工業ヒドラジカル酸製造工程技術分析

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ジアセチル酸の製造法の一つ：C4オレフィン法 C4オレフィン法はブタジエンを主原料とし、この方法はヒドロシアン化法とカルボキシル化法の2種類に分けられる。ブタジエン水素化シアン化法は、触媒の存在下でブタジエンを水素化シアン化して3-ペンチルクロリドと4-ヘキセンシアンを生成させ、さらに触媒作用によりカルボキシル化して5-シアノペンタン酸を作り、これを加水分解することでヒドラジカル酸が得られる方法である。その中で、ヒドロシアン化処理された製品の収率は90％以上であり、カルボキシル化および加水分解処理された製品の収率は85％～92％である。この工程におけるアジピン酸の収率は80％以上ですが、工程中に副生成物が多く生じ、分離が困難です。ブタジエンのカルボキシル化は、従来のベンゼン水素化プロセスを変えました。安価なC4を原料とすることで、従来の工程が環境に与える汚染問題を解決するだけでなく、生産コストも大幅に削減されます。各工程で使用される触媒が異なるため、さまざまな生産ルートが確立されている。ドイツのバスフ法では、C4から抽出を経ずに得られるブタジエンを一酸化炭素とメタノール溶媒中でカルボキシル化反応させ、1回目のカルボキシル化反応によって3-ペンテン酸メチルを、2回目のカルボキシル化反応によってジアセチル酸メチルを得た後、最終的に加水分解によってジアセチル酸を製造する。 シェル法：この方法は、パラジウム酢酸、1,4-ジ(ジフェニルホスフィン)ブタン、2,4,6-トリメチルベンゾイック酸を触媒系とし、エタノールの存在下で反応を行うもので、反応温度は150～155℃、圧力は3～6MPaである。ブタジエンの転化率は94％以上、メチルアミレートの選択性は88％である。 モンサント社の工程：この工程では、PdCl2を触媒とし、1,4-ジメトキシ-2-ブテンを原料として、圧力6.8MPa、反応温度100°C未満の条件下で反応が行われ、反応速度は低い。 ジアセチル酸の製造法その2：生物触媒法
デュポンは1990年代に生物触媒法を開発し、大腸菌を利用してD-グルコースをシスジアセチレンジカルボン酸に変換し、さらにメチルヒドロペンタジアセチル酸を生成させた。次に、好気性脱窒菌株から酵素をコードする遺伝子株を分離し、シクロヘキサノールをジアセチル酸に変換する合成酵素を得た。この合成酵素は適切な生育条件のもとでシクロヘキサノールを選択的にジアセチル酸に変換し、この工程によるジアセチル酸の収率は97％に達する。バイオ法で使用される原料は循環可能で分解可能な物質であるため、反応や生成に汚染物質が関与せず、環境に優しい生産が実現される。欠点は、製造コストが非常に高く、大規模な工業的生産には適しておらず、まだ研究開発の初期段階にあり、工程も未熟であることです。要するに、ジアセチル酸の製造法にはそれぞれ長所があるが、生物触媒法の方がより環境に優しく効率的であり、化学工業の今後の発展傾向にも合致しているため、ジアセチル酸製造法の発展傾向となっている。