBE from the purified mixture by extractive distillation. The format may be either batch distillation or continuous distillation, but the case of continuous distillation is shown below. Here, the extract (1) is an extract having an infinite dilution activity coefficient ratio of 1 or less, and the extract (2) is an extract having an infinite dilution activity coefficient ratio of 1 or more.
(1) About the mixture, extractive distillation is performed using (1) as the extractant, and 3,4-DHB is obtained from the top of the column.
A method in which E and (1) are distilled, a mixture of 1,2-BG and (1) is withdrawn from the bottom of the column, and the distilled mixture is subjected to ordinary distillation to separate 3,4-DHBE.
(2) About the mixture, extractive distillation is performed using (2) as an extractant, 1,2-BG and (2) are distilled from the top of the column, and 3,4-DHBE and (2) are distilled from the bottom of the column. A method of extracting 3,4-DHBE by extracting the mixed solution and subjecting the bottom mixed solution to normal distillation.

上記の(1)及び(2)の抽出蒸留を行う場合、理論段数が、通常、10以上、好ましくは20以上の蒸留塔を使用する。還流比は、通常、0.5以上、30以下程度であり、環流比が余りに小さすぎると分離効率が悪化する傾向がある。また、環流比が大きすぎると、塔系も大きくなり工業的に不利になる場合がある。通常、蒸留塔の上段側に抽剤を供給し、混合物は蒸留塔の中段より下側に供給する。いずれのケースも、抽剤の使用量は混合物に対して、通常、等量以上であり、また、塔頂圧は、通常、0.001MPa以上で、通常、0.05MPa以下である。   When performing the extractive distillation of (1) and (2) above, a distillation column having a theoretical plate number of usually 10 or more, preferably 20 or more is used. The reflux ratio is usually about 0.5 or more and 30 or less. If the reflux ratio is too small, the separation efficiency tends to deteriorate. On the other hand, if the reflux ratio is too large, the column system becomes large, which may be industrially disadvantageous. Usually, the extractant is supplied to the upper side of the distillation column, and the mixture is supplied to the lower side of the middle column of the distillation column. In any case, the amount of the extractant used is usually equal to or greater than that of the mixture, and the tower top pressure is usually 0.001 MPa or more and usually 0.05 MPa or less.

次に、3,4−DHBE及び1,2−BGの2種を含む混合物から3,4−DHBEを分離取得する方法について図面を用いながら、更に具体的な実施態様を示す。
図1は、3,4−DHBE及び1,2−BGの2種を含む混合物から、抽剤(1)を用い
て3,4−DHBEを分離する方法である。図1において、3,4−DHBE及び1,2−BGの2種を含む混合物がライン1より蒸留塔D1に送られ、また、抽剤(1)がライン
2より蒸留塔D1に送られる。蒸留塔D1では抽出蒸留が行われ、塔頂からライン3を通じて3,4−DHBEと抽剤(1)の混合物が抜き出されて蒸留塔D2に送られ、塔底から
はライン4を通じて1,2−BGと抽剤(1)の混合物が抜き出されて蒸留塔D3に送られ
る。蒸留塔D2では3,4−DHBEと抽剤(1)とが蒸留分離され、塔頂からライン5を
通じて3,4−DHBEが、塔底からライン6を通じて抽剤(1)が各々抜き出される。一
方、蒸留塔D3には、ライン4を通じて1,2−BGと抽剤(1)の混合物が供給されて蒸
留分離が行われる。塔頂からは1,2−BGがライン8を通じて抜き出される。塔底から抽剤(1)が抜き出される。
Next, a more specific embodiment will be described with reference to the drawings with respect to a method for separating and obtaining 3,4-DHBE from a mixture containing 2,4-DHBE and 1,2-BG.
FIG. 1 shows a method for separating 3,4-DHBE from a mixture containing two kinds of 3,4-DHBE and 1,2-BG using an extractant (1). In FIG. 1, a mixture containing two kinds of 3,4-DHBE and 1,2-BG is sent from the line 1 to the distillation column D1, and the extractant (1) is sent from the line 2 to the distillation column D1. Extraction distillation is performed in the distillation column D1, and a mixture of 3,4-DHBE and the extractant (1) is extracted from the top of the column through the line 3 and sent to the distillation column D2. A mixture of 2-BG and extractant (1) is extracted and sent to the distillation column D3. In distillation column D2, 3,4-DHBE and extractant (1) are separated by distillation, and 3,4-DHBE is extracted from the top of the column through line 5 and extractant (1) is extracted from the bottom of the column through line 6. . On the other hand, the distillation tower D3 is supplied with a mixture of 1,2-BG and the extractant (1) through the line 4 to perform distillation separation. 1,2-BG is extracted through line 8 from the top of the column. The extract (1) is extracted from the bottom of the tower.

図2は、3,4−DHBE及び1,2−BGの2種を含む混合物から、抽剤(2)を用い
て3,4−DHBEを分離する方法である。図2において、3,4−DHBE及び1,2−BGの2種を含む混合物がライン1より蒸留塔D1に送られ、また、抽剤(2)がライン
2より蒸留塔D1に送られる。蒸留塔D1では抽出蒸留が行われ、塔頂からライン3を通じて1,2−BGと抽剤(2)の混合物が抜き出されて蒸留塔D3に送られ、塔底からはラ
イン4を通じて3,4−DHBEと抽剤(2)の混合物が抜き出されて蒸留塔D2に送られ
る。蒸留塔D2では1,2−BGと抽剤(2)とが蒸留分離され、塔頂からライン7を通じ
て1,2−BGが、塔底からライン8を通じて抽剤(2)が各々抜き出される。一方、蒸留
塔D2には、ライン4を通じて3,4−DHBEと抽剤(2)の混合物が供給されて蒸留分
離が行われる。塔頂からは3,4−DHBEがライン5を通じて抜き出される。塔底から抽剤(2)が抜き出される。
(2)ビニルエチレンカーボネートの製造方法
FIG. 2 shows a method for separating 3,4-DHBE from a mixture containing 2,4-DHBE and 1,2-BG using an extractant (2). In FIG. 2, a mixture containing two kinds of 3,4-DHBE and 1,2-BG is sent from the line 1 to the distillation column D1, and the extractant (2) is sent from the line 2 to the distillation column D1. In the distillation column D1, extractive distillation is performed, and a mixture of 1,2-BG and the extractant (2) is extracted from the top of the column through the line 3 and sent to the distillation column D3. A mixture of 4-DHBE and extractant (2) is withdrawn and sent to distillation column D2. In the distillation column D2, 1,2-BG and the extractant (2) are distilled and separated, and 1,2-BG is extracted from the tower top through the line 7, and the extractant (2) is extracted from the tower bottom through the line 8. . On the other hand, the distillation tower D2 is supplied with a mixture of 3,4-DHBE and the extractant (2) through the line 4 to perform distillation separation. 3,4-DHBE is extracted from the top of the column through line 5. Extractant (2) is extracted from the bottom of the tower.
(2) Method for producing vinyl ethylene carbonate

<低分子カーボネート化合物>
本発明において出発原料として用いられる低分子カーボネート化合物とは、数平均分子量が通常300以下のものをいう。具体的には、次のジアルキルカーボネート、アルキレンカーボネート、ジアリールカーボネートが挙げられる。
<Low molecular carbonate compound>
The low molecular carbonate compound used as a starting material in the present invention means a compound having a number average molecular weight of usually 300 or less. Specific examples include the following dialkyl carbonates, alkylene carbonates, and diaryl carbonates.

まず、ジアルキルカーボネートとしては、アルキル基部分の炭素数が、通常、1〜6個のものである。具体的なアルキル基としては、メチル基・エチル基・n−プロピル基・i−プロピル基・n−ブチル基・i−ブチル基・t−ブチル基などが挙げられる。また、2個のアルキル基は同一でも異なっていても良い。
次に、アルキレンカーボネートとしては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネートなどが挙げられる。
First, as a dialkyl carbonate, carbon number of an alkyl group part is a thing of 1-6 normally. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, and t-butyl group. Two alkyl groups may be the same or different.
Next, examples of the alkylene carbonate include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and the like.

最後に、ジアリールカーボネートとしては、ジフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネートなどが挙げられる。また、2個のアリール基は同一でも異なっていても良い。
これらの低分子カーボネート化合物の中では、ジアルキルカーボネートが取扱の容易さの点において好ましく、特にジメチルカーボネートが反応性、経済性の点において最も好ましい。
Finally, examples of the diaryl carbonate include diphenyl carbonate and dinaphthyl carbonate. Further, the two aryl groups may be the same or different.
Among these low molecular carbonate compounds, dialkyl carbonate is preferable from the viewpoint of easy handling, and dimethyl carbonate is most preferable from the viewpoint of reactivity and economy.

<塩基性触媒>
上記(1)で得られた3,4−DHBEと低分子カーボネート化合物とを、塩基性触媒の存在下または不存在化にエステル交換反応させる。
ここで用いられる塩基性触媒は、一般的なエステル交換触媒の使用が可能であるが、塩基性の強いものが好ましい。具体例としては、リチウムメトキシド,ナトリウムメトキシド,カリウムメトキシドなどの金属アルコキシドが挙げられる。また、金属アルコキシド源として、後述するアルコールと共存させると金属アルコキシドを生成する、Li,Na,Kなどのアルカリ金属単体やMgなどのアルカリ土類金属単体、n−ブチルリチウム,t−ブチルリチウム,フェニルリチウムなどの有機リチウム化合物、ナトリウムアミドなどの金属アミド、水素化ナトリウム,水素化カリウム,水素化カルシウム,LiBH4など
の金属水素化物を挙げることができる。
<Basic catalyst>
The 3,4-DHBE obtained in the above (1) and a low molecular carbonate compound are subjected to a transesterification reaction in the presence or absence of a basic catalyst.
As the basic catalyst used here, a general transesterification catalyst can be used, but a strong basic catalyst is preferable. Specific examples include metal alkoxides such as lithium methoxide, sodium methoxide, and potassium methoxide. Further, as a metal alkoxide source, an alkali metal simple substance such as Li, Na, and K, an alkaline earth metal simple substance such as Mg, n-butyl lithium, t-butyl lithium, Examples include organic lithium compounds such as phenyl lithium, metal amides such as sodium amide, metal hydrides such as sodium hydride, potassium hydride, calcium hydride, and LiBH 4 .

この中で、アルカリ金属単体,アルカリ土類金属単体,有機リチウム化合物,金属アミド,金属水素化物を用いた場合には、塩基性が強過ぎるため、3,4−DHBEや低分子カーボネート化合物の存在する反応系に直接投じて用いるとカルボニル基などに対する副反応を起こす場合がある。また、塩基性の強さの点では水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなども適用できるが、これらは金属アルコキシドなどと比べると触媒活性が低く、用いる量によっては反応に長時間を要する場合がある。
従って、塩基性触媒としては、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のアルコキシドが好ましく、中でも、取り扱いの容易さ及び経済性の点でナトリウムメトキシドが最も好ましい。これらの塩基性触媒は、2種以上を併用しても良い。
Among these, when alkali metal simple substance, alkaline earth metal simple substance, organolithium compound, metal amide, metal hydride is used, the basicity is too strong, so the presence of 3,4-DHBE and low molecular carbonate compounds If used directly in the reaction system, there may be side reactions to carbonyl groups. Moreover, although sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc. are applicable at the point of basic strength, these have low catalyst activity compared with a metal alkoxide etc., and depending on the quantity to be used, reaction may take a long time.
Therefore, as the basic catalyst, alkoxides of alkali metals and alkaline earth metals are preferable, and sodium methoxide is most preferable from the viewpoint of ease of handling and economy. Two or more of these basic catalysts may be used in combination.

<反応条件>
得られた3,4−DHBEと低分子カーボネート化合物とを、塩基性触媒の存在下または不存在化にエステル交換反応させてビニルエチレンカーボネートを製造することができる。
塩基性触媒を用いなくても、反応温度を上げたり反応時間を長くすることによってエステル交換反応を進行させることはできるが、副反応を起こしたり、得られた3,4−DHBEが重合反応を起こし反応液の粘度が上昇するなど問題を生じる場合があるため、塩基性触媒を適量用いる方が好ましい。
<Reaction conditions>
The obtained 3,4-DHBE and a low molecular carbonate compound can be transesterified in the presence or absence of a basic catalyst to produce vinyl ethylene carbonate.
Even if a basic catalyst is not used, the transesterification reaction can proceed by raising the reaction temperature or lengthening the reaction time. However, a side reaction occurs or the obtained 3,4-DHBE undergoes a polymerization reaction. Since problems such as raising the viscosity of the reaction solution may occur, it is preferable to use an appropriate amount of a basic catalyst.

低分子カーボネート化合物の量は、3,4−DHBE1モルに対し、通常、0.1モル以上、好ましくは1.0モル以上で、通常、5モル以下、好ましくは3モル以下である。通常、低分子カーボネート化合物の使用量は多い方が、収率は高くなる。また、触媒の使用量が多い及び/又は反応温度が高いなどの反応がより速やかに進行する条件においては
、低分子カーボネート化合物の使用量が少なくても高い収率が得られる場合がある。
The amount of the low molecular carbonate compound is usually 0.1 mol or more, preferably 1.0 mol or more, and usually 5 mol or less, preferably 3 mol or less, relative to 1 mol of 3,4-DHBE. Usually, the larger the amount of the low molecular carbonate compound used, the higher the yield. Further, under conditions where the reaction proceeds more rapidly, such as a large amount of catalyst used and / or a high reaction temperature, a high yield may be obtained even if the amount of low molecular carbonate compound used is small.

塩基性触媒として金属アルコキシドを用いると、反応系中に含有する水分により活性が低下する場合がある。
その場合、ほぼ当量の水分が塩基性触媒の活性に影響を及ぼすものと考えられる。
従って、用いる塩基性触媒の使用量は、反応系中の水分のモル数の合計を超えて使用するのが好まく、3,4−DHBE1モルに対して、通常、0.001モル以上、好ましくは0.01モル以上、更に好ましくは、0.03モル以上で、通常、1モル以下、好ましくは0.2モル以下、更に好ましくは0.1モル以下とするのが適当である。塩基性触媒の使用量が少な過ぎると反応の進行が遅くなる傾向がある。一方、多過ぎると、反応条件によっては副反応を起こし易くなる傾向がある。
When a metal alkoxide is used as a basic catalyst, the activity may be reduced due to moisture contained in the reaction system.
In that case, it is considered that approximately the equivalent amount of water affects the activity of the basic catalyst.
Therefore, the amount of the basic catalyst used is preferably more than the total number of moles of water in the reaction system, and usually 0.001 mole or more, preferably 1 mole of 3,4-DHBE. Is 0.01 mol or more, more preferably 0.03 mol or more, usually 1 mol or less, preferably 0.2 mol or less, more preferably 0.1 mol or less. When the amount of the basic catalyst used is too small, the progress of the reaction tends to be slow. On the other hand, if too much, side reaction tends to occur easily depending on reaction conditions.

反応温度は、触媒の種類及び量などの条件によるが、通常、40℃以上、好ましくは80℃以上で、通常、190℃以下、好ましくは150℃以下である。反応温度が低過ぎると反応の進行が遅くなる傾向がり、一方、高過ぎると、副反応を起こしたり、得られたビニルエチレンカーボネートが重合し反応液の粘度が高くなる場合がある。
反応時間は、触媒の種類や量及び反応温度などの条件によるが、通常、0.5時間以上、好ましくは1時間以上で、通常、12時間以下、好ましくは4時間以下である。
The reaction temperature depends on conditions such as the type and amount of the catalyst, but is usually 40 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or higher, and is usually 190 ° C. or lower, preferably 150 ° C. or lower. When the reaction temperature is too low, the progress of the reaction tends to be slow. On the other hand, when the reaction temperature is too high, a side reaction may occur or the obtained vinyl ethylene carbonate may be polymerized to increase the viscosity of the reaction solution.
The reaction time depends on conditions such as the type and amount of the catalyst and the reaction temperature, but is usually 0.5 hours or longer, preferably 1 hour or longer, and usually 12 hours or shorter, preferably 4 hours or shorter.

この反応は、通常無溶媒中で行われるが、必要に応じて適当な有機溶媒中で反応しても差し支えない。この際用いることができる有機溶剤として、例えば、反応に関与しないと考えられるn−ヘキサン,シクロヘキサン,トルエンなどの炭化水素系溶剤、クロルベンゼンなどのハロゲン系溶剤、DMF,DMAcなどのアミド系溶剤などが挙げられる。また、この反応系には、必要に応じて、ビニルエチレンカーボネートの重合禁止剤として、p-ベンゾキノンなどのベンゾキノン誘導体やジフェニルピクリルヒドラジルなどのニトロ化合物などの添加剤を使用しても良い。   This reaction is usually carried out in the absence of a solvent, but it may be carried out in a suitable organic solvent as necessary. Examples of organic solvents that can be used in this case include hydrocarbon solvents such as n-hexane, cyclohexane and toluene, halogen solvents such as chlorobenzene, amide solvents such as DMF and DMAc, which are considered not to be involved in the reaction. Is mentioned. In this reaction system, an additive such as a benzoquinone derivative such as p-benzoquinone or a nitro compound such as diphenylpicrylhydrazyl may be used as a polymerization inhibitor for vinyl ethylene carbonate, if necessary.

<反応形式>
本発明における反応形式は、バッチ設備でも連続設備でも適用できる。反応液が大量にある場合には、例えばプラグフローなどの連続設備を用いて製造しても良い。
<精製処理>
ビニルエチレンカーボネートに適した精製方法としては、通常蒸留による精製が挙げられる。その際の条件としては、温度が通常80℃〜140℃、圧力が通常、0.1kPa〜4.5kPaの減圧蒸留にて行うことができる。
<Reaction format>
The reaction mode in the present invention can be applied to batch equipment or continuous equipment. When the reaction liquid is in a large amount, it may be produced using continuous equipment such as plug flow.
<Purification treatment>
A purification method suitable for vinyl ethylene carbonate usually includes purification by distillation. The conditions at that time can be carried out by distillation under reduced pressure at a temperature of usually 80 ° C. to 140 ° C. and a pressure of usually 0.1 kPa to 4.5 kPa.

<用途>
本発明の製造方法により得られる各種ブテン誘導体は、アクリル酸,メタアクリル酸,
アクリル酸エステル,メタアクリル酸エステル,酢酸ビニル,塩化ビニル,スチレン,ビニルピロリドン,エチレン,プロピレンなどと共重合させることにより物性の改良や機能性の付与等の用途に用いることができる。
<Application>
Various butene derivatives obtained by the production method of the present invention are acrylic acid, methacrylic acid,
By copolymerizing with acrylic acid ester, methacrylic acid ester, vinyl acetate, vinyl chloride, styrene, vinyl pyrrolidone, ethylene, propylene, etc., it can be used for applications such as improving physical properties and imparting functionality.

また、3,4−DHBEの場合は、上記に加えて、ジオールとしてポリエステル樹脂やポリウレタン樹脂などの構成成分に加えることにより物性の改良や機能性の付与等の用途に用いることができる。   In addition, in the case of 3,4-DHBE, in addition to the above, it can be used for purposes such as improving physical properties and imparting functionality by adding it as a diol to constituent components such as polyester resins and polyurethane resins.

以下に、実施例により本発明の具体的態様を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これらの実施例によって限定されるものではない。なお、以下の例において該ブテン誘導体の定量はガスクロマトグラフィーで行った。
<アセトキシ化反応>
パラジウム5.0重量%及びテルル1.56重量%を含有した担持触媒(球状シリカ担体)4gを内径12mm(有効断面積1.005cm2)のステンレス製反応管に充填し、反
応圧力5.9MPa、反応温度80℃において1,3−ブタジエン0.15モル/時,酢酸2.5モル/時,酸素6%を含有する窒素100Nl/時の流量で流通し、連続的に反応を500時間実施した。
続いて、温度135℃,圧力12kPaにて酢酸及び水を蒸留で除去しアセトキシ化反応混合物1510gを得た。
EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described below in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples unless it exceeds the gist. In the following examples, the butene derivative was quantified by gas chromatography.
<Acetoxylation reaction>
4 g of a supported catalyst (spherical silica support) containing 5.0 wt% palladium and 1.56 wt% tellurium was charged into a stainless steel reaction tube having an inner diameter of 12 mm (effective cross-sectional area of 1.005 cm 2 ), and a reaction pressure of 5.9 MPa. At a reaction temperature of 80 ° C., 1,3-butadiene 0.15 mol / hour, acetic acid 2.5 mol / hour, and nitrogen containing 6% were flowed at a flow rate of 100 Nl / hour, and the reaction was continuously carried out for 500 hours. did.
Subsequently, acetic acid and water were removed by distillation at a temperature of 135 ° C. and a pressure of 12 kPa to obtain 1510 g of an acetoxylation reaction mixture.

<3,4−HABE及び3,4−AHBEからなる群から選ばれる少なくともいずれかを含有する混合物の分離蒸留>
アセトキシ化反応混合物1500gを内容積2Lの三つ口フラスコに入れ、これに攪拌機・温度計・蒸留塔(オルダーショウ;75mmφ,実段数30段)を取り付け、還流比15の下で内温140℃,圧力0.2kPaにて約2時間減圧蒸留を行ったところ、160gの蒸留精製物が得られた。これをガスクロマトグラフィーにて定量分析を行ったところ、主な含有成分は次の通りであった。(この混合物を、混合物Aと称する)
3,4−DABE 73.6重量%
3,4−HABE及び3,4−AHBE 18.4重量%
1,2−DAB 3.1重量%
1,2−HAB及び1,2−AHB 1.5重量%
その他 3.4重量%
従って、得られた混合物100g中には、3,4−DABEが0.428モル、3,4−HABE及び3,4−AHBEが0.142モル、アルコールの水酸基と反応性を有する化合物(3,4−DABE、3,4−HABE、3,4−AHBE、1,2−DAB、1,2−HAB及び1,2−AHB)の総和が0.599mol含有されていた。
<Separation and distillation of a mixture containing at least one selected from the group consisting of 3,4-HABE and 3,4-AHBE>
1500 g of the acetoxylation reaction mixture was placed in a 2 L three-necked flask, to which a stirrer, thermometer, and distillation tower (Older show; 75 mmφ, 30 stages in actual stage) were attached. When distillation under reduced pressure was performed at a pressure of 0.2 kPa for about 2 hours, 160 g of a distilled and purified product was obtained. When this was quantitatively analyzed by gas chromatography, the main components were as follows. (This mixture is referred to as mixture A)
3,4-DABE 73.6% by weight
3,4-HABE and 3,4-AHBE 18.4% by weight
1,2-DAB 3.1% by weight
1,2-HAB and 1,2-AHB 1.5% by weight
Other 3.4% by weight
Therefore, in 100 g of the obtained mixture, 3,4-DABE is 0.428 mol, 3,4-HABE and 3,4-AHBE are 0.142 mol, and the compound (3 , 4-DABE, 3,4-HABE, 3,4-AHBE, 1,2-DAB, 1,2-HAB and 1,2-AHB) was contained in an amount of 0.599 mol.

実施例1
容量70mlの撹拌機を備えたステンレス製オートクレーブに、混合物A10.0g、
脱塩水9.4g、硫酸(純度:95%)0.13gを仕込みオートクレーブを密封した。その後反応器内を乾燥窒素で置換し大気圧とした後、100℃まで昇温した。昇温及び反応の進行に伴い圧力は若干上昇したが、0.3MPaで一定となった。かかる状態を維持して4時間加水分解反応を継続させた。反応終了後、内容物を分析したところ3,4−DABE、3,4−HABE及び3,4−AHBEの3,4−DHBEへの転化率は72.8%であった。
Example 1
In a stainless steel autoclave equipped with a stirrer having a capacity of 70 ml, 10.0 g of the mixture A,
9.4 g of demineralized water and 0.13 g of sulfuric acid (purity: 95%) were charged and the autoclave was sealed. Thereafter, the inside of the reactor was replaced with dry nitrogen to obtain atmospheric pressure, and then the temperature was raised to 100 ° C. The pressure increased slightly as the temperature rose and the reaction proceeded, but became constant at 0.3 MPa. This state was maintained and the hydrolysis reaction was continued for 4 hours. After the completion of the reaction, the contents were analyzed. The conversion of 3,4-DABE, 3,4-HABE and 3,4-AHBE to 3,4-DHBE was 72.8%.

実施例2
撹拌機、温度計、冷却管を備えた容量1lの四つ口フラスコに、混合物A250g、脱塩水470g、強酸性イオン交換樹脂(三菱化学(株)製:SK1BH,酸強度として2
.4当量/1000g)144gを仕込み、攪拌下60℃まで昇温した。60℃に達した後、この温度を維持して加水分解反応を4時間行った。反応終了後、内容物を分析したところ3,4−DABE、3,4−HABE及び3,4−AHBEの3,4−DHBEへの転化率は74.0%であった。
Example 2
A four-necked flask with a capacity of 1 liter equipped with a stirrer, a thermometer, and a condenser tube was mixed with 250 g of mixture A, 470 g of demineralized water, strong acid ion exchange resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: SK1BH, 2 as acid strength).
. 4 equivalents / 1000 g) and 144 g were charged, and the temperature was raised to 60 ° C. with stirring. After reaching 60 ° C., this temperature was maintained and the hydrolysis reaction was carried out for 4 hours. After the completion of the reaction, the contents were analyzed, and the conversion of 3,4-DABE, 3,4-HABE and 3,4-AHBE to 3,4-DHBE was 74.0%.

実施例3
実施例2で得られた反応液を室温まで冷却した後SK1BHをろ過にて除き、ろ液を撹拌機、温度計、蒸留塔(オルダーショウ;実段5段)を備えた容量1lの四つ口フラスコに移し、60℃にて14〜8kPaまで減圧して未反応の水と酢酸を除去する。
これに、SK1BH144gと脱塩水470gを加え、再度加水分解反応を60℃にて6時間行い反応液を室温まで冷却した後、SK1BHをろ過にて除く。更に、ろ液を撹拌機、温度計、蒸留塔(オルダーショウ;実段5段)を備えた容量1lの四つ口フラスコに再度移し、60℃にて14〜8kPaまで減圧して未反応の水と酢酸を除去する。3,4−DABE、3,4−HABE及び3,4−AHBEの3,4−DHBEへの転化率は85〜95%となる。続いて、圧力0.8〜1kPa、留出温度80〜90℃にて蒸留精製することにより目的とする3,4−DHBEが得られる。この様にして得られる3,4−DABEには、素原料である混合物Aに含まれる1,2−HAB、1,2−AHB及び1,2−DABに由来する1,2−BGが、3,4−DHBE95重量部に対して5重量部含まれる。
Example 3
After cooling the reaction liquid obtained in Example 2 to room temperature, SK1BH was removed by filtration, and the filtrate was a four-neck with a capacity of 1 l equipped with a stirrer, thermometer, and distillation tower (Oldershaw; actual stage 5 stages). Transfer to a flask and reduce pressure to 14-8 kPa at 60 ° C. to remove unreacted water and acetic acid.
To this, 144 g of SK1BH and 470 g of demineralized water are added, the hydrolysis reaction is again performed at 60 ° C. for 6 hours, and the reaction solution is cooled to room temperature, and then SK1BH is removed by filtration. Further, the filtrate was transferred again to a 4-liter flask having a volume of 1 l equipped with a stirrer, a thermometer, and a distillation tower (Oldershaw; actual stage 5 stages), and the pressure was reduced to 14 to 8 kPa at 60 ° C. to unreacted water. And acetic acid. The conversion of 3,4-DABE, 3,4-HABE and 3,4-AHBE to 3,4-DHBE is 85-95%. Subsequently, the desired 3,4-DHBE is obtained by distillation purification at a pressure of 0.8 to 1 kPa and a distillation temperature of 80 to 90 ° C. The 3,4-DABE obtained in this way includes 1,2-BG derived from 1,2-HAB, 1,2-AHB and 1,2-DAB contained in the mixture A which is a raw material. 5 parts by weight is included with respect to 95 parts by weight of 3,4-DHBE.

実施例4
実施例2において得られる3,4−DHBE溶液の組成に則して、3,4−DHBE95重量%と1,2−BG5重量%からなる混合液から抽剤としてウンデカンノールを用いて抽出蒸留を行うことにより1,2−BGを留去する方法について、ASPENTEC社製静的シミュレータソフトASPENを用いた蒸留シミュレーションを行った。
Example 4
In accordance with the composition of the 3,4-DHBE solution obtained in Example 2, extractive distillation was performed using undecanol as an extractant from a mixed solution consisting of 95% by weight of 3,4-DHBE and 5% by weight of 1,2-BG. About the method of distilling 1,2-BG by performing, the distillation simulation using the static simulator software ASPEN by ASPENTEC was performed.

なお、シミュレーションの物性モデルは、12頁記載のジャーナル オブ
フィジカルケミストリーに記載の方法により算出した無限希釈活量係数をもとにパラメータを決定したNRTLで均一系として計算したものを用いた。以後の蒸留シミュレーションの結果も同様に計算した。
予め所定の方法によって算出された各物性値は次の通りである。
In addition, the physical property model of simulation used what was calculated as a homogeneous system by NRTL which determined the parameter based on the infinite dilution activity coefficient calculated by the method described in the journal of physical chemistry described on page 12. Subsequent distillation simulation results were calculated in the same manner.
Each physical property value calculated in advance by a predetermined method is as follows.

ウンデカノール中での無限希釈活量係数(100℃)
1,2−BG :1.52
3,4−DHBE:2.30
無限活量係数の比:0.66
ウンデカノールの標準沸点:245℃(ドルトムントデータバンク2003年版より引用)
その結果、理論段62段(塔頂の凝縮器及び塔底のリボイラもそれぞれ1段とする)の蒸留塔の上から56段目に、3,4−DHBE19kmol/Hr、1,2−BG1kmol/Hrを導入し、また、上から3段目に抽剤としてウンデカノール200kmol/Hrを導入し、還流比20、塔頂圧力0.013MPaで抽出蒸留を行ったところ、塔頂から1,2−BG0.5%を含む3,4−DHBEとウンデカノールの混合物(3,4−DHBE96.0mol%、ウンデカノール3.5mol%)が得られた。
Infinite dilution activity coefficient in undecanol (100 ° C)
1,2-BG: 1.52
3,4-DHBE: 2.30
Infinite activity coefficient ratio: 0.66
Standard boiling point of undecanol: 245 ° C (quoted from Dortmund Databank 2003)
As a result, 3,4-DHBE 19 kmol / Hr, 1,2-BG 1 kmol / h were obtained at the 56th stage from the top of the distillation column of 62 theoretical plates (the condenser at the top of the column and the reboiler at the bottom of the column were also one stage). When Hr was introduced and undecanol 200 kmol / Hr was introduced as the extractant in the third stage from the top, and extraction distillation was performed at a reflux ratio of 20 and a tower top pressure of 0.013 MPa, 1,2-BG0 was introduced from the tower top. A mixture of 3,4-DHBE and undecanol (3,4-DHBE 96.0 mol%, undecanol 3.5 mol%) containing 0.5% was obtained.

更に、塔頂からの留出物を理論段12段の蒸留塔の上から6段目に供給し、還流比10、塔頂圧力0.013MPで通常の蒸留を行ったところ、塔頂から1,2−BG0.5%を含む3,4−DHBEが得られた。
実施例5
実施例2において得られる3,4−DHBE溶液の組成に則して、3,4−DHBE9
5重量%と1,2−BG5重量%からなる混合液から抽剤としてプロピレンカーボネートを用いて抽出蒸留を行うことにより3,4−DHBEを留出精製する方法について、ASPENTEC社製静的シミュレータソフトASPENを用いた蒸留シミュレーションを行った。
Further, the distillate from the top of the column was fed to the sixth column from the top of the 12-stage theoretical distillation column and subjected to normal distillation at a reflux ratio of 10 and a column top pressure of 0.013 MP. 3,4-DHBE containing 0.5% of 2-BG was obtained.
Example 5
According to the composition of the 3,4-DHBE solution obtained in Example 2, 3,4-DHBE9
About the method of distilling and purifying 3,4-DHBE from a mixed solution consisting of 5 wt% and 1,2-BG 5 wt% using propylene carbonate as an extractant, static simulator software manufactured by ASPENTEC Distillation simulation using ASPEN was performed.

12頁記載のジャーナル オブ フィジカルケミストリーに記載の方法によって算出 された各物性値は次の通りである。
プロピレンカーボネート中での無限希釈活量係数(100℃)
1,2−BG :2.13
3,4−DHBE:1.36
無限活量係数の比:1.57
プロピレンカーボネートの標準沸点:242(ドルトムントデータバンク2003年版より引用)
その結果、理論段62段(塔頂の凝縮器及び塔底のリボイラもそれぞれ1段とする)の蒸留塔の上から16段目に、3,4−DHBE19kmol/Hr、1,2−BG1kmol/Hrを導入し、また、上から3段目に抽剤としてプロピレンカーボネート100kmol/Hrを導入し、還流比20、塔頂圧力0.013MPaで抽出蒸留を行ったところ、塔底から1,2−BG0.5%を含む3,4−DHBEとプロピレンカーボネートの混合物(3,4−DHBE15.2mol%、プロピレンカーボネート84.8mol%)が得られた。
The physical property values calculated by the method described in Journal of Physical Chemistry on page 12 are as follows.
Infinite dilution activity coefficient in propylene carbonate (100 ° C)
1,2-BG: 2.13
3,4-DHBE: 1.36
Infinite activity coefficient ratio: 1.57
Standard boiling point of propylene carbonate: 242 (quoted from Dortmund Data Bank 2003 edition)
As a result, 3,4-DHBE 19 kmol / Hr, 1,2-BG 1 kmol / h were obtained in the 16th column from the top of the distillation column having 62 theoretical plates (the condenser at the top of the column and the reboiler at the bottom of the column were also one). Hr was introduced, and 100 kmol / Hr of propylene carbonate was introduced as an extractant in the third stage from the top, and extraction distillation was performed at a reflux ratio of 20 and a top pressure of 0.013 MPa. A mixture of 3,4-DHBE and propylene carbonate containing BG 0.5% (3,4-DHBE 15.2 mol%, propylene carbonate 84.8 mol%) was obtained.

更に、塔底から得られた混合物を理論段12段の蒸留塔の上から6段目に供給し、還流比20、塔頂圧力0.013MPで通常の蒸留を行ったところ、塔頂から1,2−BG0.5%を含む3,4−DHBEが得られた。
実施例6
容量70mlの撹拌機を備えたステンレス製オートクレーブに、実施例2で得られる3,4−DHBE10.0g、ジメチルカーボネート12.3g、触媒としてナトリウムメトキシド0.06gを仕込みオートクレーブを密封する。その後反応器内を乾燥窒素で置換し大気圧とした後、130℃まで昇温し4時間反応を継続することにより、目的とするビニルエチレンカーボネートが得られる。反応終了時の3,4−DABEからビニルエチレンカーボネートへの転化率は、80〜95%である。
Further, the mixture obtained from the bottom of the column was supplied to the sixth column from the top of the 12-stage theoretical distillation column and subjected to normal distillation at a reflux ratio of 20 and a column top pressure of 0.013 MP. 3,4-DHBE containing 0.5% of 2-BG was obtained.
Example 6
A stainless steel autoclave equipped with a stirrer with a capacity of 70 ml is charged with 10.0 g of 3,4-DHBE obtained in Example 2, 12.3 g of dimethyl carbonate, and 0.06 g of sodium methoxide as a catalyst, and the autoclave is sealed. Thereafter, the inside of the reactor is replaced with dry nitrogen to obtain atmospheric pressure, and then the temperature is raised to 130 ° C. and the reaction is continued for 4 hours to obtain the intended vinyl ethylene carbonate. The conversion rate from 3,4-DABE to vinyl ethylene carbonate at the end of the reaction is 80-95%.

3,4−DHBE及び1,2−BGの2種を含む混合物から、抽剤(1)を用いて3,4−DHBEを分離する方法を表すフロー図である。It is a flowchart showing the method of isolate | separating 3,4-DHBE from the mixture containing 2 types, 3,4-DHBE, and 1,2-BG using an extract (1). 3,4−DHBE及び1,2−BGの2種を含む混合物から、抽剤(2)を用いて3,4−DHBEを分離する方法を表すフロー図である。It is a flowchart showing the method of isolate | separating 3,4-DHBE from the mixture containing 2 types of 3, 4-DHBE and 1, 2-BG using an extractant (2).

Claims (5)

3−ヒドロキシ−4−アセトキシ−1−ブテン(以下、3,4−HABEと略記)及び/又は3−アセトキシ−4−ヒドロキシ−1−ブテン(以下、3,4−AHBEと略記)と水とを用いて酸触媒の存在下に加水分解反応させることにより3,4−ジヒドロキシ−1−ブテン(以下、3,4−DHBEと略記)を製造する方法であって、3,4−HABE及び3,4−AHBEからなる群から選ばれる少なくとも1種が、1,3−ブタジエンと酢酸とを分子状酸素及びパラジウム系触媒の存在下にアセトキシ化反応させて得られる反応生成物から3,4−HABE及び3,4−AHBEのうち少なくとも1種を含有する混合物を蒸留により分離して得られるものであることを特徴とする3,4−DHBEの製造方法。   3-hydroxy-4-acetoxy-1-butene (hereinafter abbreviated as 3,4-HABE) and / or 3-acetoxy-4-hydroxy-1-butene (hereinafter abbreviated as 3,4-AHBE) and water In which 3,4-dihydroxy-1-butene (hereinafter abbreviated as 3,4-DHBE) is produced by a hydrolysis reaction in the presence of an acid catalyst, which comprises 3,4-HABE and 3 , 4-AHBE is produced from a reaction product obtained by acetoxylation of 1,3-butadiene and acetic acid in the presence of molecular oxygen and a palladium-based catalyst. A method for producing 3,4-DHBE, which is obtained by separating a mixture containing at least one of HABE and 3,4-AHBE by distillation. 混合物が、更に、3,4−ジアセトキシ−1−ブテンを60重量%以上含有するものである、請求項1に記載の3,4−DHBEの製造方法。   The method for producing 3,4-DHBE according to claim 1, wherein the mixture further contains 60% by weight or more of 3,4-diacetoxy-1-butene. 酸触媒が、固体酸触媒である、請求項1または2に記載の3,4−DHBEの製造方法。     The method for producing 3,4-DHBE according to claim 1 or 2, wherein the acid catalyst is a solid acid catalyst. 反応により生成した3,4−DHBE中に含まれる1,2−ブタンジオールを抽出蒸留により分離する、請求項1〜3のいずれかに記載の3,4−DHBEの製造方法。   The method for producing 3,4-DHBE according to any one of claims 1 to 3, wherein 1,2-butanediol contained in 3,4-DHBE produced by the reaction is separated by extractive distillation. 請求項1〜4のいずれかに記載の製造法により得られた3,4−DHBEと低分子カーボネート化合物とを塩基性触媒の存在下または不存在下にエステル交換反応させることを特徴とするビニルエチレンカーボネートの製造方法。   A vinyl characterized by transesterifying 3,4-DHBE obtained by the production method according to any one of claims 1 to 4 with a low-molecular carbonate compound in the presence or absence of a basic catalyst. A method for producing ethylene carbonate.
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