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KR20070064335A - Method for Decomposing Ester Oligomers and Methods for Preparing Compounds with 4 C atoms - Google Patents

Method for Decomposing Ester Oligomers and Methods for Preparing Compounds with 4 C atoms Download PDF

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KR20070064335A
KR20070064335A KR1020077008235A KR20077008235A KR20070064335A KR 20070064335 A KR20070064335 A KR 20070064335A KR 1020077008235 A KR1020077008235 A KR 1020077008235A KR 20077008235 A KR20077008235 A KR 20077008235A KR 20070064335 A KR20070064335 A KR 20070064335A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acid
compound
butanediol
ester oligomer
tetrahydrofuran
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020077008235A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
마사루 우츠노미야
마사카츠 미조구치
히로시 이와사카
Original Assignee
미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤
Publication of KR20070064335A publication Critical patent/KR20070064335A/en
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Abstract

숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산, 그리고 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머, 특히 γ부티로락톤의 제조 방법으로 부생하는 에스테르 올리고머를 분해하는 방법, 나아가 공업적으로 유리한 C4 제품군, 특히 γ부티로락톤의 제조 방법을 제공한다.Decomposition of by-product ester oligomers with the production of ester oligomers containing succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as components, in particular γbutyrolactone, furthermore the industrially advantageous C4 family In particular, a method for producing γ butyrolactone is provided.

숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산, 그리고 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 수용액을, 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시켜, 각 구성 성분으로 분해함과 함께, 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로 변환, 및/또는 에스테르 올리고머의 구성 성분으로서 4-히드록시부티르산을 함유하는 경우는 4-히드록시부티르산을 γ부티로락톤으로 변환하는 에스테르 올리고머의 분해 방법.Aqueous solutions of ester oligomers containing succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as constituents are contacted with a solid acid catalyst under heating to decompose into respective constituents, A method for decomposing an ester oligomer for converting butanediol to tetrahydrofuran and / or converting 4-hydroxybutyric acid to γ butyrolactone when it contains 4-hydroxybutyric acid as a component of the ester oligomer.

Description

에스테르 올리고머의 분해 방법 및 탄소수 4 의 화합물의 제조 방법 {METHOD OF DECOMPOSING ESTER OLIGOMER AND PROCESS FOR PRODUCING C4 COMPOUND}METHODS OF DECOMPOSING ESTER OLIGOMER AND PROCESS FOR PRODUCING C4 COMPOUND}

본 발명은, 에스테르 올리고머의 분해 방법 및 탄소수 4 의 화합물의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for decomposing an ester oligomer and a method for producing a compound having 4 carbon atoms.

탄소수 4 개로 이루어지는 화학 제품군 (C4 제품군) 은, 감마부티로락톤, 1,4-부탄디올, 테트라히드로푸란, 숙신산, N-메틸피롤리돈 등 각종 용제, 폴리머 원료에 사용되는 중요한 중간체군이고, 최근 점점 수요가 증가하고 있다. 특히 감마부티로락톤은 그 자체가 우수한 용매로서 사용될 뿐만 아니라, 피롤리돈류 등 여러가지 물질의 중요 중간체로서 유용하고, 그 때문에, 각종 제조 프로세스의 개발이 실시되어 왔다. 예를 들어 일본 공개특허공보 평3-26340호, 일본 공개특허공보 평3-232874호에 나타내는 바와 같이, 무수 숙신산의 수소화 반응이나 1,4-부탄디올의 탈수소 반응이 개발되고 있다. 또 루테늄 착물 촉매를 이용한 바와 같이 무수 숙신산의 수소화 반응 (Journal of catalysis 194, 188-197, 2000), 및 1,4-부탄디올의 탈수소 반응 (일본 공개특허공보 2001-240595호) 이 보고되어 있다. 이들 감마부티로락톤의 제조 방법은 수율 좋게 진행하는 것이 많지만, 고비점 화합물을 부생물로서 생성하는 경우가 있고, 원료가 되는 무수 숙신산, 숙신 산, 1,4-부탄디올, 무수 말레산 등의 코스트를 끌어올리고 있었다. 그 때문에, 이들 부생하는 고비점 화합물을 분해하여 원료를 재생할 수 있으면, 보다 효율이 높은 감마부티로락톤의 제조 방법을 확립할 수 있다. 그 때문에, 이러한 방법이 요구되어 왔다.The chemical family of four carbon atoms (C4 family) is an important intermediate group used for various solvents such as gamma butyrolactone, 1,4-butanediol, tetrahydrofuran, succinic acid and N-methylpyrrolidone and polymer raw materials. The demand is increasing. In particular, gamma butyrolactone is not only used as an excellent solvent itself, but also useful as an important intermediate of various substances such as pyrrolidones, and therefore, various manufacturing processes have been developed. For example, as shown in Unexamined-Japanese-Patent No. 3-26340 and Unexamined-Japanese-Patent No. 3-232874, the hydrogenation reaction of succinic anhydride and the dehydrogenation reaction of 1, 4- butanediol are developed. In addition, hydrogenation of succinic anhydride (Journal of catalysis 194, 188-197, 2000) and dehydrogenation of 1,4-butanediol (Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-240595) are reported as using a ruthenium complex catalyst. Although many methods of producing these gamma butyrolactone proceed in a good yield, the high boiling point compound may be produced as a by-product, and the cost of succinic anhydride, succinic acid, 1,4-butanediol, maleic anhydride as raw materials Was pulling up. Therefore, if the raw material can be regenerated by decomposing these by-products of high boiling point compounds, a more efficient method for producing gamma butyrolactone can be established. Therefore, such a method has been required.

특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 평3-26340호 Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-26340

특허 문헌 2: 일본 공개특허공보 평3-232874호 Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-232874

특허 문헌 3: 일본 공개특허공보 2001-240595호 Patent Document 3: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-240595

비특허 문헌 1: Journal of catalysis 194, 188-197, 2000 Non-Patent Document 1: Journal of catalysis 194, 188-197, 2000

발명의 개시Disclosure of the Invention

발명이 해결하고자 하는 과제Problems to be Solved by the Invention

본 발명의 목적은, 숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산, 그리고 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머 (고비점 화합물), 특히 감마부티로락톤의 제조 방법으로 부생하는 고비점 화합물 (에스테르 올리고머) 을 분해하는 방법을 제공하는 것, 나아가 공업적으로 유리한 C4 제품군, 특히 감마부티로락톤의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is an ester oligomer (high boiling point compound) containing succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as a constituent, particularly a high boiling point compound produced by the method of producing gamma butyrolactone. It is to provide a method for decomposing (ester oligomer), and furthermore, to provide an industrially advantageous C4 family, in particular a method for producing gamma butyrolactone.

과제를 해결하기 위한 수단Means to solve the problem

본 발명자들은 상기의 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 실시한 결과, C4 제품군, 특히 감마부티로락톤 제조로 부생하는 고비점 화합물이 숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산, 그리고 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머인 것을 발견하고, 그 고비점 화합물 (에스테르 올리고머) 을 함유하는 수용액을, 고체 산 촉매로 처리함으로써, 그 고비점 화합물 (에스테르 올리고머) 의 구성 성분인 숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산, 그리고 1,4-부탄디올을 함유하는 수용액에 분해되는 (가수 분해할 수 있는) 것을 발견하였다. 그러나, (그 고비점 화합물을 분해하여 얻어진) 숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산, 그리고 1,4-부탄디올을 공존하게 하면 고비점 화합물 (에스테르 올리고머) 로 변환되는 것도 발견하였다. 숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산, 그리고 1,4-부탄디올이 고비점 화합물 (에스테르 올리고머) 로 변환되면, 각 구성 성분을 분리할 수 없어, 그것들을 이용할 수가 없다. 그래서 나아가, 숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산, 그리고 1,4-부탄디올이 고비점 화합물 (에스테르 올리고머) 로 변환되는 것을 막기 위해 예의 검토한 결과, 고비점 화합물 (에스테르 올리고머) 을 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시킴으로써, 각 구성 성분으로 분해함과 함께, 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로 변환할 수 있고, 또 4-히드록시부티르산을 함유하는 경우는 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 변환할 수 있는 것을 발견하였다. 또 숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산, 그리고 테트라히드로푸란은 공존해도 고비점 화합물 (에스테르 올리고머) 은 생성하지 않고, 감마부티로락톤과 1,4-부탄디올이 공존해도 고비점 화합물 (에스테르 올리고머) 은 생성하지 않는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다. 즉, 본 발명의 요지는 하기 (1) ∼ (15) 에 있다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining in order to solve the said subject, the high boiling point compound byproduced by C4 family, especially gamma-butyrolactone manufacture comprises succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid, and 1, 4- butanediol. It is discovered that it is an ester oligomer to contain as a component, and the aqueous solution containing this high boiling point compound (ester oligomer) is treated with a solid acid catalyst, and succinic acid and / or 4- which is a component of this high boiling point compound (ester oligomer) are found. It has been found to decompose (hydrolyzable) to an aqueous solution containing hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol. However, it was also found that succinic acid (obtained by decomposing the high boiling point compound) and / or 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol coexisted to convert to a high boiling point compound (ester oligomer). When succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol are converted into a high boiling point compound (ester oligomer), each component cannot be separated and they cannot be used. Therefore, as a result of intensive studies to prevent the conversion of succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol into high boiling point compounds (ester oligomers), the high boiling point compounds (ester oligomers) are heated to a solid state. By contacting with an acid catalyst, it is decomposed into constituent components, and 1,4-butanediol can be converted into tetrahydrofuran, and when 4-hydroxybutyric acid is contained, 4-hydroxybutyric acid is converted into gamma buty. It was found that it could be converted to lactones. Succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid and tetrahydrofuran do not form a high boiling point compound (ester oligomer) even if they coexist, and even if gamma butyrolactone and 1,4-butanediol coexist, a high boiling point compound (ester oligomer) It was found that no silver was produced, and the present invention was completed. That is, the summary of this invention exists in following (1)-(15).

(1) 숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산, 그리고 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 수용액을, 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시켜, 각 구성 성분으로 분해함과 함께, 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로 변환, 및/또는 에스테르 올리고머의 구성 성분으로서 4-히드록시부티르산을 함유하는 경우는 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 변환하는 에스테르 올리고머의 분해 방법.(1) Aqueous solutions of ester oligomers containing succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as constituents are contacted with a solid acid catalyst under heating to decompose into respective constituents, A method for decomposing an ester oligomer for converting 1,4-butanediol to tetrahydrofuran and / or converting 4-hydroxybutyric acid to gamma butyrolactone when it contains 4-hydroxybutyric acid as a component of the ester oligomer.

(2) 숙신산과 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 수용액을, 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시켜, 숙신산 및 1,4-부탄디올로 분해함과 함께, 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로 변환하는 에스테르 올리고머의 분해 방법.(2) Aqueous solutions of ester oligomers containing succinic acid and 1,4-butanediol as constituents are contacted with a solid acid catalyst under heating to decompose them into succinic acid and 1,4-butanediol and to dissolve 1,4-butanediol. A method of decomposing an ester oligomer which converts the compound into tetrahydrofuran.

(3) 4-히드록시부티르산과 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 수용액을, 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시켜, 4-히드록시부티르산과 1,4-부탄디올로 분해함과 함께 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 변환하는 에스테르 올리고머의 분해 방법.(3) Aqueous solutions of ester oligomers containing 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as constituents are contacted with a solid acid catalyst under heating to decompose into 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol. Decomposition method of the ester oligomer for converting 4-hydroxybutyric acid into gamma butyrolactone.

(4) 가온이 80 ∼ 200℃ 이고, 고체 산 촉매와의 접촉 시간이 1 ∼ 20 시간인 상기 (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 기재된 에스테르 올리고머의 분해 방법.(4) The decomposition method of the ester oligomer in any one of said (1)-(3) whose heating is 80-200 degreeC and contact time with a solid acid catalyst is 1-20 hours.

(5) 에스테르 올리고머의 수용액이 인 농도 1wtppm ∼ 400wtppm 의 수용액인 상기 (1) ∼ (4) 중 어느 하나에 기재된 에스테르 올리고머의 분해 방법.(5) The decomposition method of the ester oligomer in any one of said (1)-(4) whose aqueous solution of an ester oligomer is the aqueous solution of 1 wtppm-400 wtppm of phosphorus concentration.

(6) 에스테르 올리고머의 수용액이 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응, 또는 디올의 탈수소 반응에 의해 탄소수 4 의 화합물을 제조할 때에 부생하는 고비점 화합물의 수용액인 상기 (1) ∼ (5) 중 어느 하나에 기재된 에스테르 올리고머의 분해 방법.(6) Said (1)-(5) which is the aqueous solution of the high boiling point compound by-produced when the aqueous solution of ester oligomer produces a C4 compound by hydrogenation of dicarboxylic acid or an acid anhydride, or dehydrogenation of diol. The degradation method of the ester oligomer in any one of them.

(7) 탄소수 4 의 화합물이 감마부티로락톤, 1,4-부탄디올, 테트라히드로푸란, 숙신산, 및 무수 숙신산 중 적어도 1 종인 것을 특징으로 하는 상기 (6) 에 기재된 에스테르 올리고머의 분해 방법.(7) The method for decomposing an ester oligomer according to (6), wherein the compound having 4 carbon atoms is at least one of gamma butyrolactone, 1,4-butanediol, tetrahydrofuran, succinic acid, and succinic anhydride.

(8) 탄소수 4 의 화합물이 감마부티로락톤인 것을 특징으로 하는 상기 (6) 에 기재된 에스테르 올리고머의 분해 방법.(8) The method for decomposing the ester oligomer according to (6), wherein the compound having 4 carbon atoms is gamma butyrolactone.

(9) 고체 산 촉매가 술폰기를 갖는 양이온 교환 수지인 것을 특징으로 하는 상기 (1) ∼ (8) 중 어느 하나에 기재된 에스테르 올리고머의 분해 방법.(9) The method for decomposing the ester oligomer according to any one of (1) to (8), wherein the solid acid catalyst is a cation exchange resin having a sulfone group.

(10) 숙신산과 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 수용액을, 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시켜, 숙신산과 테트라히드로푸란으로 분해하는 숙신산의 제조 방법.(10) A method for producing succinic acid in which an aqueous solution of an ester oligomer containing succinic acid and 1,4-butanediol as a constituent is contacted with a solid acid catalyst while heating, and decomposed into succinic acid and tetrahydrofuran.

(11) 4-히드록시부티르산과 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 수용액을, 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시켜, 감마부티로락톤과 테트라히드로푸란으로 분해하는 감마부티로락톤의 제조 방법.(11) Gamma butyro which is decomposed into gamma butyrolactone and tetrahydrofuran by bringing an aqueous solution of an ester oligomer containing 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as a constituent into contact with a solid acid catalyst under heating. Process for the production of lactones.

(12) 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 의해 탄소수 4 의 화합물을 제조하는 방법으로서, 탄소수 4 의 화합물을 제조할 때에 부생하는 고비점 화합물을 함유하는 수용액을, 숙신산 및 테트라히드로푸란으로 분해하고, 숙신산을 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 도입하는 탄소수 4 의 화합물의 제조 방법.(12) A method for producing a compound having 4 carbon atoms by hydrogenation of a dicarboxylic acid or an acid anhydride, wherein an aqueous solution containing a high-boiling compound that is a by-product when producing a compound having 4 carbon atoms is converted to succinic acid and tetrahydrofuran. A method for producing a compound having 4 carbon atoms which decomposes and introduces succinic acid into the hydrogenation reaction of dicarboxylic acid or acid anhydride.

(13) 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 의해 탄소수 4 의 화합물을 제조하는 방법으로서, 탄소수 4 의 화합물을 제조할 때에 부생하는 고비점 화합물을 함유하는 수용액을, 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시켜, 고비점 화합물을 숙신산 및 테트라히드로푸란으로 분해하고, 물 및 테트라히드로푸란을 증류 분리하여, 얻어진 숙신산 수용액을 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 도입하는 것을 특징으로 하는 탄소수 4 의 화합물의 제조 방법.(13) A method for producing a compound having 4 carbon atoms by hydrogenation of a dicarboxylic acid or an acid anhydride, wherein an aqueous solution containing a high boiling point compound which is by-produced when producing a compound having 4 carbon atoms is heated with a solid acid catalyst. And a high boiling point compound are decomposed into succinic acid and tetrahydrofuran, and water and tetrahydrofuran are distilled off, and the resulting aqueous succinic acid is introduced into a hydrogenation reaction of dicarboxylic acid or acid anhydride. Process for the preparation of the compound.

(14) 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응, 또는 디올의 탈수소 반응에 의해 탄소수 4 의 화합물을 제조하는 방법이 균일계 루테늄 착물 촉매를 이용하여 무수 숙신산, 숙신산, 무수 말레산 중 어느 하나, 또는 복수의 수소화 반응에 의해, 또는 1,4-부탄디올의 탈수소에 의해, 감마부티로락톤을 제조하는 방법인 상기 (12) 또는 (13) 중 어느 한 항에 기재된 탄소수 4 의 화합물의 제조 방법.(14) The method for producing a compound having 4 carbon atoms by hydrogenation of dicarboxylic acid or acid anhydride or dehydrogenation of diol is any one of succinic anhydride, succinic acid and maleic anhydride using a homogeneous ruthenium complex catalyst, Or the method for producing a compound having 4 carbon atoms according to any one of (12) or (13), which is a method for producing gammabutyrolactone by a plurality of hydrogenation reactions or by dehydrogenation of 1,4-butanediol.

(15) 탄소수 4 의 화합물을 제조할 때에 부생하는 고비점 화합물을 함유하는 수용액이 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응, 또는 디올의 탈수소 반응에 의해 얻어지는 반응액으로부터 탄소수 4 의 화합물 및 반응 용매를 제거하여 얻은 부생 고비점 화합물을 함유하는 촉매액에, 물 및 비극성 용매를 첨가하여 추출 처리하고, 얻어진 복수상 중의 수상인 상기 (12) ∼ (14) 중 어느 하나에 기재된 탄소수 4 의 화합물의 제조 방법.(15) A compound having 4 carbon atoms and a reaction solvent from a reaction solution in which an aqueous solution containing a high boiling point compound by-produced when producing a compound having 4 carbon atoms is obtained by hydrogenation of dicarboxylic acid or acid anhydride or dehydrogenation of diol. Preparation of the compound of C4 in any one of said (12)-(14) which is the water phase in the obtained multiple phase by adding and extracting water and a nonpolar solvent to the catalyst liquid containing the by-product high boiling point compound obtained by removing Way.

본 발명은 회분, 반회분, 연속 방식 중 어느 형식에도 사용할 수 있다. 이하, 그 상세한 것에 대해서 설명한다.The present invention can be used in any of batch, semi-batch, and continuous systems. The details will be described below.

발명의 효과Effects of the Invention

본 발명에 의해, 숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산, 그리고 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머 (고비점 화합물), 특히 감마부티로락톤의 제조 방법으로 부생하는 고비점 화합물 (에스테르 올리고머) 을 분해하는 방법을 제공하는 것, 나아가 공업적으로 유리한 C4 제품군, 특히 감마부티로락톤의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, ester oligomers (high boiling point compounds) containing succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid, and 1,4-butanediol as constituents, in particular, high boiling point compounds (by-produced by a method for producing gamma butyrolactone) It is possible to provide a process for decomposing the ester oligomer), and furthermore, to provide an industrially advantageous C4 family, in particular a method for producing gammabutyrolactone.

도 1 은, 참고예의「루테늄트리옥틸포스핀파라톨루엔술폰산계 촉매를 이용한 무수 숙신산의 수소화 반응」을 실시한 장치를 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the apparatus which carried out "hydrogenation reaction of succinic anhydride using a ruthenium trioctyl phosphine paratoluene sulfonic acid type catalyst" of a reference example.

부호의 설명 Explanation of the sign

1: 기액 분리기1: gas-liquid separator

2: 증류기2: distiller

3: 촉매 용기3: catalyst vessel

4: 발출 촉매 용기4: extraction catalyst vessel

5: 신촉매 용기5: new catalyst container

6: 압축기6: compressor

7: 원료 용기7: raw material container

8: 오토클레이브8: Autoclay

10: 폐가스 10: waste gas

11: 락톤, 물11: lactone, water

발명을 실시하기To practice the invention 위한 최선의 형태 Best form for

본 발명의 에스테르 올리고머의 분해 방법은, 숙신산 및/또는 4-히드록시부 티르산, 그리고 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 수용액을, 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시켜, 각 구성 성분으로 분해함과 함께, 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로 변환, 및/또는 에스테르 올리고머의 구성 성분으로서 4-히드록시부티르산을 함유하는 경우는 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 변환하는 것을 특징으로 한다.In the decomposition method of the ester oligomer of the present invention, an aqueous solution of an ester oligomer containing succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as a constituent is contacted with a solid acid catalyst while heating. When decomposing into each constituent component and converting 1,4-butanediol to tetrahydrofuran and / or containing 4-hydroxybutyric acid as a component of the ester oligomer, 4-hydroxybutyric acid is gamma butyrolactone It characterized in that the conversion.

또한, 본 발명의 실시 형태로서 이하의 (i) ∼ (ⅲ) 을 들 수 있다.Moreover, the following (i)-(i) is mentioned as embodiment of this invention.

(i) 숙신산과 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 수용액을, 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시켜, 숙신산과 테트라히드로푸란으로 분해하는 숙신산의 제조 방법.(i) A method for producing succinic acid in which an aqueous solution of an ester oligomer containing succinic acid and 1,4-butanediol as a constituent component is contacted with a solid acid catalyst while heating to decompose into succinic acid and tetrahydrofuran.

(ⅱ) 4-히드록시부티르산과 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 수용액을, 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시키고, 감마부티로락톤과 테트라히드로푸란으로 분해하는 감마부티로락톤의 제조 방법.(Ii) a gamma butyro which is contacted with a solid acid catalyst while heating to contact an aqueous solution of an ester oligomer containing 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as a constituent and decomposes it into gamma butyrolactone and tetrahydrofuran. Process for the production of lactones.

(ⅲ) 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 의해 탄소수 4 의 화합물을 제조하는 방법으로서, 탄소수 4 의 화합물을 제조할 때에 부생하는 고비점 화합물을 함유하는 수용액을, 숙신산 및 테트라히드로푸란으로 분해하고, 숙신산을 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 도입하는 탄소수 4 의 화합물의 제조 방법.(Iii) A method for producing a C 4 compound by hydrogenation of a dicarboxylic acid or an acid anhydride, wherein an aqueous solution containing a high boiling point compound which is a byproduct when producing a C 4 compound is succinic acid and tetrahydrofuran. A method for producing a compound having 4 carbon atoms which decomposes and introduces succinic acid into the hydrogenation reaction of dicarboxylic acid or acid anhydride.

본 발명에 있어서의「숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산, 그리고 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머」란, 1,4-부탄디올, 숙신산, 및 4-히드록시부티르산이 탈수 축합하여 생성되는 에스테르 결합으로 가교된 에스 테르 올리고머, 및 그 혼합물이다. 그 에스테르 올리고머는, 1,4-부탄디올, 숙신산, 및 4-히드록시부티르산 유래의 구성 단위로 이루어지고, 2 이상, 20 이하의 구성 단위로 이루어지는 에스테르 올리고머가 바람직하다. 이들 구성 단위수가 하나만, 즉 1,4-부탄디올, 숙신산, 4-히드록시부티르산 등의 모노머이면 분해할 필요는 없고, 지나치게 많으면 분해하기 위한 반응 조건이 가혹해져 고온 반응에 의한 이온 교환 수지의 열화, 반응기의 장대화, 반응 시간의 장대화에 의해 경제성이 악화된 프로세스가 된다. 또 통상의 수소화 반응이나 탈수소 반응 등에서는 구성 단위가 20 을 초과하는 고비점 화합물은 생성하지 않는 것으로 여겨지고 있다. 에스테르 올리고머를 구성하는 구성 단위는, 2 종 이상이고, 통상은 2 ∼ 4 종이다. "Ester oligomer containing succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as a constituent component" in the present invention means that dehydration condensation of 1,4-butanediol, succinic acid and 4-hydroxybutyric acid Ester oligomers, which are crosslinked with ester bonds, and mixtures thereof. The ester oligomer consists of the structural unit derived from 1, 4- butanediol, succinic acid, and 4-hydroxybutyric acid, and the ester oligomer which consists of two or more and 20 or less structural units is preferable. If only one of these structural units is a monomer such as 1,4-butanediol, succinic acid, 4-hydroxybutyric acid, etc., it is not necessary to decompose. If too large, the reaction conditions for decomposing become severe and deterioration of the ion exchange resin due to high temperature reaction, Economical deterioration is achieved by the extension of the reactor and the extension of the reaction time. Moreover, in normal hydrogenation reaction, dehydrogenation reaction, etc., it is thought that the high boiling point compound whose structural unit exceeds 20 is not produced. The structural unit which comprises an ester oligomer is 2 or more types, and is 2-4 types normally.

이들 에스테르 올리고머는, 예를 들어 탄소수 4 의 화합물의 제조시에 부생하는 고비점 화합물을 들 수 있고, 구체적으로는, 이하와 같은 화합물군이다. 단, 이들에 한정되는 것은 아니다.Examples of these ester oligomers include high-boiling compounds produced by-products during the production of compounds having 4 carbon atoms, and specifically, are the following compound groups. However, it is not limited to these.

Figure 112007027802235-PCT00001
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고체 촉매를 사용한 숙신산 또는 무수 숙신산의 수소화 반응에 의한 감마부티로락톤, 1,4-부탄디올, 테트라히드로푸란의 제조 방법, 무수 말레산의 수소화 반응에 의한 감마부티로락톤, 1,4-부탄디올, 테트라히드로푸란, 숙신산, 무수 숙신산의 제조 방법, 1,4-부탄디올의 탈수소 반응에 의한 감마부티로락톤의 제조 방법, 균일계 착물 촉매를 이용한 숙신산 또는 무수 숙신산의 수소화 반응에 의한 감마부티로락톤, 1,4-부탄디올, 테트라히드로푸란의 제조 방법, 무수 말레산의 수소화 반응, 또는 균일계 착체 촉매를 이용한 1,4-부탄디올의 탈수소 반응에 의한 감마부티로락톤의 제조 방법 등을 포함하는 탄소수 4 의 화합물의 제조법 등으로 부생하는 고비점 화합물을 들 수 있다.Method for producing gammabutyrolactone, 1,4-butanediol, tetrahydrofuran by hydrogenation of succinic acid or succinic anhydride using a solid catalyst, gammabutyrolactone, 1,4-butanediol by hydrogenation of maleic anhydride, Method for producing tetrahydrofuran, succinic acid, succinic anhydride, method for producing gammabutyrolactone by dehydrogenation of 1,4-butanediol, gammabutyrolactone by hydrogenation of succinic acid or succinic anhydride using a homogeneous complex catalyst, Carbon number 4 including a method for producing 1,4-butanediol, tetrahydrofuran, a hydrogenation reaction of maleic anhydride, or a method for producing gammabutyrolactone by dehydrogenation of 1,4-butanediol using a homogeneous complex catalyst, and the like The high boiling point compound by-produced by the manufacturing method of the compound, etc. are mentioned.

상기 탄소수 4 의 화합물의 제조법은 기상, 액상, 고체 촉매, 착물 촉매 중 어느 것이어도 지장 없다. 탄소수 4 의 화합물로서는 감마부티로락톤, 1,4-부탄디올, 테트라히드로푸란, 푸란, 디히드로푸란, 숙신산, 무수 숙신산을 들 수 있고, 바람직하게는 감마부티로락톤, 1,4-부탄디올, 테트라히드로푸란, 숙신산, 무수 숙신산이고, 특히 바람직하게는 감마부티로락톤이다. 본 발명은 상기 모든 상기 탄소수 4 의 화합물의 제조법에 적용 가능하지만, 바람직하게는 고체 촉매를 사용한 숙신산 또는 무수 숙신산의 수소화 반응에 의한 감마부티로락톤, 1,4-부탄디올의 제조 방법, 무수 말레산의 수소화 반응에 의한 감마부티로락톤, 1,4-부탄디올의 제조 방법, 1,4-부탄디올의 탈수소 반응에 의한 감마부티로락톤의 제조 방법, 균일계 착물 촉매를 이용한 숙신산 또는 무수 숙신산의 수소화 반응에 의한 감마부티로락톤의 제조 방법, 무수 말레산의 수소화 반응에 의한 감마부티로락톤 제조 방 법, 1,4-부탄디올의 제조 방법, 1,4-부탄디올의 탈수소 반응에 의한 감마부티로락톤의 제조 방법이고, 특히 바람직하게는 고체 촉매를 사용한 숙신산 또는 무수 숙신산의 수소화 반응에 의한 감마부티로락톤의 제조 방법, 균일계 착물 촉매를 이용한 숙신산 또는 무수 숙신산의 수소화 반응에 의한 감마부티로락톤의 제조 방법으로 부생하는 것이다. The method for producing the C 4 compound may be any of gas phase, liquid phase, solid catalyst, and complex catalyst. Examples of the compound having 4 carbon atoms include gamma butyrolactone, 1,4-butanediol, tetrahydrofuran, furan, dihydrofuran, succinic acid and succinic anhydride, and preferably gamma butyrolactone, 1,4-butanediol and tetra Hydrofuran, succinic acid and succinic anhydride, and particularly preferably gamma butyrolactone. The present invention is applicable to all of the above methods for producing a compound having 4 carbon atoms, but is preferably a method for producing gamma butyrolactone, 1,4-butanediol by hydrogenation of succinic acid or succinic anhydride using a solid catalyst, maleic anhydride. Method for preparing gammabutyrolactone by hydrogenation of hydrogen, 1,4-butanediol, Method for preparing gammabutyrolactone by dehydrogenation of 1,4-butanediol, Hydrogenation of succinic acid or succinic anhydride using homogeneous complex catalyst Of gamma-butyrolactone by the hydrogenation of maleic anhydride, method of producing gamma-butyrolactone, method of producing 1,4-butanediol, and gamma-butyrolactone by dehydrogenation of 1,4-butanediol It is a manufacturing method, Especially preferably, the manufacturing method of gamma-butyrolactone by the hydrogenation reaction of succinic acid or succinic anhydride using a solid catalyst, a homogeneous complex catalyst Of gamma -butyrolactone by hydrogenation of yonghan succinic acid or succinic anhydride by-product it is to a method of manufacturing a lactone.

이하, 상기 반응에 관해서 설명한다. 이들의 반응은 생성물에 상관없이 4 개의 형식으로 분류할 수 있다. 즉, 1) 고체 촉매를 이용한 수소화 반응, 2) 고체 촉매를 이용한 탈수소 반응, 3) 착물 촉매를 이용한 수소화 반응, 4) 착물 촉매를 이용한 탈수소 반응이다. 각각에 대해서 설명한다. 고체 촉매를 사용하는 수소화 반응의 경우에는, 구리-크롬, 구리-아연, 구리-알루미늄, 구리-금속 산화물계의 고체 촉매가 바람직하고, 액상 또는 기상에서의 반응 조건이 채용되고, 특히 무수 말레산, 말레산, 무수 숙신산, 숙신산, 감마부티로락톤의 수소화 반응에 바람직하고, 얻어지는 제품은 무수 숙신산, 숙신산, 감마부티로락톤, 1,4-부탄디올 등이다. 본 반응은 통상 1MPa ∼10MPa 의 수소압 하에서 실시되고, 반응 온도는 150℃ ∼ 300℃ 이다. 반응 후 액으로부터 제품은 증류, 정석, 용매에 의한 흡수 등에 의해 정제된다. 한편, 고체 촉매를 이용한 탈수소 반응도 동일하게, 구리-크롬, 구리-아연, 구리-알루미늄, 구리-금속 산화물계의 고체 촉매가 바람직하고, 통상 기상에서의 반응 조건이 채용되고, 1,4-부탄디올의 탈수소에 의한 감마부티로락톤의 제조 방법에 바람직하다. 본 반응은 통상 0.01MPa ∼ 1MPa 의 압력 하에서 실시되고, 반응으로 부생한 수소 분위기 하에서 실시된다. 반응 온 도는 150℃ ∼ 300℃ 이고, 반응 후 액으로부터 제품이 증류에 의해 정제된다. 착물 촉매를 이용한 수소화 반응은 루테늄 착물 촉매가 바람직하고, 통상 배위자로서 인 화합물을 함유한다. 액상의 반응 조건이 채용되고, 특히 무수 숙신산, 숙신산의 수소화에 의한 감마부티로락톤의 제조 방법에 바람직하다. 반응 온도는 100℃ ∼ 250℃, 1MPa ∼ 5MPa 의 수소압 하에서 실시된다. 제품은 본 반응 후 액으로부터 증류, 정석(晶析), 용매에 의한 흡수 등에 의해 정제된다. 또 착물 촉매를 이용한 탈수소화 반응도 동일하게 루테늄 착물 촉매가 바람직하고, 통상 배위자로서 인 화합물을 함유한다. 액상의 반응 조건이 채용되고, 특히 1,4-부탄디올의 탈수소화에 의한 감마부티로락톤의 제조 방법에 바람직하다. 본 반응은 통상 0.01MPa ∼ 1MPa 의 압력 하에서 실시되고, 반응으로 부생한 수소 분위기 하에서 실시된다. 반응 온도는 150℃ ∼ 300℃ 이고, 반응 후 액으로부터 제품이 증류에 의해 정제된다.Hereinafter, the said reaction is demonstrated. Their reactions can be categorized into four formats regardless of product. That is, 1) hydrogenation using a solid catalyst, 2) dehydrogenation using a solid catalyst, 3) hydrogenation using a complex catalyst, and 4) dehydrogenation using a complex catalyst. Each is demonstrated. In the case of the hydrogenation reaction using a solid catalyst, solid catalysts of copper-chromium, copper-zinc, copper-aluminum and copper-metal oxides are preferred, and reaction conditions in liquid or gas phase are employed, in particular maleic anhydride. , Maleic acid, succinic anhydride, succinic acid, and preferred for the hydrogenation of gamma butyrolactone, and the products obtained are succinic anhydride, succinic acid, gamma butyrolactone, 1,4-butanediol and the like. This reaction is normally performed under the hydrogen pressure of 1 MPa-10 MPa, and reaction temperature is 150 degreeC-300 degreeC. After the reaction, the product is purified from the liquid by distillation, crystallization, absorption with a solvent and the like. On the other hand, the dehydrogenation reaction using a solid catalyst is also the same, and a solid catalyst of copper-chromium, copper-zinc, copper-aluminum, and copper-metal oxide type is preferable, and reaction conditions in a gas phase are usually employed, and 1,4-butanediol is employed. It is suitable for a method for producing gamma butyrolactone by dehydrogenation of. The present reaction is usually carried out under a pressure of 0.01 MPa to 1 MPa, and is carried out under a hydrogen atmosphere produced by reaction. The reaction temperature is 150 ° C to 300 ° C, and the product is purified by distillation from the liquid after the reaction. The hydrogenation reaction using the complex catalyst is preferably a ruthenium complex catalyst, and usually contains a phosphorus compound as a ligand. Liquid phase reaction conditions are employed, and are particularly preferred for the method for producing gamma butyrolactone by hydrogenation of succinic anhydride and succinic acid. The reaction temperature is carried out under hydrogen pressure of 100 ° C to 250 ° C and 1 MPa to 5 MPa. The product is purified from the liquid after this reaction by distillation, crystallization, absorption with a solvent and the like. In addition, the dehydrogenation reaction using the complex catalyst is also the same, and a ruthenium complex catalyst is preferable, and usually contains a phosphorus compound as a ligand. Liquid phase reaction conditions are employed, and are particularly preferred for the method for producing gamma butyrolactone by dehydrogenation of 1,4-butanediol. The present reaction is usually carried out under a pressure of 0.01 MPa to 1 MPa, and is carried out under a hydrogen atmosphere produced by reaction. Reaction temperature is 150 degreeC-300 degreeC, and a product is refine | purified by distillation from the liquid after reaction.

감마부티로락톤 등 탄소수 4 의 화합물의 제조 프로세스에서의 반응 후 액 중에는, 수소화 반응이나 탈수소 반응 등에 의해 부생하는 고비점 화합물이 함유되고, 본 발명에 있어서의「탄소수 4 의 화합물을 제조할 때에 부생하는 고비점 화합물의 수용액」으로는, 이 부생한 고비점 화합물을 함유하는 수용액을 들 수 있다. 구체적으로는, 그 반응 후 액에 물을 첨가한 것, 또는 그 반응액으로부터 감마부티로락톤 등의 탄소수 4 의 화합물, 및 감마부티로락톤 등의 탄소수 4 의 화합물보다도 경비점 화합물, 액상 반응의 경우는 반응 용매를 제거한 것에 물을 첨가한 것을 이용할 수 있고, 바람직하게는 후자이다.The high-boiling point compound which by-produces by a hydrogenation reaction, a dehydrogenation reaction, etc. is contained in the liquid after reaction in the manufacturing process of a C4 compound, such as gamma-butyrolactone, and is produced by-product when manufacturing a C4 compound in this invention. Aqueous solution containing this by-produced high boiling point compound is mentioned as an aqueous solution of said high boiling point compound. Specifically, after the reaction, water is added to the liquid, or from the reaction solution, a C4 compound such as gamma butyrolactone, and a C4 compound such as gamma butyrolactone, In the case, what added water to what removed the reaction solvent can be used, Preferably it is the latter.

본 발명에 있어서는「에스테르 올리고머는 그 구성 단위로서 숙신산과 1,4-부탄디올의 2 종을 함유하고 있」거나,「구성 단위로서 숙신산을 함유하는 에스테르 올리고머와, 구성 단위로서 1,4-부탄디올을 함유하는 에스테르 올리고머의 혼합물」이거나,「에스테르 올리고머는 그 구성 단위로서 숙신산과 4-히드록시부티르산과 1,4-부탄디올의 3 종을 함유하고 있」거나,「구성 단위로서 숙신산을 함유하는 에스테르 올리고머와, 구성 단위로서 4-히드록시부티르산을 함유하는 에스테르 올리고머와, 구성 단위로서 1,4-부탄디올을 함유하는 에스테르 올리고머의 혼합물」이거나,「에스테르 올리고머는 그 구성 단위로서 4-히드록시부티르산과 1,4-부탄디올의 2 종을 함유하고 있」거나,「구성 단위로서 4-히드록시부티르산을 함유하는 에스테르 올리고머와, 구성 단위로서 1,4-부탄디올을 함유하는 에스테르 올리고머의 혼합물」이다. 상기의 에스테르 올리고머는, 각각 그 외의 구성 단위를 가지고 있어도 된다.In the present invention, "the ester oligomer contains two kinds of succinic acid and 1,4-butanediol as its structural unit", or "the ester oligomer containing succinic acid as its structural unit, and 1,4-butanediol as a structural unit A mixture of ester oligomers to contain ”, or“ the ester oligomer contains three kinds of succinic acid, 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as its structural unit ”or“ ester oligomer containing succinic acid as its structural unit. And a mixture of an ester oligomer containing 4-hydroxybutyric acid as a structural unit and an ester oligomer containing 1,4-butanediol as a structural unit, or "the ester oligomer is 4-hydroxybutyric acid and 1 as its structural unit. 2 esters of 4-butanediol, or " Ester oligomer containing 4-hydroxybutyric acid as a structural unit, " It is a mixture of the ester oligomer containing 1, 4- butanediol as a structural unit. " Said ester oligomer may have another structural unit, respectively.

본 발명에서는, 이들 에스테르 올리고머를 1 종만 함유한 수용액이어도, 다종의 올리고머를 함유한 수용액에 대해서도 적용 가능하다. 본 발명에서 사용하는 그 에스테르 올리고머 (고비점 화합물) 의 수용액에서는, 그 에스테르 올리고머 (고비점 화합물) 를 1중량% ∼ 80중량% 함유하는 수용액이 사용 가능하고, 바람직하게는 3중량% ∼ 30중량%, 특히 바람직하게는 5중량% ∼ 20중량% 의 수용액이다. 고비점 화합물의 함유량이 지나치게 적으면 가수 분해의 효율이 저하되어, 공업적으로 불리해지고, 지나치게 많으면 가수 분해 속도가 저하됨과 함께, 고비점 화합물이 완전하게 물에 용해하지 않고, 고액 혼합액이 되어 폐색 등 프로 세스 상에 문제가 발생한다.In this invention, even if it is the aqueous solution containing only 1 type of these ester oligomers, it is applicable also to the aqueous solution containing many types of oligomers. In the aqueous solution of the ester oligomer (high boiling point compound) used by this invention, the aqueous solution containing 1 weight%-80 weight% of this ester oligomer (high boiling point compound) can be used, Preferably it is 3 weight%-30 weight %, Especially preferably, it is 5 weight%-20 weight% of aqueous solution. When the content of the high boiling point compound is too small, the efficiency of hydrolysis decreases, which is industrially disadvantageous. When the content of the high boiling point compound is too high, the rate of hydrolysis decreases, while the high boiling point compound does not completely dissolve in water, resulting in a solid-liquid mixed liquid, which is blocked. Etc. Problems occur in the process.

또 물을 10중량% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 수용액 중의 물조성이 30중량% ∼ 95중량% 이고, 특히 바람직하게는 50중량% ∼ 90중량% 이다. 물의 함유량이 지나치게 적으면 에스테르 올리고머 (고비점 화합물) 를 고체 산 촉매에 접촉시켰을 때의 가수 분해 속도가 저하되고, 또 고비점 화합물의 석출에 의해 폐색 등의 문제가 프로세스에 있어서 발생하고, 지나치게 많으면 반응기 단위 체적 당 가수 분해 생성물의 생산량이 저하된다.Moreover, it is preferable to contain 10 weight% or more of water, More preferably, the water composition in aqueous solution is 30 to 95 weight%, Especially preferably, it is 50 to 90 weight%. When the content of water is too small, the rate of hydrolysis when the ester oligomer (high boiling point compound) is brought into contact with the solid acid catalyst decreases, and problems such as blockage occur in the process due to precipitation of the high boiling point compound. The yield of hydrolysis product per unit volume of the reactor is lowered.

또 그 부생 고비점 화합물 이외의, 그 외의 성분을 함유해도 본 발명의 가수 분해는 지장 없이 진행하고, 특히 숙신산, 무수 숙신산, 1,4-부탄디올, 4-히드록시부티르산, 감마부티로락톤을 함유하는 그 고비점 화합물의 수용액을 사용하는 것도 가능하다. 감마부티로락톤 제조 공정에서 소량 부생하는 알코올류나 산류를 함유하는 에스테르류가 혼입하고 있는 경우도 본 발명에서 사용 가능하다. 예를 들어, 감마부티로락톤 제조 반응으로 소량 부생하는 알코올류 및 산류는 탄소수 2 ∼ 10 의 알코올류와 산류이고, 바람직하게는 1-옥탄올, 2-옥탄올, 1-헥사놀, 2-헥사놀, 1-부탄올, 2-부탄올, 에탄올, 메탄올, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산 등이다. 또 특히 바람직하게는 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르이고, 이들 부생 알코올류, 산류를 10중량ppm ∼ 5중량% 함유하고 있어도 지장 없다. 이들은 반응 용매, 촉매 성분, 감마부티로락톤, 1,4-부탄디올, 숙신산, 무수 숙신산, 무수 말레 산 등에서 소량 부생하는 것이다. 또 인 화합물을 배위자로서 이용하는 착물 촉매를 사용한 제조법의 경우에는, 그 에스테르 올리고머의 수용액 중, 인 화합물이 함유되는 경우가 있다. 인 화합물은 고체 산 촉매의 열화 원인 물질이 될 수 있는 것이, 본 발명자들의 예의 검토의 결과 판명되어, 그 에스테르 올리고머의 수용액 중에 가능한 한 저농도로 함유되는 것이 바람직하다고 판명되었다. 즉, 바람직하게는 인 원자의 농도로서 0wtppm ∼ 1wt% 이고, 특히 바람직하게는 1wtppm ∼ 200wtppm 이다.Moreover, even if it contains other components other than the by-product high boiling point compound, the hydrolysis of this invention advances without difficulty, and especially contains succinic acid, succinic anhydride, 1, 4- butanediol, 4-hydroxybutyric acid, and gamma butyrolactone. It is also possible to use the aqueous solution of the said high boiling point compound. The case where the esters containing alcohols and acids which are by-produced in the gamma butyrolactone production process are mixed can also be used in the present invention. For example, the alcohols and acids produced by a small amount by-produced by gamma-butyrolactone reaction are alcohols and acids having 2 to 10 carbon atoms, and preferably 1-octanol, 2-octanol, 1-hexanol and 2- Hexanol, 1-butanol, 2-butanol, ethanol, methanol, diethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, and the like. Moreover, especially preferably, it is diethylene glycol monomethyl ether and triethylene glycol monomethyl ether, and even if it contains 10 weight ppm-5 weight% of these by-product alcohols and acids, it does not interfere. These are by-products produced in small amounts in reaction solvents, catalyst components, gamma butyrolactone, 1,4-butanediol, succinic acid, succinic anhydride, maleic anhydride and the like. Moreover, in the case of the manufacturing method using the complex catalyst which uses a phosphorus compound as a ligand, a phosphorus compound may be contained in the aqueous solution of this ester oligomer. As a result of intensive studies by the present inventors, it was found that the phosphorus compound can be a substance causing deterioration of the solid acid catalyst, and it was found that it is preferably contained in the aqueous solution of the ester oligomer as low as possible. That is, the concentration of phosphorus atoms is preferably 0 wtppm to 1 wt%, particularly preferably 1 wtppm to 200 wtppm.

본 발명에서는, 고체 산 촉매를 사용하여 숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산, 그리고 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머 (고비점 화합물) 를 각 구성 성분으로 분해함과 함께, 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로 변환, 및/또는 에스테르 올리고머의 구성 성분으로서 4-히드록시부티르산을 함유하는 경우는 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 변환하지만, 여기서 사용하는 고체 산 촉매로서는 양이온 교환 수지, 금속 산화물, 제올라이트, 활성 백토, 금속 황산화물 등을 들 수 있고, 바람직하게는 양이온 교환 수지이다. 양이온 교환 수지로서는 강산성 양이온 교환 수지가 바람직하고, 특히 술폰기를 갖는 것이 특히 바람직하다. 예를 들어 술폰화된 스티렌-디비닐벤젠 공중합체를 이용할 수 있다. 이 술폰화된 스티렌-디비닐벤젠 공중합체는 특별히 한정되는 것이 아니고, 시판품을 사용할 수 있다. 또, 구조의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 겔형, MR 형 (macroreticular) 형, 포러스형, 하이포러스형 모두 이용할 수 있다.In the present invention, an ester oligomer (high boiling point compound) containing succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as a constituent component using a solid acid catalyst is decomposed into constituent components, and 1 If 4-hydroxybutyric acid is converted to tetrahydrofuran, and / or contains 4-hydroxybutyric acid as a component of the ester oligomer, 4-hydroxybutyric acid is converted to gamma butyrolactone, but the solid acid catalyst used here As a cation exchange resin, a metal oxide, a zeolite, activated clay, a metal sulfur oxide, etc. are mentioned, Preferably it is a cation exchange resin. As the cation exchange resin, a strongly acidic cation exchange resin is preferable, and particularly one having a sulfone group is particularly preferable. For example, sulfonated styrene-divinylbenzene copolymers can be used. This sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer is not specifically limited, A commercial item can be used. The type of the structure is not particularly limited, but any type of gel, MR type, macroscopic type, porous type, or hypousic type can be used.

고체 산 촉매로 숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산, 그리고 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머 (고비점 화합물) 를 각 구성 성분으로 분해함과 함께, 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로 변환, 및/또는 에스테르 올리고머의 구성 성분으로서 4-히드록시부티르산을 함유하는 경우는 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 변환할 때, 에스테르 올리고머를 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시키는데, 가온하는 온도 (반응 온도) 는 바람직하게는 50℃ 이상, 보다 바람직하게는 60℃ 이상, 특히 바람직하게는 80℃ 이상이고, 바람직하게는 300℃ 이하, 보다 바람직하게는 200℃ 이하, 특히 바람직하게는 150℃ 이하이다. 반응 온도가 지나치게 낮은 경우에는 가수 분해 속도가 저하하여 반응 효율이 악화되고, 또 반응 온도가 지나치게 높은 경우에는 이온 교환 수지 등 고체 산 촉매의 열화가 빨라져 버린다.The ester oligomer (high boiling point compound) containing succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as a component by a solid acid catalyst was decomposed into each component, and 1,4-butanediol was dissolved in tetra When converting into hydrofuran and / or containing 4-hydroxybutyric acid as a component of the ester oligomer, when converting 4-hydroxybutyric acid to gammabutyrolactone, the ester oligomer is heated to contact with a solid acid catalyst. The temperature to be heated (reaction temperature) is preferably at least 50 ° C, more preferably at least 60 ° C, particularly preferably at least 80 ° C, preferably at most 300 ° C, more preferably at most 200 ° C, particularly Preferably it is 150 degrees C or less. If the reaction temperature is too low, the rate of hydrolysis decreases and the reaction efficiency deteriorates. If the reaction temperature is too high, deterioration of a solid acid catalyst such as an ion exchange resin is accelerated.

고체 산 촉매와의 접촉 시간, 및 연속의 경우에서의 반응기 체류 시간은, 바람직하게는 10분 이상, 보다 바람직하게는 1시간 이상, 특히 바람직하게는 2시간 이상이고, 바람직하게는 100시간 이하, 보다 바람직하게는 40시간 이하이며, 특히 바람직하게는 20시간 이하이다. 반응기 체류 시간이 지나치게 짧으면 가수 분해의 진행이 불완전해지고, 지나치게 길면 반응기가 불필요하게 장대화(長大化)되어 버려, 효율이 나쁜 프로세스가 된다.The contact time with the solid acid catalyst and the reactor residence time in the continuous case are preferably 10 minutes or more, more preferably 1 hour or more, particularly preferably 2 hours or more, preferably 100 hours or less, More preferably, it is 40 hours or less, Especially preferably, it is 20 hours or less. If the reactor residence time is too short, the progress of hydrolysis will be incomplete, and if too long, the reactor will be unnecessarily lengthened, resulting in an inefficient process.

숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산, 그리고 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머는, 고체 산 촉매에 의해 각 구성 성분으로 분해함과 함께, 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로 변환, 및/또는 에스테르 올리고머 의 구성 성분으로서 4-히드록시부티르산을 함유하는 경우는 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 변환된다.The ester oligomer containing succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as constituents is decomposed into constituents by a solid acid catalyst, and 1,4-butanediol is converted into tetrahydrofuran. When 4-hydroxybutyric acid is contained as a component of conversion and / or ester oligomer, 4-hydroxybutyric acid is converted into gamma butyrolactone.

1,4-부탄디올은 숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산과 공존하면 에스테르 올리고머를 형성해 버리지만, 테트라히드로푸란은 숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산과 공존해도 에스테르 올리고머를 형성하지 않기 때문에, 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로 변환하면, 에스테르 올리고머를 분해한 상태를 유지할 수 있다. 1,4-부탄디올이 테트라히드로푸란으로 변환되면, 변환된 1,4-부탄디올의 양에 대응하는 양의 숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산은 에스테르 올리고머를 형성하지 않고, 분리하는 것이 가능해진다. 즉, 본 발명에 있어서는 소량이어도 1,4-부탄디올이 테트라히드로푸란으로 변환되면 변환된 양분(量分)은 에스테르 올리고머를 분해 가능하고, 각 성분도 분리 가능하다. 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로 변환하는 비율은, 통상 10% 이상, 바람직하게는 30% 이상, 보다 바람직하게는 60% 이상이다. 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로 변환하는 비율이 지나치게 적으면 숙신산 등 타성분과의 분리가 곤란해져 버린다. 그 변환하는 비율은 높을수록 분해 비율이 늘어나므로 바람직하지만, 반응기 장대화, 촉매량의 증대, 구성 성분의 비율이 크게 편중되어 있는 경우 등 경제성의 관점에서, 1,4-부탄디올을 반드시 크게 테트라히드로푸란으로 변환하는 것이 필요하다고도 한정하지 않고, 30% 이하로 해도 된다.Since 1,4-butanediol coexists with succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid, it forms an ester oligomer, but tetrahydrofuran does not form ester oligomer even when coexisted with succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid. When the 4-butanediol is converted into tetrahydrofuran, the state in which the ester oligomer is decomposed can be maintained. When 1,4-butanediol is converted into tetrahydrofuran, the amount of succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid corresponding to the amount of the converted 1,4-butanediol can be separated without forming an ester oligomer. That is, in the present invention, when 1,4-butanediol is converted to tetrahydrofuran even in a small amount, the converted nutrient can decompose the ester oligomer and each component can be separated. The ratio of converting 1,4-butanediol to tetrahydrofuran is usually 10% or more, preferably 30% or more, and more preferably 60% or more. If the ratio of converting 1,4-butanediol to tetrahydrofuran is too small, separation from other components such as succinic acid becomes difficult. The higher the conversion ratio is, the higher the decomposition ratio is. However, from the viewpoint of economics, such as when the reactor is enlarged, the amount of catalyst is increased, and the proportion of constituents is largely biased, 1,4-butanediol must be largely tetrahydrofuran. It is not limited even if it is necessary to convert | transform into, and may be 30% or less.

또, 감마부티로락톤은 1,4-부탄디올과 공존해도 에스테르 올리고머를 형성하지 않기 때문에, 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 변환하면, 에스테르 올 리고머를 분해한 상태를 유지할 수 있다. 4-히드록시부티르산이 감마부티로락톤로 변환되면, 변환된 4-히드록시부티르산의 양에 대응하는 양의 1,4-부탄디올은 에스테르 올리고머를 형성하지 않고, 분리하는 것이 가능해진다. 즉, 본 발명에 있어서는 소량이라도 4-히드록시부티르산이 감마부티로락톤으로 변환되면 변환된 양분은 에스테르 올리고머를 분해 가능하고, 각 성분도 분리 가능하다. 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 변환하는 비율은, 통상 10% 이상, 바람직하게는 30% 이상, 보다 바람직하게는 60% 이상이다. 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 변환하는 비율이 지나치게 적으면 1,4-부탄디올과의 분리가 곤란해져 버린다. 그 변환하는 비율은 높을수록 분해 비율이 늘어나므로 바람직하지만, 반응기 장대화, 촉매량의 증대, 구성 성분의 비율이 크게 치우쳐 있는 경우 등 경제성의 관점에서, 4-히드록시부티르산을 반드시 크게 감마부티로락톤으로 변환하는 것이 필요하다고도 한정하지 않고, 30% 이하로 해도 된다.Moreover, since gamma butyrolactone does not form ester oligomer even if it coexists with 1, 4- butanediol, when 4-hydroxybutyric acid is converted into gamma butyrolactone, the state which decomposed ester oligomer can be maintained. When 4-hydroxybutyric acid is converted into gamma butyrolactone, 1,4-butanediol in an amount corresponding to the amount of converted 4-hydroxybutyric acid can be separated without forming an ester oligomer. That is, in the present invention, even when a small amount of 4-hydroxybutyric acid is converted to gamma butyrolactone, the converted nutrient can decompose the ester oligomer, and each component can also be separated. The ratio of converting 4-hydroxybutyric acid to gamma butyrolactone is usually 10% or more, preferably 30% or more, and more preferably 60% or more. If the ratio of converting 4-hydroxybutyric acid to gamma butyrolactone is too small, separation with 1,4-butanediol becomes difficult. The higher the conversion ratio is, the higher the decomposition ratio is. However, from the viewpoint of economics, such as when the reactor is enlarged, the amount of the catalyst is increased, and the proportion of the constituent components is largely biased, 4-hydroxybutyric acid must be largely gamma-butyrolactone. It is not limited even if it is necessary to convert | transform into, and may be 30% or less.

에스테르 올리고머의 분해 방법을 구체적으로 예시하면 하기 (가) ∼ (다) 를 들 수 있다.Specific examples of the decomposition method of the ester oligomer include the following (a) to (c).

(가) 숙신산과 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 경우, 그 에스테르 올리고머는, 고체 산 촉매에 의해 숙신산과 1,4-부탄디올로 가수 분해되고, 또한 1,4-부탄디올은 테트라히드로푸란으로 변환된다. 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로 변환하는 비율은, 통상 30 ∼ 100%, 바람직하게는 60 ∼ 100% 이다. 상기 조작을 실시한 후에 물 및 테트라히드로푸란을 증류 분리하면 숙신산을 얻을 수 있다. 얻어진 숙신산은, 디카르복실산 또는 산무수 물의 수소화 반응에 의해 탄소수 4 의 화합물을 제조하는 방법에 있어서, 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 도입함으로써 유효하게 이용할 수 있다. 숙신산과 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머가 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 의해 탄소수 4 의 화합물을 제조하는 방법에 있어서 부생하는 고비점 화합물이면, 얻어진 숙신산을, 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 도입함으로써 수율을 높일 수 있다. (A) In the case of an ester oligomer containing succinic acid and 1,4-butanediol as constituents, the ester oligomer is hydrolyzed into succinic acid and 1,4-butanediol by a solid acid catalyst, and 1,4-butanediol Converted to tetrahydrofuran. The ratio which converts 1, 4- butanediol into tetrahydrofuran is 30 to 100% normally, Preferably it is 60 to 100%. After carrying out the above operation, succinic acid can be obtained by distilling off water and tetrahydrofuran. The obtained succinic acid can be effectively used by introducing into the hydrogenation reaction of dicarboxylic acid or an acid anhydride in the method of manufacturing a C4 compound by the hydrogenation reaction of dicarboxylic acid or acid anhydride. If the ester oligomer containing succinic acid and 1,4-butanediol as a constituent component is a high boiling point compound which is a by-product in the process for producing a compound having 4 carbon atoms by hydrogenation of dicarboxylic acid or acid anhydride, The yield can be improved by introducing into the hydrogenation reaction of the leic acid or acid anhydride.

물, 및 테트라히드로푸란을 증류에 의해 숙신산으로부터 분리하기 위한 증류는, 상압 하, 또는 감압 조건 하, 단증류 또는 다단 증류에 의해 물, 및 테트라히드로푸란을 제거할 수 있다. 그때, 탑정부로부터 테트라히드로푸란을 많이 함유하는 성분을 발출하고, 측류부로부터 테트라히드로푸란을 거의 함유하지 않은 물을 발출하는 것도 가능하다. 바람직하게는 탑정압이 40㎜Hg ∼ 760㎜Hg, 더욱 바람직하게는 200㎜Hg ∼ 760㎜Hg 이고, 단수는 1 ∼ 40, 바람직하게는 1 ∼ 20, 특히 바람직하게는 1 ∼ 10 단의 범위이다.Distillation for separating water and tetrahydrofuran from succinic acid by distillation can remove water and tetrahydrofuran by monostillation or multistage distillation under atmospheric pressure or reduced pressure conditions. In that case, it is also possible to extract the component containing much tetrahydrofuran from a tower | column part, and to extract water which hardly contains tetrahydrofuran from a side flow part. Preferably the column static pressure is 40 mmHg-760 mmHg, More preferably, it is 200 mmHg-760 mmHg, The number of steps is 1-40, Preferably it is 1-20, Especially preferably, it is the range of 1-10 steps. to be.

(나) 숙신산과 4-히드록시부티르산과 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 경우, 그 에스테르 올리고머는, 고체 산 촉매에 의해 숙신산, 4-히드록시부티르산과 1,4-부탄디올로 가수 분해되고, 또한 4-히드록시부티르산은 감마부티로락톤, 1,4-부탄디올은 테트라히드로푸란으로 각각 변환된다. 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 변환하는 비율은 통상 30% ∼ 100%, 바람직하게는 60% ∼ 100% 이다. 또 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로 변환하는 비율은, 통상 30% ∼ 100%, 바람직하게는 60% ∼ 100% 이다. 상기 조작을 실시한 후에 물 및 테트라히드로푸란, 감마부티로락톤을 증류 분리하면 숙신산을 얻을 수 있다. 얻어진 숙신산은, 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 의해 탄소수 4 의 화합물을 제조하는 방법에 있어서, 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 도입함으로써 유효하게 이용할 수 있다. 또는 물 및 테트라히드로푸란을 증류 분리하면 감마부티로락톤을 함유하는 숙신산을 얻을 수 있다. 숙신산과 4-히드록시부티르산과 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머가 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 의해 탄소수 4 의 화합물을 제조하는 방법에 있어서 부생하는 고비점 화합물이면, 얻어진 숙신산을, 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 도입함으로써 수율을 높일 수 있다.(B) For ester oligomers containing succinic acid, 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as constituents, the ester oligomers are succinic acid, 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol by solid acid catalysts. And 4-hydroxybutyric acid is converted to gamma butyrolactone and 1,4-butanediol to tetrahydrofuran, respectively. The ratio of converting 4-hydroxybutyric acid to gamma butyrolactone is usually 30% to 100%, preferably 60% to 100%. Moreover, the ratio which converts 1, 4- butanediol into tetrahydrofuran is 30%-100% normally, Preferably they are 60%-100%. Succinic acid can be obtained by distilling water, tetrahydrofuran and gammabutyrolactone after performing the above operation. The obtained succinic acid can be effectively used by introducing into the hydrogenation reaction of dicarboxylic acid or an acid anhydride in the method of manufacturing a C4 compound by the hydrogenation reaction of dicarboxylic acid or an acid anhydride. Alternatively, succinic acid containing gamma butyrolactone can be obtained by distilling off water and tetrahydrofuran. If the ester oligomer containing succinic acid, 4-hydroxybutyric acid, and 1,4-butanediol as a component is a high boiling point compound which is a by-product in the process for producing a compound having 4 carbon atoms by hydrogenation of dicarboxylic acid or acid anhydride. The yield can be improved by applying the obtained succinic acid to the hydrogenation reaction of dicarboxylic acid or acid anhydride.

물 및 테트라히드로푸란, 감마부티로락톤을 증류에 의해 숙신산으로부터 분리하기 위한 증류는, 상압 하, 또는 감압 조건 하, 단증류 또는 다단 증류에 의해 물, 테트라히드로푸란, 및 감마부티로락톤을 제거할 수 있다. 그때, 탑정부로부터 테트라히드로푸란을 많이 함유하는 성분을 발출하고, 보다 탑정에 가까운 제 1 측류부로부터 테트라히드로푸란을 거의 함유하지 않은 물을 발출하고, 보다 탑저에 가까운 제 2 측류부로부터 감마부티로락톤을 발출하는 것도 가능하다. 또는 탑정부로부터 테트라히드로푸란을 많이 함유하는 성분을 발출하고, 측류부로부터 테트라히드로푸란을 거의 함유하지 않은 물을 발출하고, 감마부티로락톤을 함유하는 숙신산을 얻는 것도 가능하다. 바람직하게는 탑정압이 40㎜Hg ∼ 760㎜Hg, 더욱 바람직하게는 200㎜Hg ∼ 760㎜Hg 이고, 단수는 1 ∼ 40, 바람직하게는 1 ∼ 20, 특히 바람직하게는 1 ∼ 10 단의 범위이다.Distillation for separating water and tetrahydrofuran and gamma butyrolactone from succinic acid by distillation removes water, tetrahydrofuran, and gamma butyrolactone by monostillation or multistage distillation under atmospheric pressure or under reduced pressure. can do. At that time, a component containing a large amount of tetrahydrofuran is extracted from the tower portion, water containing almost no tetrahydrofuran is extracted from the first side flow portion closer to the top of the column, and gamma-buti is extracted from the second side flow portion closer to the bottom. It is also possible to extract rockactone. Alternatively, a component containing a large amount of tetrahydrofuran can be extracted from the tower portion, water containing almost no tetrahydrofuran can be extracted from the side flow section, and succinic acid containing gamma butyrolactone can be obtained. Preferably the column static pressure is 40 mmHg-760 mmHg, More preferably, it is 200 mmHg-760 mmHg, The number of steps is 1-40, Preferably it is 1-20, Especially preferably, it is the range of 1-10 steps. to be.

(다) 4-히드록시부티르산, 그리고 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 경우, 그 에스테르 올리고머는, 고체 산 촉매에 의해 4-히드록시부티르산과 1,4-부탄디올로 가수 분해되고, 또한 4-히드록시부티르산은 감마부티로락톤, 1,4-부탄디올은 테트라히드로푸란으로 각각 일부 변환된다. 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 변환하는 비율은 통상 30% ∼ 100%, 바람직하게는 60% ∼ 100% 이다. 또 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로 변환하는 비율은, 통상 0% ∼ 100%, 바람직하게는 0% ∼ 50% 이다. 상기 조작을 실시한 후에 물 및 테트라히드로푸란, 감마부티로락톤을 증류 분리하면 1,4-부탄디올을 얻을 수 있다. 얻어진 1,4-부탄디올은, 1,4-부탄디올의 탈수소화 반응에 의해 탄소수 4 의 화합물, 특히 감마부티로락톤을 제조하는 방법에 있어서, 1,4-부탄디올의 탈수소화 반응에 도입함으로써 유효하게 이용할 수 있다. 4-히드록시부티르산과 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머가 디올의 탈수소화 반응에 의해 탄소수 4 의 화합물을 제조하는 방법에 있어서 부생하는 고비점 화합물이면, 얻어진 1,4-부탄디올을, 그 탈수소화 반응에 도입함으로써 수율을 높일 수 있다.(C) In the case of ester oligomers containing 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as constituents, the ester oligomers are hydrolyzed to 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol by solid acid catalysts. In addition, 4-hydroxybutyric acid is partially converted to gamma butyrolactone and 1,4-butanediol to tetrahydrofuran, respectively. The ratio of converting 4-hydroxybutyric acid to gamma butyrolactone is usually 30% to 100%, preferably 60% to 100%. Moreover, the ratio which converts 1, 4- butanediol into tetrahydrofuran is 0%-100% normally, Preferably they are 0%-50%. 1,4-butanediol can be obtained by distilling water, tetrahydrofuran, and gammabutyrolactone after performing the above operation. The obtained 1,4-butanediol is effectively introduced into the dehydrogenation reaction of 1,4-butanediol in the method for producing a compound having 4 carbon atoms, particularly gamma butyrolactone by dehydrogenation of 1,4-butanediol. It is available. 1,4-butanediol obtained as long as the ester oligomer containing 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as a constituent is a by-product of high boiling point in the process for producing a compound having 4 carbon atoms by dehydrogenation of diol. The yield can be improved by introducing into the dehydrogenation reaction.

물, 및 테트라히드로푸란, 감마부티로락톤을 증류에 의해 1,4-부탄디올로부터 분리하기 위한 증류는, 상압 하, 또는 감압 조건 하, 단증류 또는 다단 증류에 의해 물, 테트라히드로푸란, 및 감마부티로락톤을 제거할 수 있다. 그때, 탑정부로부터 테트라히드로푸란을 많이 함유하는 성분을 발출하고, 보다 탑정에 가까운 제 1 측류부로부터 테트라히드로푸란을 거의 함유하지 않은 물을 발출하고, 보다 탑저에 가까운 제 2 측류부로부터 감마부티로락톤을 발출하는 것도 가능하다. 또는 탑정부로부터 테트라히드로푸란을 많이 함유하는 성분을 발출하고, 측류부로부터 테트라히드로푸란을 거의 함유하지 않은 물을 발출하고, 감마부티로락톤을 함유하는 1,4-부탄디올을 얻는 것도 가능하다. 바람직하게는 탑정압이 40㎜Hg ∼ 760㎜Hg, 더욱 바람직하게는 200㎜Hg ∼ 760㎜Hg 이고, 단수는 1 ∼ 40, 바람직하게는 1 ∼ 20, 특히 바람직하게는 1 ∼ 10 단의 범위이다. Distillation for separating water and tetrahydrofuran and gammabutyrolactone from 1,4-butanediol by distillation is carried out by monostillation or multistage distillation under atmospheric pressure or under reduced pressure, water, tetrahydrofuran, and gamma. Butyrolactone can be removed. At that time, a component containing a large amount of tetrahydrofuran is extracted from the tower portion, water containing almost no tetrahydrofuran is extracted from the first side flow portion closer to the top of the column, and gamma-buti is extracted from the second side flow portion closer to the bottom. It is also possible to extract rockactone. Alternatively, a component containing a large amount of tetrahydrofuran can be extracted from the tower portion, water containing almost no tetrahydrofuran can be extracted from the side flow section, and 1,4-butanediol containing gamma butyrolactone can be obtained. Preferably the column static pressure is 40 mmHg-760 mmHg, More preferably, it is 200 mmHg-760 mmHg, The number of steps is 1-40, Preferably it is 1-20, Especially preferably, it is the range of 1-10 steps. to be.

또한, 반응기 형식은 회분, 연속 어느 것도 사용 가능하고, 또 완전 혼합, 관형 반응기의 양방이 사용 가능하다. 바람직하게는 연속에서의 관형 반응기이다. 또 고체인 이온 교환 수지를 충전한 반응기 중에서의 고체물에 의한 폐색을 회피한다는 관점에서, 반응기로 그 부생하는 고비점 화합물의 수용액을 도입하기 이전에, 그 수용액을 균일 액상으로 하는 것이 바람직하고, 원료조 온도를 바람직하게는 40℃ 이상, 200℃ 이하, 보다 바람직하게는 60℃ 이상, 150℃ 이하에 가열 보온한다.In addition, the reactor type can use both a batch and a continuous, and can use both a fully mixed and a tubular reactor. Preferably the tubular reactor in continuous. From the viewpoint of avoiding blockage by solids in the reactor filled with a solid ion exchange resin, the aqueous solution is preferably a uniform liquid phase before introducing the aqueous solution of the by-product high boiling point compound into the reactor. The raw material bath temperature is preferably 40 ° C or higher, 200 ° C or lower, more preferably 60 ° C or higher and 150 ° C or lower.

또 본 발명에서는 에스테르 올리고머 (부생하는 고비점 화합물) 의 가수 분해에 의해 생성한 1,4-부탄디올을, 고체 산 촉매 (이온 교환 수지) 를 갖는 반응기 내에서 테트라히드로푸란으로 탈수 고리화시키는 것이 필수이고, 생성한 1,4-부탄디올의 일부, 또는 전량을 테트라히드로푸란화한다. 또 동일하게 하여, 에스테르 올리고머 (부생하는 고비점 화합물) 의 가수 분해에 의해 생성한 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 변환한다. 이 경우, 가수 분해와 동일 반응기로 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란, 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 탈수 고리화하는 것도 가능하지만, 별도 1 개 이상의 반응기를 통과시켜 테트라히드로푸란, 감마부티로락톤으로 다단 반응기에 의해 탈수 고리화하는 것도 지장 없다. 또한, 고비점 화합물의 가수 분해에 의해 생성한 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로, 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 탈수 고리화시키는 고체 산 촉매는 이온 교환 수지가 바람직하고, 나아가 강산성 양이온 교환 수지가 더욱 바람직하다. 예를 들어 술폰화된 스티렌-디비닐벤젠 공중합체를 이용할 수 있다. 이 술폰화된 스티렌 디비닐벤젠 공중합체는 특별히 한정되는 것이 아니고, 시판품을 사용할 수 있다. 또, 구조의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 겔형, MR 형 (macroreticular) 형, 포러스형, 하이포러스형 모두 이용할 수 있다.In the present invention, it is essential that the 1,4-butanediol produced by the hydrolysis of the ester oligomer (produced high boiling point compound) is dehydrated with tetrahydrofuran in a reactor having a solid acid catalyst (ion exchange resin). Tetrahydrofuranization of part or all of the produced 1,4-butanediol is carried out. In the same manner, 4-hydroxybutyric acid produced by hydrolysis of an ester oligomer (produced high boiling point compound) is converted to gamma butyrolactone. In this case, it is also possible to dehydrate and cyclize 1,4-butanediol to tetrahydrofuran and 4-hydroxybutyric acid to gammabutyrolactone in the same reactor as hydrolysis, but through tetrahydrofuran, Dehydration cyclization by multistage reactor with gamma butyrolactone is also not impeded. In addition, the solid acid catalyst for dehydrating and cyclizing 1,4-butanediol produced by hydrolysis of a high boiling point compound with tetrahydrofuran and 4-hydroxybutyric acid with gamma butyrolactone is preferably an ion exchange resin, furthermore, a strongly acidic acid. More preferred are cation exchange resins. For example, sulfonated styrene-divinylbenzene copolymers can be used. This sulfonated styrene divinylbenzene copolymer is not specifically limited, A commercial item can be used. The type of the structure is not particularly limited, but any type of gel, MR type, macroscopic type, porous type, or hypousic type can be used.

술폰기 등을 갖는 양이온 교환 수지에 의한 반응에서는, 반응기 유출액 중에 황산 이온 등 산 유래의 이온성 물질이 용출하는 경우가 있고, 이 산 유래의 이온성 물질은 프로세스에 부식 등 악영향을 줄 가능성이 있다. 그 때문에, 양이온 교환 수지를 충전한 반응기 후에 음이온 교환 수지의 충전관을 설치하는 것도 가능하다. 이 음이온 교환 수지는 특별히 한정되는 것이 아니고, 시판품을 사용할 수 있다. 또, 구조의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 겔형, MR 형 (macroreticular) 형, 포러스형, 하이포러스형 모두 이용할 수 있다.In the reaction with a cation exchange resin having a sulfone group or the like, an ionic substance derived from an acid such as sulfate ion may elute in the reactor effluent, and the ionic substance derived from this acid may adversely affect the process such as corrosion. . Therefore, it is also possible to provide a packing tube of anion exchange resin after the reactor in which the cation exchange resin is filled. This anion exchange resin is not specifically limited, A commercial item can be used. The type of the structure is not particularly limited, but any type of gel, MR type, macroscopic type, porous type, or hypousic type can be used.

본 발명에 있어서의 탄소수 4 로 이루어지는 화합물의 제조 방법은, 특히 균일계 루테늄 착물 촉매를 이용한 숙신산, 또는 무수 숙신산의 수소화 반응이 특히 바람직하다. 본 제조 방법에 있어서의 촉매인 루테늄의 공급 형태는 특별히 제 한되는 것이 아니고, 금속 또는 루테늄 화합물이면 된다. 본 발명에서 사용되는 루테늄 화합물로서 예를 들어 산화물, 수산화물, 무기산염, 유기산염 또는 착화합물 등이 사용된다. 구체적으로는 이산화 루테늄, 사산화 루테늄, 이수산화 루테늄, 염화 루테늄, 브롬화 루테늄, 요오드화 루테늄, 질산 루테늄, 아세트산 루테늄, 트리스(아세틸아세토네이트)루테늄, 헥사클로로루테늄산 나트륨 등을 들 수 있고, 바람직하게는 염화 루테늄, 트리스(아세틸아세토네이트)루테늄, 아세트산 루테늄이다.As for the manufacturing method of the compound which consists of C4 in this invention, especially the hydrogenation reaction of succinic acid or succinic anhydride using a homogeneous ruthenium complex catalyst is especially preferable. The supply form of ruthenium which is a catalyst in this manufacturing method is not specifically limited, What is necessary is just a metal or a ruthenium compound. As the ruthenium compound used in the present invention, for example, an oxide, a hydroxide, an inorganic acid salt, an organic acid salt or a complex compound is used. Specific examples thereof include ruthenium dioxide, ruthenium tetraoxide, ruthenium dioxide, ruthenium chloride, ruthenium bromide, ruthenium iodide, ruthenium nitrate, ruthenium acetate, tris (acetylacetonate) ruthenium, sodium hexachlororuthenate, and the like. Are ruthenium chloride, tris (acetylacetonate) ruthenium, ruthenium acetate.

또, 유기 인 화합물로서 트리페닐포스핀, 디페닐메틸포스핀, 디메틸페닐포스핀과 같은 적어도 1 개의 아릴기를 함유하는 유기 인 화합물 및 그 분해물을 사용할 수도 있지만, 바람직하게는 트리알킬인, 더욱 바람직하게는 1 급 알킬기에 의해 구성되는 트리알킬인, 및 그것들의 분해물이다.As the organophosphorus compound, an organophosphorus compound containing at least one aryl group such as triphenylphosphine, diphenylmethylphosphine and dimethylphenylphosphine and its degradation product can be used, but is preferably trialkyl. Preferably trialkyls constituted by primary alkyl groups, and their degradation products.

바람직한 유기 인 화합물로서 예를 들어, 트리데실포스핀, 트리노닐포스핀, 트리옥틸포스핀, 트리헵틸포스핀, 트리헥실포스핀, 트리펜틸포스핀, 트리부틸포스핀, 트리프로필포스핀, 트리에틸포스핀, 트리메틸포스핀, 디메틸옥틸포스핀, 디옥틸메틸포스핀, 디메틸헵틸포스핀, 디헵틸메틸포스핀, 디메틸헥실포스핀, 디헥실메틸포스핀, 디메틸부틸포스핀, 디부틸메틸포스핀, 트리시클로헥실포스핀, 트리벤질포스핀, 디메틸시클로헥실포스핀, 디시클로헥실메틸포스핀, 1,2-비스(디메틸포스피노) 에탄, 1,3-비스(디메틸포스피노)프로판, 1,4-비스(디메틸포스피노)부탄, 1,2-비스(디옥틸포스피노) 에탄, 1,3-비스(디옥틸포스피노)프로판, 1,4-비스(디옥틸포스피노)부탄, 1,2-비스(디헥실포스피노) 에탄, 1,3-비스(디헥실포스피노)프로판, 1,4-비스(디헥실포스피노)부탄, 1,2-비스(디부틸포스피노) 에탄, 1,3-비스(디부틸포스피노)프로판, 1,4-비스(디부틸포스피노)부탄, 1,3-디메틸포스포리난, 1,4-디메틸포스포리난, 8-메틸-8-포스파비시클로[3.2.1]옥탄, 4-메틸-4-포스파테트라시클로옥탄, 1-메틸포스포란 등의 단좌, 복좌, 고리형, 및 알킬기에 치환기를 갖는 알킬포스핀류를 들 수 있다. 본 반응에 사용하는 트리알킬인의 알킬기는, 노말체, 이소체, 및 그 혼합물이어도 지장 없다. 이들 포스핀 배위자의 사용량은, 루테늄 금속 1몰에 대해서, 0.1 ∼ 1000몰, 바람직하게는 1 ∼ 100몰, 특히 바람직하게는 1 ∼ 10몰의 범위이다.Preferred organophosphorus compounds are, for example, tridecylphosphine, trinonylphosphine, trioctylphosphine, triheptylphosphine, trihexylphosphine, tripentylphosphine, tributylphosphine, tripropylphosphine, tri Ethylphosphine, trimethylphosphine, dimethyloctylphosphine, dioctylmethylphosphine, dimethylheptylphosphine, diheptylmethylphosphine, dimethylhexylphosphine, dihexylmethylphosphine, dimethylbutylphosphine, dibutylmethylphosphine Pin, tricyclohexylphosphine, tribenzylphosphine, dimethylcyclohexylphosphine, dicyclohexylmethylphosphine, 1,2-bis (dimethylphosphino) ethane, 1,3-bis (dimethylphosphino) propane, 1,4-bis (dimethylphosphino) butane, 1,2-bis (dioctylphosphino) ethane, 1,3-bis (dioctylphosphino) propane, 1,4-bis (dioctylphosphino) butane , 1,2-bis (dihexylphosphino) ethane, 1,3-bis (dihexylphosphino) propane, 1,4-bis (dihexylphosphino) part , 1,2-bis (dibutylphosphino) ethane, 1,3-bis (dibutylphosphino) propane, 1,4-bis (dibutylphosphino) butane, 1,3-dimethylphosphorinane, 1 Single, return, cyclic, such as 4-dimethylphosphorinane, 8-methyl-8-phosphabicyclo [3.2.1] octane, 4-methyl-4-phosphatetracyclooctane, 1-methylphosphoran, And alkyl phosphines having a substituent on the alkyl group. The alkyl group of the trialkyl phosphorus used for this reaction may be a normal body, an isoform, and a mixture thereof. The usage-amount of these phosphine ligands is 0.1-1000 mol with respect to 1 mol of ruthenium metals, Preferably it is 1-100 mol, Especially preferably, it is the range of 1-10 mol.

또, 트리알킬인, 또는 방향족 치환기 등을 갖는 유기 포스핀 뿐만 아니라, 다른 인 원자를 함유하는 배위성 유기 화합물도 배위자로서 사용 가능하고, 예를 들어, 포스파이트, 포스피네이트, 포스핀옥시드, 아미노포스핀, 포스핀산 등도 사용 가능하다.In addition to organic phosphines having trialkyl phosphorus or aromatic substituents, coordinating organic compounds containing other phosphorus atoms can also be used as ligands, for example, phosphite, phosphinate, phosphine oxide, Aminophosphine, phosphinic acid, etc. can also be used.

또, 본 발명의 루테늄 착물 촉매는 pKa 가 2 보다 작은 산의 공액 염기를 이용하여, 양이온성 착물의 형태로 반응에 이용하는 것도 가능하고, 활성의 향상, 촉매의 안정화 등 몇 개의 점에 있어서 공액 염기의 사용은 효과적이다.In addition, the ruthenium complex catalyst of the present invention can also be used for reaction in the form of a cationic complex using a conjugated base of an acid having a pKa of less than 2, and the conjugated base can be used in several ways, such as improving the activity and stabilizing the catalyst. The use of is effective.

pKa 가 2 보다도 작은 산의 공액 염기로서는 촉매 조제 중 또는 반응계 중에 있어서 이러한 공액 염기를 형성하는 것이면 되고, 그 공급 형태로서는 pKa 가 2 보다 작은 브렌스테드산 또는 그 각종의 염 등이 사용된다. 구체적으로는 질산, 과염소산, 붕불화수소산, 헥사플루오로인산, 플루오로술폰산 등의 무기산류, 트리클로로아세트산, 디클로로아세트산, 트리플루오로아세트산, 도데실술폰산, 옥 타디실술폰산, 트리플루오로메탄술폰산, 벤젠술폰산, 파라톨루엔술폰산, 테트라(펜타플루오로페닐)붕소산, 술폰화스티렌-디비닐벤젠 공중합체 등의 유기산 등의 브렌스테드산 또는 이들의 산의 알칼리금속염, 알칼리토금속염, 암모늄염, 은염 등을 들 수 있다.As a conjugated base of an acid having a pKa of less than 2, it is sufficient to form such a conjugated base in the catalyst preparation or in the reaction system, and as the supply form, brendsted acid having a pKa of less than 2 or various salts thereof is used. Specifically, inorganic acids such as nitric acid, perchloric acid, hydrofluoric acid, hexafluorophosphoric acid, fluorosulfonic acid, trichloroacetic acid, dichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, dodecylsulfonic acid, octadisylsulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid Alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts of Brenstead acid or their acids, such as organic acids such as benzene sulfonic acid, paratoluene sulfonic acid, tetra (pentafluorophenyl) boronic acid, sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer, Silver salts; and the like.

또, 상기의 산의 공액 염기가 반응계에서 생성한다고 여겨지는 산유도체의 형태로 첨가해도 지장 없다. 예를 들어 산할로겐화물, 산무수물, 에스테르, 산아미드 등의 형태로 반응계에 첨가해도 동일한 효과가 기대된다.The conjugated base of the acid may be added in the form of an acid derivative that is considered to form in the reaction system. For example, the same effect can be expected even if it is added to the reaction ³³ in the form of acid halide, acid anhydride, ester, acid amide and the like.

이들 산 또는 그 염의 사용량은, 루테늄 금속에 대해서 0 ∼ 1000몰, 바람직하게는 0 ∼ 100몰의 범위이다. 특히 바람직하게는 0 ∼ 10몰의 범위이다.The usage-amount of these acids or its salt is 0-1000 mol with respect to ruthenium metal, Preferably it is the range of 0-100 mol. Especially preferably, it is the range of 0-10 mol.

본 발명의 감마부티로락톤의 제조 방법은 특히 용매의 존재 없이, 즉 반응 원료 및 생성물 그 자체, 또는 부생하는 고비점 화합물을 용매로서 실시하는 것이 바람직하지만, 반응 원료 이외의 용매를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 디에틸에테르, 아니솔, 테트라히드로푸란, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 디옥산 등의 에테르류, 메탄올, 에탄올, n-부탄올, 벤질알코올, 페놀, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 등의 알코올류, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 톨루일산 등의 카르복실산류, 아세트산메틸, 아세트산부틸, 벤조산벤질 등의 에스테르류, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 테트라인 등의 방향족 탄소, n-헥산, n-옥탄, 시클로헥산 등의 지방족 탄화수소, 디클로로메탄, 트리클로로에탄, 클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소, 니트로메탄, 니트로벤젠 등의 니트로 화합물, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등의 카르복실산 아미드, 헥사메틸인산 트리아미드 그 외의 아 미드류, N,N-디메틸이미다졸리디논 등의 우레아류, 디메틸술폰 등의 술폰류, 디메틸술폭시드 등의 술폭시드류, 감마부티로락톤, 카프롤락톤 등의 락톤류, 테트라글라임, 트리글라임 등의 폴리에테르류, 디메틸카보네이트, 에틸렌카보네이트 등의 탄산 에스테르류 등이고, 바람직하게는 에테르류, 폴리에테르류, 및 반응 원료, 생성물의 감마부티로락톤이다. 반응 온도는 통상 20 ∼ 350℃, 바람직하게는 100 ∼ 250℃, 더욱 바람직하게는 150 ∼ 220℃ 이다. 반응은 회분 방식 및 연속 방식 모두 실시할 수 있다.The method for producing gamma butyrolactone of the present invention is particularly preferably carried out without a solvent, i.e., a reaction raw material and the product itself, or a by-product high boiling point compound as a solvent, but solvents other than the reaction raw material may be used. For example, ethers, such as diethyl ether, anisole, tetrahydrofuran, ethylene glycol dimethyl ether, dioxane, alcohols, such as methanol, ethanol, n-butanol, benzyl alcohol, phenol, ethylene glycol, diethylene glycol Carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid and toluic acid, esters such as methyl acetate, butyl acetate and benzyl benzoate, aromatic carbon such as benzene, toluene, ethylbenzene and tetraine, n-hexane, n-octane, Aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, trichloroethane and chlorobenzene, nitro compounds such as nitromethane and nitrobenzene, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methyl Carboxylic acid amides such as pyrrolidone, hexamethyl phosphate triamide and other amides, ureas such as N, N-dimethylimidazolidinone, sulfones such as dimethyl sulfone, dimethyl sulfone Sulfoxides such as seeds, lactones such as gamma butyrolactone and caprolactone, polyethers such as tetraglyme and triglyme, carbonate esters such as dimethyl carbonate and ethylene carbonate, and the like, and preferably ethers. , Polyethers, and reaction raw materials, and gamma butyrolactone of the product. Reaction temperature is 20-350 degreeC normally, Preferably it is 100-250 degreeC, More preferably, it is 150-220 degreeC. The reaction can be carried out in both batch and continuous mode.

또 본 발명은, 감마부티로락톤과 부생하는 고비점 화합물을 함유하는 반응액 (감마부티로락톤 제조의 수소화 반응 후의 반응액) 으로부터 감마부티로락톤 및 반응 용매를 제거하여 얻은 촉매액을, 헵탄 등의 비극성 용매 및 물을 이용하여 추출 처리하고, 루테늄 촉매를 많이 함유하는 비극성 용매상과, 그 고비점 화합물을 많이 함유하는 수상으로 분리하고, 그 수상을, 양이온 교환 수지를 함유하는 반응기에 유통하는 것도 가능하다. 또 감마부티로락톤 및 반응 용매를 제거하여 얻은 촉매액을, 헵탄 등 비극성 용매, 및 물을 이용하여 추출 처리하고, 비극성 용매상, 수상, 및 비극성 용매, 물에 대해서 불용인 오일상의 3 상으로 분리하여, 그 수상을 이온 교환 수지를 충전한 반응기에 유통하는 것도 가능하다.In addition, the present invention relates to a catalyst liquid obtained by removing gamma butyrolactone and a reaction solvent from a reaction solution containing a gamma butyrolactone and a by-product high boiling point compound (the reaction solution after the hydrogenation reaction of gamma butyrolactone). Extraction treatment using a non-polar solvent such as water and water, separating into a non-polar solvent phase containing a lot of ruthenium catalyst and an aqueous phase containing a lot of the high boiling point compound, the water phase is distributed to a reactor containing a cation exchange resin It is also possible. The catalyst solution obtained by removing the gamma butyrolactone and the reaction solvent was extracted and treated with a nonpolar solvent such as heptane and water to form a nonpolar solvent phase, an aqueous phase, and an oil phase insoluble to the nonpolar solvent and water. It is also possible to isolate | separate and distribute the water phase to the reactor filled with the ion exchange resin.

여기서 사용되는 비극성 용매로서 지방족 탄화수소 화합물, 지환식 탄화수소 화합물이나 방향족 탄화수소 화합물 등을 들 수 있다. 또, 이들 비극성 용매로서는 치환기를 가지고 있어도 상관없다. 구체적인 예로서는, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 시클로펜탄, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 디에틸벤젠, 이소프로필벤젠 등을 들 수 있는데, 특히 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄 등의 탄소수가 5 ∼ 8 인 지방족 탄화수소 화합물이 바람직하다.As a nonpolar solvent used here, an aliphatic hydrocarbon compound, an alicyclic hydrocarbon compound, an aromatic hydrocarbon compound, etc. are mentioned. Moreover, you may have a substituent as these nonpolar solvents. Specific examples include pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, benzene, toluene, xylene, diethylbenzene, isopropylbenzene, and the like, in particular pentane, hexane, Aliphatic hydrocarbon compounds having 5 to 8 carbon atoms such as heptane and octane are preferable.

상기 추출 처리에 있어서의 촉매액/물/비극성 용매의 중량비는 1/0.2 ∼ 10/0.2 ∼ 10 의 범위 내에서 사용된다. 또 추출 처리 온도는 통상 20 ∼ 150℃ 이고, 바람직하게는 40℃ ∼ 100℃ 이다. 단, 수상 중의 인 농도를 저감화하기 위해서는 처리 온도를 70℃ 이하, 50℃ 이상으로 할 필요가 있다. 이 추출 시간은 10분 ∼ 5시간, 바람직하게는 30분 ∼ 3시간의 범위이다. 또한, 그 촉매액의 조성에 의해 비극성 용매와 물에 의한 추출 분리는, 루테늄 촉매를 많이 함유하는 비극성 용매상과, 고비점 화합물을 많이 함유하는 수상으로 2 상 분리하는 경우와, 루테늄 촉매를 많이 함유하는 비극성 용매상, 고비점 화합물을 많이 함유하는 수상, 및 비극성 용매, 물에 대해서 불용인 오일상의 3 상으로 분리하는 경우가 있는데, 모두 지장 없고, 어느 경우의 수상도 부생하는 고비점 화합물을 많이 함유하여, 이온 교환 수지를 충전한 반응기에 의해 가수 분해하는 것이 가능하다. 또, 가수 분해에 의해 얻을 수 있는 1,4-부탄디올의 테트라히드로푸란으로의 탈수 고리화도, 2 상 분리, 3 상 분리의 수상 모두 지장 없다.The weight ratio of the catalyst liquid / water / nonpolar solvent in the extraction treatment is used within the range of 1 / 0.2 to 10 / 0.2 to 10. Moreover, extraction processing temperature is 20-150 degreeC normally, Preferably it is 40 degreeC-100 degreeC. However, in order to reduce the phosphorus concentration in an aqueous phase, it is necessary to make process temperature into 70 degreeC or less and 50 degreeC or more. This extraction time is 10 minutes-5 hours, Preferably it is the range of 30 minutes-3 hours. In addition, according to the composition of the catalyst liquid, the extraction separation using a nonpolar solvent and water is performed by separating the two phases into a nonpolar solvent phase containing a large amount of ruthenium catalyst, an aqueous phase containing a lot of high boiling point compounds, and a large amount of ruthenium catalyst. There are cases where the non-polar solvent phase, the water phase containing a lot of high boiling point compounds, and the non-polar solvent and the oil phase insoluble in water may be separated into three phases. It contains a lot and can hydrolyze by the reactor filled with the ion exchange resin. In addition, the dehydration cyclization of 1,4-butanediol to tetrahydrofuran obtained by hydrolysis also does not interfere with both the two-phase separation and the three-phase separation.

또한, 상기의「수소화 반응에 의해 얻어진 감마부티로락톤과 부생한 고비점 화합물을 함유하는 반응액으로부터 감마부티로락톤 및 반응 용매를 제거하여 얻은 촉매액을, 헵탄 등 비극성 용매 및 물을 이용하여 추출 처리하고, 루테늄 촉매를 많이 함유하는 비극성 용매상과, 고비점 화합물을 많이 함유하는 수상으로 분리하여 얻어진 수상」,「수소화 반응에 의해 얻어진 감마부티로락톤과 부생한 고비점 화합물을 함유하는 반응액으로부터 감마부티로락톤 및 반응 용매를 제거하여 얻은 촉매액을, 헵탄 등 비극성 용매 및 물을 이용해 추출 처리하고, 루테늄 촉매를 많이 함유하는 비극성 용매상, 고비점 화합물을 많이 함유하는 수상, 및 비극성 용매, 물에 대해서 불용인 오일상의 3 상으로 분리하여 얻어진 수상」은, 본 발명에 있어서의「부생하는 고비점 화합물의 수용액」에 해당한다.In addition, the catalyst solution obtained by removing gamma butyrolactone and the reaction solvent from the reaction solution containing "gammabutyrolactone obtained by the hydrogenation reaction and a by-product high boiling point compound, was prepared using a nonpolar solvent such as heptane and water. Extraction treatment, a water phase obtained by separating into a nonpolar solvent phase containing a large amount of ruthenium catalyst and an aqueous phase containing a lot of high boiling point compounds, and a reaction containing "gammabutyrolactone obtained by hydrogenation reaction and a byproduct high boiling point compound. The catalyst liquid obtained by removing the gamma butyrolactone and the reaction solvent from the liquid is extracted and treated with a nonpolar solvent such as heptane and water, and a nonpolar solvent phase containing a lot of ruthenium catalyst, an aqueous phase containing a lot of high boiling point compound, and a nonpolar The water phase obtained by separating into three phases of an insoluble oil phase with respect to a solvent and water, It corresponds to the boiling point of an aqueous solution of compound ".

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명의 요지를 초과하지 않는 한 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예에 있어서, 테트라히드로푸란, 1,4-부탄디올, 감마부티로락톤의 분석은 내부 표준법에 의한 가스 크로마토그래피 (시마즈사 제작 GC-14B), 숙신산의 분석은 액 크로마토그래피 (시마즈사 제조 칼럼 CA-10S, 검출기 SPD-10A), 수분 분석은 칼피셔법 (미츠비시 화학사 제조 Mitsubishi Moisture: CA-20) 에 의해 실시했다. 또 참고예 1 ∼ 4 의 고비점 부생물은 GPC (토소 제조 GPC 칼럼 TSKgel G-1000HXL & 2000HXL 7.8φ × 300㎜) 에 의해 분취하고, 분취한 샘플을 LC-MS (장치: Micromass Q-Tof, ESI Positive, Negative 이온화법), 및 NMR (Varian 제조 Unity Plus400) 에 의해 분석했다. 그 결과, 이하의 에스테르 올리고머의 혼합물인 것을 밝혔다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, it is not limited to a following example, unless the summary of this invention is exceeded. In the following examples, the analysis of tetrahydrofuran, 1,4-butanediol, and gammabutyrolactone was carried out by gas chromatography (GC-14B manufactured by Shimadzu Corporation) and analysis of succinic acid by an internal standard method. Shimadzu Corporation column CA-10S, detector SPD-10A), and water analysis were performed by the Karl Fischer method (Mitsubishi Chemical Corporation Mitsubishi Moisture: CA-20). In addition, the high boiling point by-products of Reference Examples 1-4 were fractionated by GPC (Tosoh GPC column TSKgel G-1000HXL & 2000HXL 7.8φx300 mm), and the fractionated sample was LC-MS (apparatus: Micromass Q-Tof, It analyzed by ESI Positive, Negative ionization method, and NMR (Unity Plus400 by Varian). As a result, it was found that it was a mixture of the following ester oligomers.

Figure 112007027802235-PCT00002
Figure 112007027802235-PCT00002

참고예 1 Reference Example 1

루테늄트리옥틸포스핀파라톨루엔술폰산계 촉매를 이용한 무수 숙신산의 수소화 반응을 다음과 같이 실시했다. 반응은 도 1 에 나타내는 기액 분리기 (1), 증류탑 (2) 이 장착된 순환 장치를 사용하여 실시했다. 촉매 용기 (3) 에 0.056중량% 의 트리스(아세틸아세톤)루테늄, 0.51중량% 의 트리옥틸포스핀, 0.22중량% 의 파라톨루엔술폰산을 트리글라임(트리에틸렌글리콜디메틸에테르) 에 용해하고, 질소 분위기 하 200℃ 에서 2시간 가열 처리해, 신촉매 용기 (5) 에 넣고 이것을 피드 촉매액으로 했다. 이 촉매액을 3500mL/h 의 유량으로 오토클레이브 (8) 에 공급하고, 기액 분리 후, 증류탑의 관출액으로서 회수 리사이클했다.Hydrogenation reaction of succinic anhydride using a ruthenium trioctylphosphine paratoluene sulfonic acid catalyst was carried out as follows. The reaction was carried out using a circulation apparatus equipped with the gas-liquid separator 1 and the distillation column 2 shown in FIG. 1. 0.056% by weight of tris (acetylacetone) ruthenium, 0.51% by weight of trioctylphosphine and 0.22% by weight of paratoluenesulfonic acid were dissolved in triglyme (triethylene glycol dimethyl ether) in the catalyst vessel (3). It heat-processed at 200 degreeC under 2 hours, it put into the new catalyst container 5, and made this the feed catalyst liquid. This catalyst liquid was supplied to the autoclave 8 at a flow rate of 3500 mL / h, and was recovered and recycled as a effluent of the distillation column after gas-liquid separation.

한편, 수소 압축기 (6) 로부터 7.9N㎥/h 의 수소 가스를 오토클레이브에 보내 20 기압으로 조절했다. 오토클레이브를 200℃ 로 승온하고, 무수 숙신산 80중량%, 감마부티로락톤 20중량% 로 이루어지는 원료액을 375g/h 의 유량으로 연속적으로 공급했다. 반응액은 60℃ 로 냉각 후, 상압에서 기액 분리한 후, 증 류탑에서 생성물의 물, 및 감마부티로락톤과 촉매액을 분리해, 촉매액을 촉매 용기 (3) 로 되돌리는데, 반응 개시 7일 후부터 그 중의 일부의 흐름으로서 29g/h 의 유량으로 촉매액을 발출하고, 발출 촉매 용기 (4) 에 보존했다.On the other hand, the hydrogen gas of 7.9 Nm <3> / h was sent to the autoclave from the hydrogen compressor 6, and it adjusted to 20 atmospheres. The autoclave was heated to 200 ° C., and a raw material solution composed of 80% by weight of succinic anhydride and 20% by weight of gamma butyrolactone was continuously supplied at a flow rate of 375 g / h. After the reaction solution was cooled to 60 ° C, gas-liquid separation was conducted at atmospheric pressure, the product water, gamma butyrolactone, and catalyst solution were separated in a distillation column, and the catalyst solution was returned to the catalyst vessel 3. After some days, the catalyst liquid was extracted at a flow rate of 29 g / h at a portion of the flow thereof, and was added to the extraction catalyst (4).

발출한 만큼에 상당하는 29g/h 의 유량으로 신촉매액 (5) 으로부터 신촉매를 오토클레이브에 보급했다. 반응은 30 일간 연속하여 실시했으나 7 일째 이후 안정된 성적을 얻을 수 있었다. 발출 촉매액의 조성은 하기와 같았다.The new catalyst was replenished to the autoclave from the new catalyst liquid 5 at a flow rate of 29 g / h corresponding to the extraction. The reaction was conducted continuously for 30 days, but stable results were obtained after 7 days. The composition of the extraction catalyst liquid was as follows.

무수 숙식산 + 숙신산Succinic acid anhydride + succinic acid 4중량%4 wt% 감마부티로락톤Gamma butyrolactone 4중량%4 wt% 트리글라임 Triglyme 65중량%65 wt% 고비점 화합물High boiling point compound 26중량%26% by weight 루테늄 금속 농도Ruthenium metal concentration 92ppm92 ppm

참고예 2 Reference Example 2

상기 참고예 1 에서 얻어진 발출 촉매액의 농축을 이하와 같이 하여 실시했다. 발출 촉매액 878.1g 을 감압 증류 장치가 장착된 쟈켓식 반응기에 넣어 감압 증류에 의해 용매인 트리글라임을 증류 제거했다. 이때, 액체의 온도를 160℃ 이하로 유지하도록 감압도를 70㎜Hg ∼ 5㎜Hg 의 범위에서 컨트롤했다. 용매 증류 제거 후, 농축 촉매액을 295.75g 얻었다. 얻어진 농축 촉매액의 조성은 이하와 같았다.The extraction catalyst liquid obtained in the reference example 1 was concentrated as follows. 878.1 g of extraction catalyst liquid was put into the jacketed reactor equipped with the vacuum distillation apparatus, and the triglyme which is a solvent was distilled off by vacuum distillation. At this time, the pressure reduction degree was controlled in the range of 70 mmHg-5 mmHg so that the temperature of a liquid may be kept at 160 degrees C or less. After solvent distillation, 295.75 g of concentrated catalyst solution was obtained. The composition of the obtained concentrated catalyst liquid was as follows.

트리글라임Triglyme 0.3중량%0.3 wt% 무수 숙신산 + 숙신산Succinic anhydride + succinic acid 19.7중량%19.7 wt% 고비점 화합물High boiling point compound 80.0중량%80.0% by weight 감마부티로락톤Gamma butyrolactone 0.0중량%0.0 wt%

참고예 3 Reference Example 3

상기 참고예 2 에서 얻어진 농축 촉매액 39.8g 에 물 90.3g, 헵탄 28.0g 을 첨가하고, 80℃ 에서 1시간 교반했다. 80℃ 에서 정치하면 위로부터 헵탄상, 수상, 헵탄상 및 수상 모두에 불용의 오일상의 3 상으로 분리했다. 이 3 상으로부터 수상을 분리하고, 수상 114.1g 을 얻었다. 이 수상의 조성은 이하와 같았다. 본 수상을 이용하여 이하의 실시예를 실시했다. 또한, ICP 로 분석한 결과, 수상 중의 인 농도는 498wtppm 이었다.90.3g of water and 28.0g of heptane were added to 39.8g of the concentrated catalyst liquid obtained by the said Reference Example 2, and it stirred at 80 degreeC for 1 hour. When left at 80 ° C., the heptane phase, the aqueous phase, the heptane phase and the aqueous phase were separated into three phases of an insoluble oil phase. The aqueous phase was separated from these 3 phases to obtain 114.1 g of the aqueous phase. The composition of this water phase was as follows. The following Example was implemented using this award. In addition, the analysis of ICP showed that the phosphorus concentration in the aqueous phase was 498 wtppm.

수분moisture 72.8중량%72.8% by weight 숙신산 + 무수 숙신산Succinic Acid + Succinic Anhydride 9.0중량%9.0 wt% 고비점 화합물High boiling point compound 18.2중량%18.2% by weight 1,4-부탄디올1,4-butanediol 0.0중량%0.0 wt% 감마부티로락톤Gamma butyrolactone 0.0중량%0.0 wt% 테트라히드로푸란Tetrahydrofuran 0.0중량%0.0 wt%

참고예 4 Reference Example 4

상기 참고예 2 에서 얻어진 농축 촉매액 39.8g 에 물 86.5g, 헵탄 28.0g 을 첨가하고, 80℃ 에서 1시간 교반한 후, 냉각하여 65℃ 에서 1시간 정치했다. 그 결과, 위로부터 헵탄상, 수상, 헵탄상 및 수상 모두에도 불용의 오일상의 3 상으로 분리했다. 이 3 상으로부터 수상을 분리하고, 수상 113.2g 을 얻었다. 이 수상의 조성은 이하와 같았다. 본 수상을 이용하여 이하의 실시예를 실시했다. 또한, ICP 로 분석한 결과, 수상 중의 인 농도는 59wtppm 이었다.86.5g of water and 28.0g of heptane were added to 39.8g of the concentrated catalyst liquid obtained by the said Reference Example 2, and it stirred at 80 degreeC for 1 hour, and cooled and left still at 65 degreeC for 1 hour. As a result, the heptane phase, the water phase, the heptane phase, and the water phase were separated into three phases of an insoluble oil phase from above. The aqueous phase was separated from these 3 phases to obtain 113.2 g of the aqueous phase. The composition of this water phase was as follows. The following Example was implemented using this award. In addition, the analysis of ICP showed that the phosphorus concentration in the aqueous phase was 59 wtppm.

수분moisture 71.5중량%71.5 wt% 숙신산 + 무수 숙신산Succinic Acid + Succinic Anhydride 6.5중량%6.5 wt% 고비점 화합물High boiling point compound 21.9중량%21.9% by weight 1,4-부탄디올1,4-butanediol 0.0중량%0.0 wt% 감마부티로락톤Gamma butyrolactone 0.1중량%0.1 wt% 테트라히드로푸란Tetrahydrofuran 0.0중량%0.0 wt%

실시예 1 Example 1

80mL 의 스테인리스제 반응관 (내경 10㎜) 에 이온 교환 수지 (미츠비시 화학사 제조: SK1B-H) 80mL 를 충전하고, 거기에 탈염수에서 2중량배로 희석한 참고예 3 에서 얻어진 수상 (고비점 화합물 9.1중량%) 을 10mL/h, 100℃ 에서 통액했다 (체류 시간 8h). 반응관은 히터에서 100℃ 로 가열했다. 반응관 출구액을 분석한 결과, 그 조성은 표 5 와 같았다.An aqueous phase obtained in Reference Example 3 (80 weights of ion-exchange resin (Mitsubishi Chemical Corporation: SK1B-H)) was filled in 80 mL of stainless steel reaction tubes (inner diameter 10 mm), and diluted 2 times with demineralized water (high-boiling point compound 9.1 weight). %) Was passed through at 10 mL / h and 100 ° C (retention time 8h). The reaction tube was heated to 100 degreeC by the heater. As a result of analyzing the reaction tube outlet liquid, the composition was as Table 5 below.

실시예 2 Example 2

탈염수에서 2중량배로 희석한 참고예 3 에서 얻어진 수상 (고비점 화합물 9.1중량%) 을, 20mL/h, 100℃ 에서 통액한 (체류 시간 4h) 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하였다. 반응관 출구액을 분석한 결과, 그 조성은 표 4 와 같았다.The aqueous phase obtained by the reference example 3 diluted by 2 weight times in demineralized water (9.1 weight% of a high boiling point compound) was carried out similarly to Example 1 except having passed through 20 mL / h and 100 degreeC (retention time 4h). As a result of analyzing the reaction tube outlet liquid, the composition was shown in Table 4.

실시예 3 Example 3

탈염수에서 2중량배로 희석한 참고예 3 에서 얻어진 수상 (고비점 화합물 9.1중량%) 을, 10mL/h, 110℃ 에서 통액하고 (체류 시간 8h), 반응관의 가열 온도를 110℃ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하였다. 반응관 출구액을 분석한 결과, 그 조성은 표 5 와 같았다.The water phase obtained in Reference Example 3 diluted 2 weights in demineralized water (9.1 wt% of high boiling point compound) was passed through at 10 mL / h and 110 ° C (retention time 8h), except that the heating temperature of the reaction tube was 110 ° C. It carried out similarly to Example 1. As a result of analyzing the reaction tube outlet liquid, the composition was as Table 5 below.

실시예 4 Example 4

탈염수에서 2중량배로 희석한 참고예 3 에서 얻어진 수상 (고비점 화합물 9.1중량%) 을, 10mL/h, 80℃ 에서 통액하고 (체류 시간 8h), 반응관의 가열 온도를 80℃ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하였다. 반응관 출구액을 분석한 결과, 그 조성은 표 5 와 같았다.The aqueous phase (9.1 wt% of high boiling point compound) obtained in Reference Example 3 diluted 2 times by weight in demineralized water was passed through at 10 mL / h and 80 ° C (retention time 8h), except that the heating temperature of the reaction tube was changed to 80 ° C. It carried out similarly to Example 1. As a result of analyzing the reaction tube outlet liquid, the composition was as Table 5 below.

실시예 5 Example 5

50mL 의 용량의 유리제 플라스크에 교반자, 참고예 3 에서 얻어진 수상 5.0g (고비점 화합물 19.2중량%), 이온 교환 수지 (미츠비시 화학사 제조: SK1B-H) 2.1g 을 넣고 100℃ 에서 5h 가열 교반을 실시했다. 반응액을 분석한 결과, 고비점 화합물의 39.1중량% 가 숙신산 + 무수 숙신산으로 전화하고, 12.3중량% 가 1,4-부탄디올로 전화하며, 2.5중량% 가 테트라히드로푸란으로 전화하였다.Into a 50 mL glass flask, agitator, 5.0 g of an aqueous phase (19.2 wt% of high boiling point compound) obtained in Reference Example 3, and 2.1 g of ion exchange resin (SK1B-H manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) were added thereto, followed by 5 h heating and stirring at 100 ° C. Carried out. As a result of analyzing the reaction solution, 39.1 wt% of the high boiling point compound converted to succinic acid + succinic anhydride, 12.3 wt% converted to 1,4-butanediol, and 2.5 wt% converted to tetrahydrofuran.

실시예 6 Example 6

50mL 의 용량의 유리제 플라스크에 교반자, 참고예 3 에서 얻어진 수상 2.0g (고비점 화합물 19.2중량%), 탈염수 3.1g, 이온 교환 수지 (미츠비시 화학사 제조: SK1B-H) 2.1g 을 넣고 100℃ 에서 5h 가열 교반을 실시했다. 반응액을 분석한 결과, 고비점 화합물의 52.6중량% 가 숙신산 + 무수 숙신산으로 전화하고, 15.8중량% 가 1,4-부탄디올로 전화하며, 1.5중량% 가 테트라히드로푸란으로 전화하였다.Into a 50 mL glass flask, agitator, 2.0 g of an aqueous phase (19.2 wt% of high boiling point compound) obtained in Reference Example 3, 3.1 g of demineralized water, and 2.1 g of ion exchange resin (SK1B-H manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) were added thereto at 100 ° C. 5h heat stirring was performed. As a result of analyzing the reaction solution, 52.6 wt% of the high boiling point compound converted to succinic acid + succinic anhydride, 15.8 wt% converted to 1,4-butanediol, and 1.5 wt% converted to tetrahydrofuran.

실시예 7 Example 7

80mL 의 스테인리스제 반응관 (내경 10㎜) 에 이온 교환 수지 (미츠비시 화학사 제조: SK1B-H) 80mL 를 충전하고, 거기에 참고예 3 에서 얻어진 수상 (고비점 화합물 19.2중량%) 을 탈염수에서 희석하지 않고, 20mL/h, 100 ℃ 에서 통액했다 (체류 시간 8h). 반응관은 히터에서 100℃ 로 가열했다. 반응관 출구액을 분석한 결과, 그 조성은 표 5 와 같았다.80 mL of a stainless steel reaction tube (inner diameter 10 mm) was charged with 80 mL of ion exchange resin (Mitsubishi Chemical Corporation: SK1B-H), and the aqueous phase obtained in Reference Example 3 (19.2 wt% of high boiling point compound) was not diluted in demineralized water. It flowed through at 20 mL / h and 100 degreeC, without (residence time 8h). The reaction tube was heated to 100 degreeC by the heater. As a result of analyzing the reaction tube outlet liquid, the composition was as Table 5 below.

실시예 8 Example 8

80mL 의 스테인리스제 반응관 (내경 10㎜) 에 이온 교환 수지 (미츠비시 화학사 제조: SK1B-H) 80mL 를 충전하고, 거기에 참고예 4 에서 얻어진 수상 (고비점 화합물 21.9중량%, 인 농도 59wtppm) 을 탈염수에서 희석하지 않고, 10mL/h, 110℃ 에서 400시간 통액했다 (체류 시간 8h). 반응관은 히터에서 110℃ 로 가열했다. 반응관 출구액을 분석한 결과, 8시간 후와 비교하여, 400시간 후의 숙신산 생성량은 99.8% (vs 8시간 후 생성량에 대한 비율) 의 생성량이고, 활성 저하는 확인되지 않았다.80 mL of a stainless steel reaction tube (inner diameter 10 mm) was charged with 80 mL of ion exchange resin (Mitsubishi Chemical Corporation: SK1B-H), and the aqueous phase obtained in Reference Example 4 (21.9 wt% of high boiling point compound, phosphorus concentration of 59 wtppm) was added thereto. It did not dilute in demineralized water, and it passed through at 10 mL / h and 110 degreeC for 400 hours (retention time 8h). The reaction tube was heated to 110 ° C. in a heater. As a result of analyzing the reaction tube outlet liquid, compared with after 8 hours, the amount of succinic acid produced after 400 hours was 99.8% (vs. ratio to the amount produced after 8 hours), and no activity deterioration was confirmed.

비교예 1 Comparative Example 1

이온 교환 수지를 이용하지 않은 것 이외에는 실시예 6 과 동일하게 하였다. 반응액을 분석한 결과, 고비점 화합물의 2중량% 가 숙신산 + 무수 숙신산으로 전화하고, 1중량% 가 1,4-부탄디올로 전화하였다. 테트라히드로푸란은 생성되지 않았다.It carried out similarly to Example 6 except not having used ion exchange resin. As a result of analyzing the reaction liquid, 2 weight% of the high boiling point compound converted into succinic acid + succinic anhydride, and 1 weight% converted to 1,4-butanediol. Tetrahydrofuran was not produced.

비교예 2 Comparative Example 2

이온 교환 수지를 이용하지 않은 것 이외에는 실시예 4 와 동일하게 하였다. 반응관 출구액을 분석한 결과, 그 조성은 표 5 와 같았다. It carried out similarly to Example 4 except not having used ion exchange resin. As a result of analyzing the reaction tube outlet liquid, the composition was as Table 5 below.

실시예 9 Example 9

80mL 의 스테인리스제 반응관 (내경 10㎜) 에 이온 교환 수지 (미츠비시 화학사 제조: SK1B-H) 80mL 를 충전하고, 거기에 참고예 3 에서 얻어진 수상 (고비점 화합물 18.2중량%, 인 농도 498wtppm) 을 탈염수에서 희석하지 않고, 10mL/h, 110℃ 에서 400시간 통액했다 (체류 시간 8h). 반응관은 히터로 110℃ 로 가열했다. 반응관 출구액을 분석한 결과, 8시간 후와 비교하여, 400시간 후의 숙신산 생성량은 85.1% (vs 8시간 후 생성량에 대한 비율) 로 저하되어 있었다.80 mL of a stainless steel reaction tube (inner diameter 10 mm) was charged with 80 mL of ion exchange resin (Mitsubishi Chemical Corporation: SK1B-H), and the aqueous phase obtained in Reference Example 3 (18.2 wt% of high boiling point compound, phosphorus concentration 498 wtppm) was added thereto. It did not dilute in demineralized water, and it passed through at 10 mL / h and 110 degreeC for 400 hours (retention time 8h). The reaction tube was heated to 110 degreeC by the heater. As a result of analyzing the reaction tube outlet liquid, the amount of succinic acid produced after 400 hours fell to 85.1% (vs. ratio after 8 hours) compared with after 8 hours.

반응 후 조성Composition after reaction 성분명Ingredient Name 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예7Example 7 비교예2Comparative Example 2 고비점 화합물 wt%High boiling point compound wt% 3.03.0 2.82.8 0.900.90 4.24.2 10.010.0 7.77.7 무수 숙신산 + 숙신산 wt%Succinic anhydride + succinic acid wt% 1212 1313 1313 1111 1414 1111 1,4-부탄디올 wt%1,4-butanediol wt% 1.01.0 1.51.5 0.00.0 2.12.1 1.31.3 0.50.5 테트라히드로푸란 wt%Tetrahydrofuran wt% 2.52.5 1.61.6 4.44.4 0.700.70 5.95.9 0.00.0 수분 wt%Moisture wt% 8080 8080 8181 8181 6767 8080 감마부티로락톤 wt%Gamma Butyrolactone wt% 0.260.26 0.250.25 0.250.25 0.260.26 0.250.25 0.150.15

본 발명은, 감마부티로락톤 등의 C4 제품군의 제조에 있어서 부생물로서 생성되는 고비점 화합물을 분해하여 원료를 재생하는 것을 가능하게 하기 위해, 보다 효율이 높은, 공업적으로 유리한 방법으로서 C4 제품군의 제조 방법에 널리 이용 가능하다.The present invention provides a more efficient, industrially advantageous method for decomposing high-boiling compounds produced as by-products in the production of C4 family such as gamma butyrolactone and regenerating raw materials. It is widely applicable to the manufacturing method of the.

또한, 2004년 10월 14일에 출원된 일본 특허출원 2004-299577호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하여, 본 발명의 명세서의 개시로서 취입하는 것이다.In addition, all the content of the JP Patent application 2004-299577, the claim, drawing, and the abstract for which it applied on October 14, 2004 is referred here, and it takes in as an indication of the specification of this invention.

Claims (15)

숙신산 및/또는 4-히드록시부티르산, 그리고 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 수용액을, 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시켜, 각 구성 성분으로 분해함과 함께, 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로 변환, 및/또는 에스테르 올리고머의 구성 성분으로서 4-히드록시부티르산을 함유하는 경우는 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 변환하는 에스테르 올리고머의 분해 방법.Aqueous solutions of ester oligomers containing succinic acid and / or 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as constituents are contacted with a solid acid catalyst under heating to decompose into respective constituents, A method for decomposing an ester oligomer for converting butanediol to tetrahydrofuran and / or converting 4-hydroxybutyric acid to gamma butyrolactone when it contains 4-hydroxybutyric acid as a constituent of the ester oligomer. 숙신산과 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 수용액을, 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시켜, 숙신산 및 1,4-부탄디올로 분해함과 함께, 1,4-부탄디올을 테트라히드로푸란으로 변환하는 에스테르 올리고머의 분해 방법.Aqueous solutions of ester oligomers containing succinic acid and 1,4-butanediol as constituents are brought into contact with a solid acid catalyst under heating to decompose into succinic acid and 1,4-butanediol, and 1,4-butanediol is tetrahydro Process for the decomposition of ester oligomers converted to furan. 4-히드록시부티르산과 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 수용액을, 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시켜,4-히드록시부티르산과 1,4-부탄디올로 분해함과 함께 4-히드록시부티르산을 감마부티로락톤으로 변환하는 에스테르 올리고머의 분해 방법.An aqueous solution of an ester oligomer containing 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as a constituent is contacted with a solid acid catalyst under heating to decompose into 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol, and 4 -Decomposition method of the ester oligomer which converts hydroxybutyric acid to gamma butyrolactone. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 가온이 80 ∼ 200℃ 이고, 고체 산 촉매와의 접촉 시간이 1 ∼ 20 시간인 에스테르 올리고머의 분해 방법.The decomposition method of the ester oligomer whose heating is 80-200 degreeC and whose contact time with a solid acid catalyst is 1-20 hours. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 에스테르 올리고머의 수용액이 인 농도 1wtppm ∼ 400wtppm 의 수용액인 에스테르 올리고머의 분해 방법.A method for decomposing an ester oligomer, wherein the aqueous solution of the ester oligomer is an aqueous solution having a phosphorus concentration of 1 wtppm to 400 wtppm. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 에스테르 올리고머의 수용액이 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응, 또는 디올의 탈수소 반응에 의해 탄소수 4 의 화합물을 제조할 때에 부생하는 고비점 화합물의 수용액인 에스테르 올리고머의 분해 방법.A method for decomposing an ester oligomer, wherein the aqueous solution of an ester oligomer is an aqueous solution of a high boiling point compound which is a byproduct when a compound having 4 carbon atoms is produced by hydrogenation of dicarboxylic acid or acid anhydride or dehydrogenation of diol. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 탄소수 4 의 화합물이 감마부티로락톤, 1,4-부탄디올, 테트라히드로푸란, 숙신산, 및 무수 숙신산 중 적어도 1 종인 것을 특징으로 하는 에스테르 올리고머의 분해 방법.The method for decomposing an ester oligomer, wherein the compound having 4 carbon atoms is at least one of gamma butyrolactone, 1,4-butanediol, tetrahydrofuran, succinic acid, and succinic anhydride. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 탄소수 4 의 화합물이 감마부티로락톤인 것을 특징으로 하는 에스테르 올리고머의 분해 방법.A method for decomposing an ester oligomer, wherein the compound having 4 carbon atoms is gamma butyrolactone. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 고체 산 촉매가 술폰기를 갖는 양이온 교환 수지인 것을 특징으로 하는 에스테르 올리고머의 분해 방법.A method for decomposing an ester oligomer, wherein the solid acid catalyst is a cation exchange resin having a sulfone group. 숙신산과 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 수용액을, 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시켜, 숙신산과 테트라히드로푸란으로 분해하는 숙신산의 제조 방법.A method for producing succinic acid in which an aqueous solution of an ester oligomer containing succinic acid and 1,4-butanediol as a constituent component is brought into contact with a solid acid catalyst under heating to decompose into succinic acid and tetrahydrofuran. 4-히드록시부티르산과 1,4-부탄디올을 구성 성분으로서 함유하는 에스테르 올리고머의 수용액을, 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시켜, 감마부티로락톤과 테트라히드로푸란으로 분해하는 감마부티로락톤의 제조 방법.Preparation of gamma butyrolactone decomposed into gamma butyrolactone and tetrahydrofuran by contacting a solid acid catalyst with an aqueous solution of an ester oligomer containing 4-hydroxybutyric acid and 1,4-butanediol as components. Way. 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 의해 탄소수 4 의 화합물을 제조하는 방법으로서, 탄소수 4 의 화합물을 제조할 때에 부생하는 고비점 화합물을 함유하는 수용액을, 숙신산 및 테트라히드로푸란으로 분해하고, 숙신산을 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 도입하는 탄소수 4 의 화합물의 제조 방법.A method of producing a compound having 4 carbon atoms by hydrogenation of a dicarboxylic acid or an acid anhydride, wherein an aqueous solution containing a high-boiling compound by-produced when producing a compound having 4 carbon atoms is decomposed into succinic acid and tetrahydrofuran, A method for producing a compound having 4 carbon atoms, which introduces succinic acid into the hydrogenation reaction of dicarboxylic acid or acid anhydride. 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 의해 탄소수 4 의 화합물을 제조하는 방법으로서, 탄소수 4 의 화합물을 제조할 때에 부생하는 고비점 화합물을 함유하는 수용액을, 가온 하, 고체 산 촉매와 접촉시켜, 고비점 화합물을 숙신산 및 테트라히드로푸란으로 분해하고, 물 및 테트라히드로푸란을 증류 분리하여, 얻어진 숙신산 수용액을 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응에 도입하는 것을 특징으로 하는 탄소수 4 의 화합물의 제조 방법.A method of producing a compound having 4 carbon atoms by hydrogenation of dicarboxylic acid or acid anhydride, wherein an aqueous solution containing a high-boiling compound by-produced when producing a compound having 4 carbon atoms is brought into contact with a solid acid catalyst under heating. And decomposing the high boiling point compound into succinic acid and tetrahydrofuran, distilling off water and tetrahydrofuran, and introducing the obtained aqueous succinic acid solution into the hydrogenation reaction of dicarboxylic acid or acid anhydride. Manufacturing method. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,The method according to claim 12 or 13, 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응, 또는 디올의 탈수소 반응에 의해 탄소수 4 의 화합물을 제조하는 방법이 균일계 루테늄 착물 촉매를 이용하여 무수 숙신산, 숙신산, 무수 말레산 중 어느 하나, 또는 복수의 수소화 반응에 의해, 또는 1,4-부탄디올의 탈수소에 의해, 감마부티로락톤을 제조하는 방법인 탄소수 4 의 화합물의 제조 방법.The method for producing a compound having 4 carbon atoms by hydrogenation of dicarboxylic acid or acid anhydride or dehydrogenation of diol is carried out using a homogeneous ruthenium complex catalyst, succinic anhydride, succinic acid, maleic anhydride, or a plurality of compounds. A method for producing a compound having 4 carbon atoms, which is a method for producing gamma butyrolactone by hydrogenation or by dehydrogenation of 1,4-butanediol. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 12 to 14, 탄소수 4 의 화합물을 제조할 때에 부생하는 고비점 화합물을 함유하는 수용액이, 디카르복실산 또는 산무수물의 수소화 반응, 또는 디올의 탈수소 반응에 의해 얻어지는 반응액으로부터 탄소수 4 의 화합물 및 반응 용매를 제거하여 얻은 부생 고비점 화합물을 함유하는 촉매액에, 물 및 비극성 용매를 첨가하여 추출 처리하고, 얻어진 복수상 중의 수상인 탄소수 4 의 화합물의 제조 방법.The aqueous solution containing the high boiling point compound by-produced when producing the C4 compound removes the C4 compound and the reaction solvent from the reaction solution obtained by hydrogenation of dicarboxylic acid or acid anhydride or dehydrogenation of diol. The manufacturing method of a C4 compound which is an aqueous phase in the multiple phase obtained by adding and extracting water and a nonpolar solvent to the catalyst liquid containing the by-product high boiling point compound obtained by this.
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