遷移金属触媒によるメタンから酢酸及び酢酸エステルの合成

过渡金属催化剂从甲烷合成乙酸和乙酸酯

• 批准号: 10875181
• 负责人: 藤原 祐三
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10875181/
• 关键词: バナジウム触媒; メタンの活性化; 一酸化炭素; 酢酸合成; メタンの液状化; ヘテロポリ酸; 酢酸メチル; イッテルビウム化合物

バナジウム(V)系触媒を用いて,1)メタンと一酸化炭素より酢酸を一段階で合成する反応,及び2)メタンからトリフルオロ酢酸メチル(メタノールを前駆体)を合成する新反応を開発することが出来た。1. V触媒によるメタンとCOから酢酸の合成VO(acac)_2K_2S_2O_8/CF_3COOH触媒系を用いてメタン(5気圧)とCO(20気圧)をオートクレーブ中で80℃で20時間反応させると,酢酸がメタン基準で93%収率とほぼ定量的に得られることを見いだした。また,Yb(OAC)_2/Mn(OAC)_2/NaClO/H_2O系触媒を用いると水溶液中で酢酸が合成できることも見いだしている。現在,酸化剤としてK_2S_2O_8の代わりに,酸素を用いて反応を検討中である。2. V触媒によるメタンから酢酸エステルの合成メタンは天然ガスの主成分として豊富に存在するが,ガス状で取扱が容易でないという欠点があり,利用しやすい液状に変換する反応の開発は重要である。そこで,種々のV系触媒を用いて検討した結果,ヘテロポリ酸を触媒として用いると,高収率でメチルエステルが得られることを見いだした。例えば,H_5PV_2Mo_<10>O_<40>/K_2S_2O_8/(CF_3CO)_2O/CF_3COOH触媒系を用いてメタン(10気圧)を80℃で20時間反応させるとトリフルオロ酢酸メチルがメタン基準で95%収率で得られる。このメチルエステルは加水分解すると容易にメタノールとトリフルオロ酢を与えるので,メタンからメタノールが合成できることにより,また溶媒のトリフルオロ酢酸は回収されるので工業的に本反応は重要である。

The catalyst (V) is used as a catalyst, 1) to synthesize the first step of acidified carbon sulfuric acid, and 2) to synthesize the first step of the reaction, and 2) to synthesize a new reaction. 1. V-catalyst-CO-sulfuric acid synthesis of VO (acac) _ 2K_2S_2O_8/CF_3COOH catalyst system was used in the ambient temperature of (5) CO (20) and the temperature of 80 ℃ for 20 hours. The basic level of sulfuric acid was 93% and the temperature was 93%. Maleic acid, Yb (OAC) _ 2/Mn (OAC) _ 2/NaClO/H_2O is a kind of catalyst, which is synthesized by oxalic acid in aqueous solution. Now, the acidizing agent K _ 2S_2O_8 is used to replace the acid, and the acid is used to reverse the acid. 2. The V catalyst is used to synthesize the main components of the natural gas. The main components of the catalyst are rich, and it is easy to use the liquid phase of the catalyst to reverse the operation of the important equipment. In this paper, the results of the use of different kinds of catalysts were tested, and the acid catalysts were used in the system. The high rate of temperature was very high. For example, HPV2Modification LTX 10 GTX 40 GTX 40 GTX

项目成果

M.Asadullah: "Direct Carboxylation Reaction of Methane with CO by a Yo(OAc)_3/Mn(OAc)_2/NaClO/H_2O Catalytic System under Very Mild Conditions" Applied Organometallic Chemistry. 12. 277-284 (1998)

M.Asadullah：“在非常温和的条件下，通过 Yo(OAc)_3/Mn(OAc)_2/NaClO/H_2O 催化体系进行甲烷与 CO 的直接羧化反应”应用有机金属化学。

M.Asadullah: "Ln_2O_3/K_2S_2O_8 Promoted Synthesis of Acetic Acid from Methane and Carbon Monoxide under Mild Conditions" J.of the Japan Petroleum Institute. 41・3. 236-239 (1998)

M.Asadullah：“Ln_2O_3/K_2S_2O_8 促进在温和条件下从甲烷和一氧化碳合成乙酸”，日本石油学会杂志 41・3（1998 年）。

D.Piao: "An Efficieut Partial Oxidation of Methane in Trifluoroacetic Acid using Vanadium-Containing Heteropolyaciol Catalysts" J.Organometallic Chemistry. 574・1. 116-120 (1999)

D.Piao：“使用含钒杂多醇催化剂的三氟乙酸中甲烷的有效部分氧化”J.有机金属化学574・1（1999）。