專利名稱：：2,5-二氫呋喃的連續(xù)制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及2，5-二氫呋喃的連續(xù)制造方法。本發(fā)明得到的2，5-二氫呋喃可用作醫(yī)藥和農(nóng)藥原料、聚合物原料等原料、中間體等。
背景技術(shù)：
：作為以往的環(huán)醚的制造方法，可列舉以下制造方法通過在硫酸氫鹽類的存在下或在硫酸和堿共存下使順式-2-丁烯-l，4-二醇脫水環(huán)化，來制造2，5-二氫呋喃的方法(參照專利文獻(xiàn)1);通過使氣化的順式-2-丁烯-1，4-二醇與氦氣和氬氣一起在氧化鋁催化劑填充管內(nèi)流通，來制造2，5-二氫呋喃的方法(參照非專利文獻(xiàn)1);通過在氧化鋁催化劑的存在下，一邊向反應(yīng)器供應(yīng)順式-2-丁烯-l，4-二醇，一邊在常壓、170220X:下使其進(jìn)行脫水環(huán)化反應(yīng)，來連續(xù)制造2，5-二氫呋喃的方法(參照專利文獻(xiàn)2);通過在經(jīng)過特定處理的氧化鋁的存在下，使飽和ot,ffl-二醇進(jìn)行脫水環(huán)化反應(yīng)，來制造環(huán)醚的方法(參照專利文獻(xiàn)3)等。非專利文獻(xiàn)1:IndustrialEng.Chem.Product.Res.&Dev.1973年，第12巻，第3號(hào)，p.184-189專利文獻(xiàn)l:日本特開平9-110850號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:德國(獨(dú)國)專利發(fā)明第1211219號(hào)說明書專利文獻(xiàn)3:日本特開昭56-73080號(hào)>^報(bào)
發(fā)明內(nèi)容在專利文獻(xiàn)1中記載的方法中，存在以下問題如果使用常用的鐵制或不銹鋼制的裝置進(jìn)行反應(yīng)則裝置會(huì)腐蝕，因此必須使用八77口一(注冊(cè)商標(biāo))等昂貴材質(zhì)的裝置。另外，本發(fā)明人追加試驗(yàn)了專利文獻(xiàn)1記載的方法后，明確了如果進(jìn)行持續(xù)長時(shí)間的連續(xù)制造，則來自順式-2-丁烯-l，4-二醇的副反應(yīng)產(chǎn)物蓄積而使催化劑活性顯著降低，因此難以進(jìn)行長時(shí)間連續(xù)制造。非專利文獻(xiàn)1記載的方法中，需要使用昂貴的氦氣，增加了制造成本，因此作為工業(yè)化制造方法不優(yōu)選。另外，非專利文獻(xiàn)1中對(duì)于由伴隨反應(yīng)而產(chǎn)生的副產(chǎn)物羰基化合物、縮醛化合物所造成的影響，沒有任何記載。專利文獻(xiàn)2記載的方法中，選擇率達(dá)到95%以上，可取得較好的反應(yīng)成果。但是，只記載了到約10小時(shí)后為止的反應(yīng)成果。因此，本發(fā)明人在按照該專利文獻(xiàn)2的實(shí)施例進(jìn)行追加試驗(yàn)后，明確了在短時(shí)間內(nèi)確實(shí)可以得到良好的反應(yīng)成果，但如果進(jìn)行80小時(shí)以上的連續(xù)制造，則催化劑活性降低(參照本申請(qǐng)說明書的比較例1等)。此外，專利文獻(xiàn)3中，在使用不飽和a，(D-二醇作為原料的情況下會(huì)生成副產(chǎn)物，而在進(jìn)行長期連續(xù)反應(yīng)的情況下出現(xiàn)由該副產(chǎn)物造成的惡劣影響，并且對(duì)于副產(chǎn)物的解決方法沒有任何記載。因此本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種能夠長期、且有利于工業(yè)化的制造2，5-二氫呋喃的方法。根據(jù)本發(fā)明，可通過提供下列制造方法來實(shí)現(xiàn)上述目的[12，5-二氫呋喃的連續(xù)制造方法，其特征在于在氧化鋁的存在下，在液相中使順式-2-丁烯-l，4-二醇進(jìn)行脫水環(huán)化反應(yīng)時(shí)，將反應(yīng)體系內(nèi)存在的羰基化合物和縮醛化合物在反應(yīng)混合液中的總濃度(其中，縮醛化合物的濃度為以縮醛基換算的濃度。)控制在O.l~2mol/L的范圍內(nèi)；2〗上述[1記栽的2，5-二氫呋喃的連續(xù)制造方法，該方法將反應(yīng)體系內(nèi)存在的羰基化合物和縮醛化合物在反應(yīng)混合液中的總濃度控制在0.51.5mol/L的范圍內(nèi)；3上述[1]或[2記載的2，5-二氫呋喃的連續(xù)制造方法，其中，一邊將順式-2-丁烯-l，4-二醇連續(xù)或間歇地供應(yīng)到反應(yīng)器中，一邊蒸餾除去生成的2，5-二氫呋喃、水和副產(chǎn)物的一部分，同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)；[4上述[1[3中任一項(xiàng)記栽的2，5-二氫呋喃的連續(xù)制造方法，其中，持續(xù)實(shí)施反應(yīng)80小時(shí)以上。根據(jù)本發(fā)明，可長時(shí)間穩(wěn)定地、有利于工業(yè)化地制造可用作醫(yī)藥和農(nóng)藥原料、聚合物原料等原料、中間體等的2，5-二氫呋喃。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的特征在于，在氧化鋁的存在下使順式-2-丁烯-l，4-二醇進(jìn)行脫水環(huán)化反應(yīng)時(shí)，將存在于反應(yīng)體系內(nèi)的羰基化合物和縮醛化合物在反應(yīng)混合液中的總濃度(但是，本說明書中，縮醛化合物的濃度為以縮醛基換算的濃度。)控制在0.12mol/L的范圍內(nèi)。在本說明書和權(quán)力要求書中，"反應(yīng)混合液"是指含有順式-2-丁烯-l，4-二醇、伴隨反應(yīng)進(jìn)行而生成的所有副產(chǎn)物、以及根據(jù)需要添加的溶劑的混合液(即反應(yīng)器內(nèi)的全部混合液)，只要沒有預(yù)先說明，則也含有作為目標(biāo)產(chǎn)物的2,5-二氫呋喃。另外"連續(xù)，，是表示，連續(xù)使用同一氧化鋁，反應(yīng)不會(huì)一次結(jié)束而是以分批的方式多次持續(xù)進(jìn)行，或者以連續(xù)方式進(jìn)行反應(yīng)。作為存在于反應(yīng)體系內(nèi)的羰基化合物，例如可列舉巴豆醛、4-羥基丁醛等。另外，作為存在于反應(yīng)體系內(nèi)的縮醛化合物，例如可列舉巴豆醛的順式-2-丁烯-l，4-二醇縮醛化合物、4-羥基四氫呋喃等，并且還可列舉由巴豆醛、4-羥基丁醛進(jìn)一步反應(yīng)而得到的以下結(jié)構(gòu)式表示的化合物等。[化1]這些羰基化合物和縮醛化合物還包括伴隨反應(yīng)進(jìn)行而生成的副產(chǎn)物。本發(fā)明中，除上述羰基化合物和縮醛化合物以外，還會(huì)生成醚化合物副產(chǎn)物。作為上述醚化合物，例如可列舉雙(4-羥基-2-丁烯)醚等。但令人驚訝的是，本發(fā)明中醚化合物的濃度沒有產(chǎn)生問題，羰基化合物和縮醛化合物在反應(yīng)混合液中的總濃度只要在0.1~2mol/L的范圍內(nèi)即可。另外，在本說明書中有時(shí)將以上的羰基化合物、縮醛化合物、醚化合物、以及除此之外的副產(chǎn)物總稱為"副產(chǎn)物"。另外，對(duì)于其中沸點(diǎn)低的化合物(例如巴豆醛、4-羥基丁醛、呋喃、2，3-二氫呋喃、四氫呋喃、巴豆醛、4-羥基丁醛等)，有時(shí)稱為"低沸點(diǎn)副產(chǎn)物"或"副產(chǎn)物的一部分"。相對(duì)于反應(yīng)混合液全體，反應(yīng)混合液中順式-2-丁烯-l,4-二醇的濃度優(yōu)選為20-100質(zhì)量％的范圍，更優(yōu)選為50~99質(zhì)量％的范圍。如果為20質(zhì)量％以上，則2，5-二氫呔喃每單位時(shí)間的生成量達(dá)到充分，故優(yōu)選。反應(yīng)混合液中的順式-2-丁烯-1，4-二醇濃度的測(cè)定方法沒有特別限制，例如，可用氣相色語法測(cè)定(測(cè)定條件參照實(shí)施例)。另外，檢測(cè)反應(yīng)中2，5-二氫呋喃的餾出速度時(shí)，其間反應(yīng)混合液中順式-2-丁烯-1，4-二醇濃度的變化優(yōu)選維持在30質(zhì)量％以內(nèi)，通過這樣使得易于從2,5-二氫呋喃的生成速度考察氧化鋁的活度。另一方面，順式-2-丁烯-1，4-二醇的濃度如果大幅變動(dòng)，則會(huì)影響2，5-二氫呋喃的生成速度，使得難以考察氧化鋁的活度，故優(yōu)選。作為氧化鋁，例如可列舉Y-氧化鋁、S-氧化鋁、5C-氧化鋁、Ti-氧化鋁、p-氧化鋁等，其中優(yōu)選使用"氧化鋁。氧化鋁中可以含有鈉、鉀等堿金屬；鎂、鈣等堿土金屬；硅、硫、銅、鐵、鉻、錳等雜質(zhì)。從2，5-二氫呋喃的選擇率的觀點(diǎn)出發(fā)，這些雜質(zhì)的量相對(duì)于氧化鋁優(yōu)選為0~5質(zhì)量％的范圍。氧化鋁的形狀沒有特別限制，例如可以選擇粉末狀、片狀、圓筒狀等形狀。對(duì)于氧化鋁的使用量，例如在進(jìn)行后述液相懸法反應(yīng)時(shí)，從氧化鋁的活性和反應(yīng)混合液的流動(dòng)性的觀點(diǎn)出發(fā)，通常氧化鋁的使用量相對(duì)于反應(yīng)混合液優(yōu)選為0.120質(zhì)量％的范圍。另外，在進(jìn)行后述液相固定床反應(yīng)時(shí)，可根據(jù)催化槽的大小來適當(dāng)設(shè)定氧化鋁的使用量。本發(fā)明在存在或不存在溶劑的條件下均可實(shí)施。作為溶劑，只要對(duì)反應(yīng)沒有不良影響就沒有特別限制，例如可列舉十二烷等飽和烴、異丙基苯等芳香族烴等。在溶劑的存在下進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，溶劑的使用量相對(duì)于反應(yīng)混合液優(yōu)選為1~50質(zhì)量％的范圍。對(duì)反應(yīng)溫度沒有特別限制，通常在100300t:的范圍內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，從生產(chǎn)性的觀點(diǎn)以及抑制由原料即順式-2-丁烯-l，4-二醇的異構(gòu)化產(chǎn)生的副反應(yīng)的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為160-240t:的范圍，更優(yōu)選為170~230*C的范圍。反應(yīng)壓力只要使順式-2-丁烯-l，4-二醇在上述反應(yīng)溫度下為液體則沒有特別限制，但通常在80~120kPa的范圍內(nèi)進(jìn)行，優(yōu)選在常壓下進(jìn)行。另外，本發(fā)明可以在氮?dú)饣驓鍤獾榷栊詺怏w環(huán)境下進(jìn)行?？梢圆捎靡合鄳覞岱磻?yīng)或液相固定床反應(yīng)來實(shí)施本發(fā)明。液相懸濁反應(yīng)例如可通過以下方式進(jìn)行向反應(yīng)器中加入粉末狀的氧化鋁、順式-2-丁烯-l，4-二醇、并根據(jù)需要加入溶劑，在氮?dú)饣驓鍤獾榷栊詺怏w環(huán)境、所定溫度和所定壓力下進(jìn)行反應(yīng)。另外，液相固定床反應(yīng)例如可通過以下方式進(jìn)行將片狀或圓筒狀的氧化鋁固定在槽式反應(yīng)器中使之與反應(yīng)混合液接觸；或者將其填充到多管式反應(yīng)容器中，使反應(yīng)混合液在該反應(yīng)器中流通。其中，液相固定床反應(yīng)的形式由于不需要考慮由被攪拌的氧化鋁對(duì)反應(yīng)器的沖撞而引起的反應(yīng)器磨耗，故優(yōu)選。本發(fā)明中，作為在"連續(xù)，，條件下進(jìn)行反應(yīng)的方法，例如可列舉以下方法(A)以分批方式進(jìn)行反應(yīng)，優(yōu)選在轉(zhuǎn)化率超過10%、更優(yōu)選超過50%后取出反應(yīng)混合液，從取出的反應(yīng)混合液中除去2，5-二氫吹喃、水和副產(chǎn)物，回收順式-2-丁烯-l，4-二醇和氧化鋁并再利用于本反應(yīng)中(可添加新的順式-2-丁烯-l，4-二醇。)，從而繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)的方法；以及(B)例如，采用一邊向存在氧化鋁和反應(yīng)混合液的反應(yīng)器中連續(xù)或間歇地提供順式-2-丁烯-l，4-二醇，一邊將生成的2，5-二氫呋喃、水和副產(chǎn)物優(yōu)選連續(xù)除去的連續(xù)方式的方法。在該方法中，如后所述，優(yōu)選采用將該反應(yīng)混合液取出以使反應(yīng)混合液中的羰基化合物和縮醛化合物的總濃度達(dá)到0.1~2mol/L的范圍內(nèi)的方法。本發(fā)明中，如前所述，將伴隨反應(yīng)的進(jìn)行而產(chǎn)生的、存在于反應(yīng)體系內(nèi)的上述羰基化合物和縮醛化合物在反應(yīng)混合液中的總濃度控制在0.1~2mol/L、優(yōu)選0.3~2mol/L、更優(yōu)選0.3~1.7mol/L、進(jìn)一步優(yōu)選0.51.7、更優(yōu)選0.51.5mol/L的范圍內(nèi)。羰基化合物和縮醛化合物在反應(yīng)混合液中的總濃度如果不足0.1mol/L，則會(huì)產(chǎn)生需要極度縮短反應(yīng)時(shí)間的問題，或產(chǎn)生在長時(shí)間進(jìn)行反應(yīng)時(shí)將羰基化合物和縮醛化合物從反應(yīng)體系中分離的操作負(fù)荷增大的問題，因此從工業(yè)實(shí)施的觀點(diǎn)出發(fā)是不利的。另外，總濃度超過2mol/L的羰基化合物和/或縮醛化合物如果與氧化鋁接觸，則氧化鋁的活性降低，因此不能長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)。羰基化合物、縮醛化合物的定量方法沒有特別限制，可以使用氣相色鐠儀、液相色譜儀等分析儀器，也可以使用鹽酸羥胺法(參照實(shí)施例以及新實(shí)驗(yàn)化學(xué)講座，第13巻，第3版，有機(jī)結(jié)構(gòu)[I，p.57-58)等。其中，從可以將各種羰基化合物和縮醛化合物一起定量的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選鹽酸羥胺法。作為將羰基化合物和縮醛化合物在反應(yīng)混合液中的總濃度保持在0.1~2mol/L的范圍內(nèi)的具體方法，例如可列舉以下方法(l)通過對(duì)槽式反應(yīng)器中的反應(yīng)混合液進(jìn)行蒸餾，將羰基化合物和縮醛化合物從反應(yīng)器中餾去的方法(蒸餾分離法)；(2)從反應(yīng)器中取出一部分反應(yīng)混合液，在取出的反應(yīng)混合液中混入氧化鋁時(shí)，適當(dāng)分離氧化鋁并將分離的氧化鋁放回反應(yīng)器中，通過向反應(yīng)器中添加順式-2-丁烯-l，4-二醇等，以降低羰基化合物和縮醛化合物的總濃度的方法(溶液更新法)；其中可以優(yōu)選通過對(duì)除去了氧化鋁的反應(yīng)混合液進(jìn)行蒸餾等以分離除去羰基化合物和縮醛化合物，同時(shí)分離順式-2-丁烯-l，4-二醇，并將分離的順式_2-丁烯-1，4-二醇放回反應(yīng)器中；(3)使反應(yīng)混合液在具有羰基吸附能力的吸附劑(陰離子交換樹脂等)與反應(yīng)器之間循環(huán)的方法(羰基吸附法)；(4)使反應(yīng)混合液在聚乙烯吡啶或用卣化物對(duì)聚乙烯吡啶進(jìn)行了交聯(lián)的分離膜與反應(yīng)器之間循環(huán)的方法(膜分離法)等。特別地，將(1)的蒸餾分離法和(2)的溶液更新法組合的方法更有效，故優(yōu)選。例如，將氧化鋁固定在槽式反應(yīng)器中，一邊與2，5-二氫呋喃和水一同蒸餾分離(餾出溫度90100X:/常壓)低沸點(diǎn)的羰基化合物(巴豆醛、4-羥基丁醛等)和縮醛化合物，一邊進(jìn)行反應(yīng)。同時(shí)，取出一部分反應(yīng)混合液，通過向反應(yīng)器中添加順式-2-丁烯-l，4-二醇等，從而將羰基化合物和縮醛化合物在反應(yīng)混合液中的總濃度保持在0.1~2mol/L的范圍內(nèi)。其中，通過對(duì)取出的反應(yīng)混合液進(jìn)行蒸餾以分離羰基化合物、縮醛化合物和順式-2-丁烯-l，4-二醇，并可以將該順式-2-丁烯-l，4-二醇放回反應(yīng)器中。通過對(duì)由此所得的反應(yīng)混合液進(jìn)行蒸餾，可以分離、純化2，5-二氫呋喃。另外，蒸餾分離了2，5-二氫呋喃后的含有順式-2-丁烯-1，4-二醇的殘留液體可作為本發(fā)明的原料再次使用。另外，在本發(fā)明中作為原料使用的順式-2-丁烯-l，4-二醇，可通過使乙炔與曱醛反應(yīng)(萊伯爾反應(yīng))所得的2-丁炔-l，4-二醇，在鈀催化劑的存在下進(jìn)行選擇性氫化反應(yīng)來制造。該氫化反應(yīng)例如可按照日本特表平10-502363號(hào)公報(bào)記載的方法來進(jìn)行。具體而言，可以通過使萊伯爾反應(yīng)所得的丁炔二醇溶液(50質(zhì)量％水溶液)與150mg釔催化劑在高壓釜中、IOO"C、氫氣壓1，8MPa下反應(yīng)，得到順式-2國丁烯隱l，4-二醇。作為副產(chǎn)物，生成丁二醇1.6%、縮醛化合物0.3%、丁炔二醇0.8%,但可以通過純化分離來除去縮醛化合物。另外，采用后述鹽酸羥胺法確認(rèn)了可工業(yè)化獲得的順式-2-丁烯-l，4-二醇的羰基化合物在檢測(cè)限值(0.02mol/L)以下。實(shí)施例以下，通過實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說明，但本發(fā)明不受這些實(shí)施例的任何限制。另外，在以下實(shí)施例中，通過氣相色譜法測(cè)定反應(yīng)混合液中順式-2-丁烯-l，4-二醇的濃度和餾出液中2,5-二氫呋喃的濃度。此外，通過鹽酸羥胺法分析羰基化合物和縮醛化合物在反應(yīng)混合液中的總濃度。另外，以下實(shí)施例中的氣相色譜法測(cè)定、鹽酸羥胺法按照以下方法進(jìn)行。并按照以下方法制成填充了Y-氧化鋁的特氟隆(Teflon)(注冊(cè)商標(biāo))制的袋子，用于以下的實(shí)施例等。[氣相色譜法測(cè)定裝置GC-9A(島津制作所制)使用柱子CBP-l(SOm)(島津制作所制)分析條件進(jìn)樣口溫度50t:、檢測(cè)器溫度250t:檢測(cè)器氫火焰電離檢測(cè)器(FID)升溫條件50"C下保持10分鐘—以15"C/分鐘升溫—250t:下保持10分鐘[鹽酸羥胺法]將約4g樣品加入0.5mol/L的鹽酸羥胺溶液[水乙醇=1:4(體積比)的混合液]50ml中，攪拌30分鐘。使用具備甘汞電極和玻璃電極的pH計(jì)，用0.5mol/L的氫氧化鈉水溶液對(duì)生成的酸進(jìn)行滴定。使用其結(jié)果由下式計(jì)算出羰基化合物和縮醛化合物的總濃度。羰基化合物和縮醛化合物的總濃度(mol/L)=本滴定量(1111^0.5(11101/1^/(樣品量(8)/比重(8/1111))[向特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))制的袋子中填充y-氧化鋁]各實(shí)施例和比較例中，從PFA網(wǎng)狀物(mesh)(商品名，特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))網(wǎng)狀物)(30目(mesh)、線徑260jim、開孔(opening)590nm)切下"6cmx4cm，，的片，在對(duì)折成長方形(3cmx4cm)的同時(shí)包入y-氧化鋁，將三條邊熱熔融閉合，從而制成含有Y-氧化鋁的特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))制的袋子。<實(shí)施例1>液相固定床反應(yīng)將含有1化E30N4[商品名，y-氧化鋁(內(nèi)徑2mm、夕卜徑5mm、高度3.8mm的環(huán)狀片)，日揮化學(xué)林式會(huì)社制的特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))制的袋子固定在具備電磁攪拌裝置和餾出口的內(nèi)容積1000ml的三頸燒瓶上。在該燒瓶上設(shè)置蒸餾塔(內(nèi)徑25mmx長度400mm、無填充物、理論塔板數(shù)為2)，并在該蒸餾塔上進(jìn)一步設(shè)置水冷卻式回流裝置。向上述燒瓶中加入500ml順式-2-丁烯-l，4-二醇(540g、6.1mol)，在氮?dú)猸h(huán)境下，邊攪拌邊在常壓下使升溫至195X:。一邊將2，5-二氫呋喃、水和低沸點(diǎn)副產(chǎn)物(例如巴豆醛、4-羥基丁醛等)餾出(93~97匸/常壓)，一邊連續(xù)提供順式-2-丁烯-l，4-二醇，使得燒瓶內(nèi)反應(yīng)混合液的量維持在500ml。反應(yīng)剛開始后反應(yīng)混合液中順式-2-丁烯-l，4-二醇的濃度為99質(zhì)量％,反應(yīng)開始60小時(shí)后，反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)混合液中順式-2-丁烯-l，4-二醇的濃度變成50質(zhì)量％。在該時(shí)刻，采用鹽酸羥胺法測(cè)定羰基化合物和縮醛化合物的總濃度，結(jié)果為1.4mol/L。80小時(shí)后，為了將羰基化合物和縮醛化合物的總濃度維持在0,l~2mol/L，從燒瓶中取出100ml反應(yīng)混合液并棄去(此處取出并棄去的反應(yīng)混合液中不含2，5-二氫呋喃。)，另外，重新向反應(yīng)器中添加100ml順式-2-丁烯-l，4-二醇。此時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)混合液中順式-2-丁烯-l，4-二醇的濃度達(dá)到60質(zhì)量％。之后也適當(dāng)測(cè)定反應(yīng)混合液中順式-2-丁烯-l，4-二醇的濃度、以及羰基化合物和縮醛化合物的總濃度，當(dāng)羰基化合物和縮醛化合物的總濃度增加時(shí)，適當(dāng)從燒瓶中取出反應(yīng)混合液并棄去(此處取出并棄去的反應(yīng)混合液中不含2，5-二氫呋喃。)，另外，重新向反應(yīng)器中添加順式-2-丁烯_1，4-二醇，從而將羰基化合物和縮醛化合物的總濃度維持在0.1~2mol/L。此外，在反應(yīng)開始60小時(shí)后，將反應(yīng)混合液中順式-2-丁烯-l，4-二醇的濃度維持在49~60質(zhì)量％。結(jié)果如表1所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>DHF:2，5-二氫呋喃BED:順式-2-丁烯-l，4-二醇*:以2，5-二氬呋喃開始餾出的時(shí)間作為反應(yīng)開始時(shí)間。<比較例1>液相固定床反應(yīng)將含有14gE30N4[商品名，y-氧化鋁(內(nèi)徑2mm、外徑5mm、高度3.8mm的環(huán)狀片)，日揮化學(xué)林式會(huì)社制的特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))制的袋子固定在具備電磁攪拌裝置和餾出口的內(nèi)容積1000ml的三頸燒瓶上。在該燒瓶上設(shè)置蒸餾塔(內(nèi)徑25mmx長度400mm、無填充物、理論塔板數(shù)為2)，并在該蒸餾塔上進(jìn)一步設(shè)置水冷卻式回流裝置。向上述燒瓶中加入500ml順式-2-丁烯-l，4-二醇(540g、6.1mol)，在氮?dú)猸h(huán)境下，邊攪拌邊在常壓下使升溫至195X:。一邊將2，5-二氫呋喃、水和低沸點(diǎn)副產(chǎn)物(例如巴豆醛、4-羥基丁醛等)餾出(9397X:/常壓)，一邊連續(xù)提供順式-2-丁烯-l，4-二醇，使得燒瓶內(nèi)反應(yīng)混合液的量維持在500ml。反應(yīng)剛開始后反應(yīng)混合液中順式-2-丁烯-l，4-二醇的濃度為99質(zhì)量％。從反應(yīng)開始到100小時(shí)后為止不調(diào)整反應(yīng)混合液中羰基化合物和縮醛化合物的濃度。IOO小時(shí)后，反應(yīng)混合液中羰基化合物和縮醛化合物的總濃度為2.3mol/L。此外，反應(yīng)混合液中順式-2-丁烯-l，4-二醇的濃度為30質(zhì)量％。取出200ml反應(yīng)混合液并棄去(此處取出并棄去的反應(yīng)混合液中不含2，5-二氫呋喃。)，另外，通過重新向反應(yīng)器中添加200ml順式-2-丁烯-l，4-二醇，使順式-2-丁烯-l，4-二醇的濃度為55質(zhì)量％。之后適當(dāng)測(cè)定順式-2-丁烯-l，4-二醇的濃度、以及羰基化合物和縮醛化合物的總濃度，當(dāng)羰基化合物和縮醛化合物的總濃度增加時(shí)，從燒瓶中取出反應(yīng)混合液并棄去(此處取出并棄去的反應(yīng)混合液中不含2，5-二氫呋喃。)，另外，進(jìn)行重新向反應(yīng)器中添加順式-2-丁烯-l，4-二醇的操作，使得羰基化合物和縮醛化合物的總濃度不超過2mol/L。此外，在反應(yīng)開始100小時(shí)后，將反應(yīng)混合液中順式-2-丁烯-l，4-二醇的濃度維持在3055質(zhì)量％。結(jié)果如表2所示。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>DHF:2，5-二氫呋喃BED:順式-2-丁烯-l，4-二醇*:以2，5-二氫呋響開始餾出的時(shí)間作為反應(yīng)開始時(shí)間。<比較例2>液相固定床反應(yīng)將含有14gE30N商品名，Y-氧化鋁(內(nèi)徑2mm、外徑5mm、高度3.8mm的環(huán)狀片)，日揮化學(xué)林式會(huì)社制的特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))制的袋子固定在具備電磁攪拌裝置和餾出口的內(nèi)容積1000ml的三頸燒瓶上。在該燒瓶上設(shè)置蒸餾塔(內(nèi)徑25mmx長度400mm、無填充物、理論塔板數(shù)為2)，并在該蒸餾塔上進(jìn)一步設(shè)置水冷卻式回流裝置。向上述燒瓶中加入500ml順式-2-丁烯-l，4-二醇(540g、6.1mol)，在氮?dú)猸h(huán)境下，邊攪拌邊在常壓下使其升溫至195X:。一邊將2，5-二氫呋喃、水和低沸點(diǎn)副產(chǎn)物(例如巴豆醛、4-羥基丁^等)餾出(93~97€/常壓)，一邊連續(xù)提供順式-2-丁烯-l，4-二醇，使得燒瓶內(nèi)反應(yīng)混合液的量維持在500ml。反應(yīng)開始60小時(shí)后，將上述蒸餾塔更換為分離能力更高的蒸餾塔(內(nèi)徑25mmx長度600mm，填充物八U"、;/夕N0.2，理論塔板數(shù)為20),在該蒸餾塔上設(shè)置水冷卻式回流裝置，使得低沸點(diǎn)副產(chǎn)物(例如巴豆醛、4-羥基丁醛等)不會(huì)從蒸餾塔中餾出(蒸餾塔的餾出溫度65~75X:/常壓)，在195-1981C下連續(xù)進(jìn)行反應(yīng)。適當(dāng)從燒瓶中取出反應(yīng)混合液并棄去(此處取出并棄去的反應(yīng)混合液中不含2，5-二氫呋喃。)，使得燒瓶內(nèi)反應(yīng)混合液的量不超過500ml。由于不調(diào)整羰基化合物和縮醛化合物在反應(yīng)混合液中的濃度，因此二者的總濃度超過2mol/L。結(jié)果如表3所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>DHF:2，5-二氬呋喃BED:順式-2-丁烯-l，4-二醇*:以2，5-二氫呋響開始餾出的時(shí)間作為反應(yīng)開始時(shí)間。表l中，反應(yīng)中2，5-二氫呋喃的餾出量，即2，5-二氫呋喃的生成量很穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)大的變化。另一方面，表2中表明，反應(yīng)混合液中羰基化合物和縮醛化合物的總濃度達(dá)到2.1mol/L時(shí)(80小時(shí)后)，2,5-二氫呋喃的餾出量大幅減少。通過該結(jié)果可知，在比較例1中，從反應(yīng)開始80小時(shí)后起至100小時(shí)后為止，羰基化合物和縮酪化合物的總濃度處于超過2.0mol/L的狀態(tài)，此時(shí)Y-氧化鋁的活性降低。另外從表1和表3可知，不同于實(shí)施例l，比較例2中2，5-二氫呋喃的餾出量(生成量)逐漸減少，在140小時(shí)后減少至實(shí)施例1的情況的大約一半。從該結(jié)果中可知，通過在反應(yīng)混合液中羰基化合物和縮醛化合物的總濃度為2.1mol/L以上的狀態(tài)下使之長時(shí)間反應(yīng)，使得Y-氧化鋁的活性連續(xù)下降。因此，在本發(fā)明的制造方法中，即使在反應(yīng)達(dá)到長時(shí)間時(shí)，例如80小時(shí)以上、IOO小時(shí)以上、甚至120小時(shí)以上的連續(xù)反應(yīng)時(shí)，也能維持穩(wěn)定的催化劑活性。另外，同時(shí)可以說，相對(duì)于氧化鋁l質(zhì)量份，所制造的2，5-二氫呋喃為例如60質(zhì)量份以上、優(yōu)選80質(zhì)量份以上、更優(yōu)選100質(zhì)量份以上時(shí)，該效果更加明確。如上所述，作為反應(yīng)混合液中的副產(chǎn)物，除羰基化合物和縮醛化合物以外可以列舉醚化合物。因此，為了明確實(shí)施例l、比較例l和比較例2所示的本發(fā)明的效果是否僅取決于反應(yīng)混合液中羰基化合物和縮醛化合物的濃度而進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。<參考例1>副產(chǎn)物對(duì)反應(yīng)的影響的考察如下所示，使用二丁二醇(^7^i/y歹y〕一/Kdibutyleneglycol)和順式-2-丁烯-l，4-二醇的混合液對(duì)y-氧化鋁進(jìn)行預(yù)處理，考察氧化鋁活性的變化。預(yù)處理將含有2.5gE30N4[商品名、y-氧化鋁(內(nèi)徑2mm、外徑5mm、高度3.8mm的環(huán)狀片)，日揮化學(xué)抹式會(huì)社制]的特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))制的袋子固定在內(nèi)容積100ml的耐壓反應(yīng)器內(nèi)。在氮?dú)猸h(huán)境下，向上述耐壓反應(yīng)器內(nèi)添加35ml順式-2-丁烯-l，4-二醇(37.8g、0.43mol)和35ml醚化合物即二丁二醇(35.4g、0.21mol、相當(dāng)于2.9mol/L)，使y-氧化鋁完全浸泡，在180t:下加熱10小時(shí)。之后，一旦冷卻至室溫后將Y-氧化鋁連同特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))制的袋子一起取出，固定在具備電磁攪拌裝置的內(nèi)容積500ml的三頸燒瓶內(nèi)。在該燒瓶的一個(gè)口上設(shè)置蒸餾塔(內(nèi)徑25mmx長度400mm、無填充物、理論塔板數(shù)為2)，并在該蒸餾塔上進(jìn)一步設(shè)置水冷卻式回流裝置，在另一個(gè)口內(nèi)安裝溫度計(jì)，剩余的口作為導(dǎo)入口。脫水環(huán)化反應(yīng)向上述燒瓶內(nèi)添加200ml順式-2-丁烯-l,4-二醇，在氮?dú)猸h(huán)境，常壓下升溫至210t:。使2，5-二氫呋喃、水和低沸點(diǎn)副產(chǎn)物(例如巴豆醛、4-羥基丁醛等)從蒸餾塔的頂部餾出(97-101"C/常壓)，分析2，5-二氫呋喃的餾出速度。結(jié)果如表4所示。<參考例2>使用70ml二丁二醇(70.8g、0.43mol、相當(dāng)于6.1mol/L)代替參考例1預(yù)處理中所用的35ml順式-2-丁烯-l，4-二醇(37.8g、0.43mol)和35ml二丁二醇(35.4g、0.21mol)，除此之外進(jìn)行與參考例l相同的預(yù)處理，然后進(jìn)行與參考例l相同的實(shí)驗(yàn)和分析。結(jié)果如表4所示。<參考例3>使用63.0ml順式-2-丁烯-l，4-二醇(68.0g、0.77mol)和7.0ml巴豆醛(6.0g、0.09mol、相當(dāng)于1,2mol/L)代替參考例1預(yù)處理中所用的35ml順式-2-丁烯-l，4-二醇和35ml二丁二醇，除此之外進(jìn)行與參考例l相同的預(yù)處理，然后進(jìn)行與參考例l相同的實(shí)驗(yàn)和分析。結(jié)果如表4所示。<比較例3>使用56ml順式-2-丁烯-l，4-二醇(60.5g、0.69mol)和14ml巴豆醛(12g、0.17mol、相當(dāng)于2.4mol/L)代替參考例1預(yù)處理中所用的35ml順式-2-丁烯-l，4-二醇和35ml二丁二醇，除此之外進(jìn)行與參考例l相同的預(yù)處理，然后進(jìn)行與參考例l相同的實(shí)驗(yàn)和分析。結(jié)果如表4所示。<比較例4>使用70ml巴豆醛(59g、0.85mol、相當(dāng)于12mol/L)代替參考例1預(yù)處理中所用的35ml順式-2-丁烯-l，4-二醇和35ml二丁二醇，除此之外進(jìn)行與參考例i相同的預(yù)處理，然后進(jìn)行與參考例1相同的實(shí)驗(yàn)和分析。結(jié)果如表4所示。<比較例5>4吏用70ml丙烯醛乙縮醛(acroleindiethylacetal，7夕口乂^工于々7ir夕一汝)(60g、0.46mol、相當(dāng)于6.6mol/L)代替參考例1預(yù)處理中所用的35ml順式-2-丁烯-l，4-二醇和35ml二丁二醇，除此之外進(jìn)行與參考例1相同的預(yù)處理，然后進(jìn)行與參考例1相同的實(shí)驗(yàn)和分析。結(jié)果如表4所示。<比較例6>使用14ml巴豆醛(12g、0.17mol、相當(dāng)于2.4mol/L)和56ml丙烯醛乙縮醛(48g、0.35mol、相當(dāng)于7.4mol/L)代替參考例1預(yù)處理中所用的35ml順式-2-丁烯-l，4-二醇和35ml二丁二醇，除此之外進(jìn)行與參考例1相同的預(yù)處理，然后進(jìn)行與參考例1相同的實(shí)驗(yàn)和分析。結(jié)果如表4所示。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>DHF:2，5-二氫呋喃*:以2，5-二氫呋喃開始餾出的時(shí)間作為反應(yīng)開始時(shí)間。從表4可知，如比較例3~6所示，如果在反應(yīng)混合液中的巴豆醛和/或丙烯醛乙縮醛高于2mol/L的條件下將對(duì)Y-氧化鋁進(jìn)行了加熱的催化劑用于反應(yīng)中，則DHF的餾出速度降低。從該結(jié)果可知，y-氧化鋁的活性降低。另一方面，如參考例1~3所示，只要在反應(yīng)混合液中的羰基化合物和縮醛化合物的總濃度在0.1~2mol/L的范圍內(nèi)的條件下，則不論存在多少醚化合物，都不會(huì)看到加熱Y-氧化鋁時(shí)y-氧化鋁活性的降低。該結(jié)果表明，伴隨反應(yīng)進(jìn)行而產(chǎn)生的醚化合物副產(chǎn)物在反應(yīng)混合液中的濃度沒有影響，徹底證明了反應(yīng)混合液中羰基化合物和縮醛化合物的總濃度超過2mol/L是導(dǎo)致氧化鋁活性降低的原因。工業(yè)適用性根據(jù)本發(fā)明，可長期穩(wěn)定地、有利于工業(yè)化地制造2，5-二氫呋喃。所得的2，5-二氫呋喃可用作醫(yī)藥和農(nóng)藥的原料、聚合物原料等原料或中間體等。權(quán)利要求1.2，5-二氫呋喃的連續(xù)制造方法，其特征在于，在氧化鋁的存在下，在液相中使順式-2-丁烯-1，4-二醇進(jìn)行脫水環(huán)化反應(yīng)時(shí)，將反應(yīng)體系內(nèi)存在的羰基化合物和縮醛化合物在反應(yīng)混合液中的總濃度控制在0.1～2mol/L的范圍內(nèi)，其中縮醛化合物的濃度為以縮醛基換算的濃度。2.權(quán)利要求1所述的2，5-二氫呋喃的連續(xù)制造方法，其中，將反應(yīng)體系內(nèi)存在的羰基化合物和縮醛化合物在反應(yīng)混合液中的總濃度控制在0.5~1.5mol/L的范圍內(nèi)。3.權(quán)利要求1或2所述的2，5-二氫呋喃的連續(xù)制造方法，其中，一邊將順式-2-丁烯-l,4-二醇連續(xù)地或間斷地供應(yīng)到反應(yīng)器中，一邊蒸餾除去生成的2，5-二氫呋喃、水和副產(chǎn)物的一部分，同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)。4.權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的2，5-二氫呋喃的連續(xù)制造方法，其中，持續(xù)實(shí)施反應(yīng)80小時(shí)以上。全文摘要通過在氧化鋁的存在下使順式-2-丁烯-1，4-二醇在液相中進(jìn)行脫水環(huán)化反應(yīng)時(shí)，將存在于反應(yīng)體系內(nèi)的羰基化合物和縮醛化合物在反應(yīng)混合液中的總濃度(但是，縮醛化合物的濃度為以縮醛基換算的濃度。)控制在0.1～2mol/L的范圍內(nèi)，從而連續(xù)制造可用作醫(yī)藥和農(nóng)藥的原料、聚合物原料等原料或中間體等的2，5-二氫呋喃的方法，該方法可抑制γ-氧化鋁的失活，有利于長期的工業(yè)化生產(chǎn)。文檔編號(hào)C07D307/00GK101622237SQ20088000666公開日2010年1月6日申請(qǐng)日期2008年3月5日優(yōu)先權(quán)日2007年3月6日發(fā)明者岡野茂,流田勝志,藤純市申請(qǐng)人:可樂麗股份有限公司