JP2003261484A - シクロヘキサノールおよび/またはシクロヘキサノンの製造方法 - Google Patents
シクロヘキサノールおよび/またはシクロヘキサノンの製造方法Info
- Publication number
- JP2003261484A JP2003261484A JP2002063211A JP2002063211A JP2003261484A JP 2003261484 A JP2003261484 A JP 2003261484A JP 2002063211 A JP2002063211 A JP 2002063211A JP 2002063211 A JP2002063211 A JP 2002063211A JP 2003261484 A JP2003261484 A JP 2003261484A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heteropolyacid
- cyclohexane
- cyclohexanone
- ruthenium
- tungsten
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
クロヘキサノンを、温和な条件下に高選択率で、しかも
生産性良く製造しうる方法を提供すること。 【解決手段】 ヘテロポリ酸骨格中にケイ素、タングス
テンおよび1個のルテニウムを含有するヘテロポリ酸化
合物の存在下に、シクロヘキサンを分子状酸素と接触さ
せて酸化する。このヘテロポリ酸化合物におけるヘテロ
ポリ酸アニオンとしては、Si1W11Ru1O39(式中、
Si、W、RuおよびOは、それぞれケイ素、タングス
テン、ルテニウムおよび酸素を表す。)で示される組成
を有するものが好ましい。
Description
分子状酸素により酸化してシクロヘキサノールおよび/
またはシクロヘキサノンを製造する方法に関するもので
ある。
り酸化してシクロヘキサノールやシクロヘキサノンを製
造する方法の1つとして、ヘテロポリ酸系触媒を用いる
方法が提案されている。例えば、ケミストリー・レター
ズ(Chemistry Letters)、1998年発行、第126
3〜1264頁には、鉄2置換型ケイタングステン酸系
触媒を用いることが提案されおり、また、特開平200
0−319211号公報には、鉄以外の4〜11族金属
2置換型ヘテロポリ酸系触媒を用いることが提案されて
いる。
従来の方法では、温和な条件下に高選択率で上記酸化反
応を行うことができるものの、触媒の活性すなわちシク
ロヘキサンの転化率が十分でないため、シクロヘキサノ
ールやシクロヘキサノンの生産性の点で満足できるもの
ではなかった。そこで、本発明の目的は、シクロヘキサ
ンからシクロヘキサノールやシクロヘキサノンを、温和
な条件下に高選択率で、しかも生産性良く製造しうる方
法を提供することにある。
を行った結果、上記酸化反応の際、ルテニウム1置換型
ケイタングステン酸系触媒を用いることにより、上記目
的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。すなわち、本発明は、ヘテロポリ酸骨格中にケイ
素、タングステンおよび1個のルテニウムを含有するヘ
テロポリ酸化合物の存在下に、シクロヘキサンを分子状
酸素と接触させて酸化することにより、シクロヘキサノ
ールおよび/またはシクロヘキサノンを製造する方法に
係るものである。
本発明で用いる触媒は、ヘテロポリ酸骨格中にケイ素お
よびタングステンを含有するケイタングステン酸系のヘ
テロポリ酸化合物であって、該骨格中にさらにルテニウ
ムを1個含有するものである。なお、該骨格中のケイ素
およびタングステンの個数は特に限定されないが、通
常、ケイ素は1個であり、タングステンは8〜11個で
ある。また、該骨格中には、ケイ素、タングステンおよ
びルテニウム以外の元素が、必要に応じて1種または2
種以上、それぞれ1個または2個以上含有されていても
よい。
物におけるヘテロポリ酸アニオンが、下記式(1) Si1W11Ru1O39 (1) (式中、Si、W、RuおよびOは、それぞれケイ素、
タングステン、ルテニウムおよび酸素を表す。)で示さ
れる組成を有するものが好ましい。
リ酸の塩であるのが好ましく、この塩は、例えば、ヘテ
ロポリ酸のプロトンの一部が中和された酸性塩であって
もよいし、ヘテロポリ酸のプロトンの全部が中和された
正塩であってもよい。上記ヘテロポリ酸化合物における
ヘテロポリ酸アニオンの対カチオンとしては、例えば、
リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウムのようなア
ルカリ金属のカチオン;カルシウム、マグネシウムのよ
うなアルカリ土類金属のカチオン;アンモニウムカチオ
ン、各アルキル基の炭素数が1〜20程度のテトラアル
キルアンモニウムカチオン、プロトン等が挙げられ、必
要に応じてそれらの2種以上が含まれていてもよい。
例えば、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソ
サイエティ(Journal of American Chemical Society)
第112巻、第6025頁(1990年発行)に記載の
方法により調製することができる。調製の際の原料とし
ては、通常、上記ヘテロポリ酸化合物に含まれる各元素
を含む化合物、例えば、各元素のオキソ酸、オキソ酸
塩、酸化物、硝酸塩、炭酸塩、水酸化物、ハロゲン化物
等が、所望の原子比を満たすような割合で用いられる。
例えば、ケイ素を含む化合物としては、ケイ酸、ケイ酸
塩等が用いられ、タングステンを含む化合物としては、
タングステン酸、タングステン酸塩、酸化タングステン
等が用いられ、ルテニウムを含む化合物としては、塩化
ルテニウム等が用いられる。
物の存在下に、シクロヘキサンを分子状酸素と接触させ
ることにより、酸化反応を行う。この酸化反応は、液
相、気相のいずれでも行うことができるが、液相にて行
うのがより好ましい。ヘテロポリ酸化合物の使用量は、
シクロヘキサン1モルに対して、通常0.000001
〜0.1モル、好ましくは0.00001〜0.01モ
ルである。なお、ヘテロポリ酸化合物は、必要に応じて
成形して使用してもよいし、シリカ、アルミナ、チタニ
ア等の担体に担持して使用してもよい。
または酸素ガスもしくは空気を窒素、二酸化炭素、ヘリ
ウム等の不活性ガスで希釈したものを用いることができ
る。シクロヘキサンと分子状酸素との接触は、例えば、
シクロヘキサンおよび上記ヘテロポリ酸化合物を含む液
を、分子状酸素含有ガスの雰囲気下に置くことにより行
ってもよいし、この液中に分子状酸素含有ガスを吹き込
むことにより行ってもよい。
く、該溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、ジクロ
ロエタン、クロロホルムのようなハロゲン化脂肪族炭化
水素類;酢酸i−ブチル、酢酸t−ブチルのようなエス
テル類;アセトニトリルのようなニトリル類;トルエン
のような芳香族炭化水素類;クロロベンゼンのようなハ
ロゲン化芳香族炭化水素類等、酸化反応に対してシクロ
ヘキサンより不活性なものが挙げられる。溶媒を用いる
場合、その使用量は、シクロヘキサン100重量部に対
して、通常1〜100000重量部、好ましくは10〜
10000重量部である。
00℃、好ましくは50〜200℃であり、反応圧力
は、通常、0.1〜10MPaである。また、上記酸化
反応は、連続式で行ってもよいし、回分式で行ってもよ
い。
よび/またはシクロヘキサノンは、酸化反応混合物を必
要に応じて濾過、濃縮、洗浄、アルカリ処理、酸処理等
の操作に供した後、蒸留等で精製することにより、酸化
反応混合物から分離することができる。なお、酸化反応
混合物中には、シクロヘキシルヒドロペルオキシドやシ
クロヘキサノールのエステル等が含まれる場合もある
が、これらは熱分解やアルカリ処理等により、目的物で
あるシクロヘキサノールやシクロヘキサノンに変換する
ことができる。
れに限定されるものではない。なお、反応混合物の分析
はガスクロマトグラフィーにより行い、シクロヘキサン
の転化率ならびにシクロヘキサノールおよびシクロヘキ
サノンの選択率は、それぞれ次式により算出した。 シクロヘキサンの転化率(%)=(生成物の合計モル数
/使用したシクロヘキサンのモル数)×100 シクロヘキサノールの選択率(%)=(生成したシクロ
ヘキサノールのモル数/生成物の合計モル数)×100 シクロヘキサノンの選択率(%)=(生成したシクロヘ
キサノンのモル数/生成物の合計モル数)×100 また、TON(turnover number)は、次式により算出
した。 TON=(生成物の合計モル数)/(使用した触媒のモ
ル数)
水60mlに溶解し、加熱沸騰させた中に、攪拌下、4
mol/Lの塩酸33mlを10分で滴下した後、メタ
ケイ酸ナトリウム9水和物2.842gを純水20ml
に溶解した溶液を加え、次いで、4mol/Lの塩酸で
pHを5〜6の間に調整しながら、1時間攪拌した。そ
の後、室温まで冷却し、塩化カリウム30gを加えて塩
析を行った。得られた白色沈殿を濾別し、1mol/L
の塩化カリウム水溶液で2回、純水で1回洗浄した後、
空気で乾燥し、1欠損型ケイタングステン酸のカリウム
塩K8[SiW11O39]・13H2Oを得た。
リウム塩15.9gを、1mol/Lの酢酸/酢酸ナト
リウム緩衝液(pH=4.7)200mlに溶解し、こ
の中に、臭化テトラブチルアンモニウム16.1gを添
加した。得られた白色沈殿を濾別し、水洗した後、空気
で乾燥した。乾燥後、アセトニトリル/水混合溶媒を用
いて再沈殿を行い、過剰の臭化テトラブチルアンモニウ
ムを除去した後、アセトニトリルを用いて再結晶を行
い、1欠損型ケイタングステン酸のテトラブチルアンモ
ニウム塩を得た。
トラブチルアンモニウム塩1.724gを、アルゴン雰
囲気下でアセトニトリル30mlに溶解し、この中に塩
化ルテニウム(III)を添加し、室温で2時間攪拌し
た。次いで、酸素をバブリングさせながら、純水100
μlを加えて1時間攪拌した後、エバポレーターにより
40℃以下で濃縮してアセトニトリルを除去し、黒いタ
ール状物を得た。このタール状物を、アセトニトリル6
mlに溶解して再結晶を行い、灰茶色の結晶を得た。こ
の結晶を、元素分析、紫外可視分光分析、赤外分光分析
により同定した結果、ルテニウム1置換型ケイタングス
テン酸のテトラブチルアンモニウム塩[(n−C4H9)
4N]4H[SiW11Ru(H2O)O39]・2H2Oであ
ると確認された。
1置換型ケイタングステン酸のテトラブチルアンモニウ
ム塩0.5μmol、酢酸イソブチル3.0ml、およ
びシクロヘキサン18.5mmolを入れ、酸素雰囲気
下、常圧、100℃にて、48時間攪拌した。シクロヘ
キサンの転化率は3.0%、シクロヘキサノールの選択
率は33%、シクロヘキサノンの選択率は67%であ
り、TONは1110であった。
として、シクロヘキサノールおよび/またはシクロヘキ
サノンを、温和な条件下に高選択率で生産性良く製造す
ることができる。
Claims (2)
- 【請求項1】ヘテロポリ酸骨格中にケイ素、タングステ
ンおよび1個のルテニウムを含有するヘテロポリ酸化合
物の存在下に、シクロヘキサンを分子状酸素と接触させ
て酸化することを特徴とするシクロヘキサノールおよび
/またはシクロヘキサノンの製造方法。 - 【請求項2】ヘテロポリ酸化合物におけるヘテロポリ酸
アニオンが、下記式(1) Si1W11Ru1O39 (1) (式中、Si、W、RuおよびOは、それぞれケイ素、
タングステン、ルテニウムおよび酸素を表す。)で示さ
れる組成を有するものである請求項1記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002063211A JP4168644B2 (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | シクロヘキサノールおよび/またはシクロヘキサノンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002063211A JP4168644B2 (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | シクロヘキサノールおよび/またはシクロヘキサノンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003261484A true JP2003261484A (ja) | 2003-09-16 |
| JP4168644B2 JP4168644B2 (ja) | 2008-10-22 |
Family
ID=28670774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002063211A Expired - Fee Related JP4168644B2 (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | シクロヘキサノールおよび/またはシクロヘキサノンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4168644B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1632468A1 (en) * | 2004-09-03 | 2006-03-08 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for producing cycloalkanol and/or cycloalkanone |
| JP2006131582A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 脂肪族環式炭化水素類の酸化反応に用いる触媒及びそれを用いる酸化方法 |
| US7358401B2 (en) | 2005-03-31 | 2008-04-15 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for manufacturing cycloalkanol and/or cycloalkanone |
| JP2008260746A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-30 | Sumitomo Chemical Co Ltd | シクロアルカノール及び/又はシクロアルカノンの製造方法 |
| WO2009002765A1 (en) * | 2007-06-27 | 2008-12-31 | H R D Corporation | High shear process for cyclohexanol production |
| CN100450609C (zh) * | 2006-11-01 | 2009-01-14 | 南京师范大学 | 钨硅酸盐/介孔分子筛杂化材料及其制备方法 |
| US7541500B2 (en) | 2006-02-27 | 2009-06-02 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for producing cycloalkanol and/or cycloalkanone |
| CN118957676A (zh) * | 2024-07-29 | 2024-11-15 | 中国石油大学(华东) | 一种多酸衍生的钨掺杂钌氧化物纳米颗粒电催化剂的制备方法 |
-
2002
- 2002-03-08 JP JP2002063211A patent/JP4168644B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1632468A1 (en) * | 2004-09-03 | 2006-03-08 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for producing cycloalkanol and/or cycloalkanone |
| JP2006069977A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Sumitomo Chemical Co Ltd | シクロアルカノール及び/又はシクロアルカノンの製造方法 |
| SG120291A1 (en) * | 2004-09-03 | 2006-03-28 | Sumitomo Chemical Co | Process for producing cycloalkanol and/or cycloalkanone |
| US7087793B2 (en) | 2004-09-03 | 2006-08-08 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for producing cycloalkanol and/or cycloalkanone |
| JP2006131582A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 脂肪族環式炭化水素類の酸化反応に用いる触媒及びそれを用いる酸化方法 |
| US7358401B2 (en) | 2005-03-31 | 2008-04-15 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for manufacturing cycloalkanol and/or cycloalkanone |
| US7541500B2 (en) | 2006-02-27 | 2009-06-02 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for producing cycloalkanol and/or cycloalkanone |
| CN100450609C (zh) * | 2006-11-01 | 2009-01-14 | 南京师范大学 | 钨硅酸盐/介孔分子筛杂化材料及其制备方法 |
| JP2008260746A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-30 | Sumitomo Chemical Co Ltd | シクロアルカノール及び/又はシクロアルカノンの製造方法 |
| WO2009002765A1 (en) * | 2007-06-27 | 2008-12-31 | H R D Corporation | High shear process for cyclohexanol production |
| EA021462B1 (ru) * | 2007-06-27 | 2015-06-30 | ЭйчАДи КОПЭРЕЙШН | Способ получения циклогексанола |
| CN118957676A (zh) * | 2024-07-29 | 2024-11-15 | 中国石油大学(华东) | 一种多酸衍生的钨掺杂钌氧化物纳米颗粒电催化剂的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4168644B2 (ja) | 2008-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH01146837A (ja) | シクロヘキセノンの脱水素方法 | |
| JPS6034929A (ja) | オレフイン又はビシナルジヒドロキシ化合物を出発物質とするカルボン酸の製造方法 | |
| JP4168644B2 (ja) | シクロヘキサノールおよび/またはシクロヘキサノンの製造方法 | |
| JPH0579055B2 (ja) | ||
| JPH11226417A (ja) | 酸化触媒系及びそれを用いた酸化方法 | |
| US4447638A (en) | Preparation of dialkyl oxalates by the oxidative carbonylation of alcohols with a heterogeneous Pd-V-P-Ti containing catalyst system | |
| JP2000319211A (ja) | アルカンの酸化方法 | |
| JP4126387B2 (ja) | アルコールの酸化方法 | |
| JP4522672B2 (ja) | 環状脂肪族オキシムの製造法 | |
| US4447639A (en) | Oxidative carbonylation of alcohols to dialkyl oxalates using a heterogeneous iron promoted Pd-V-P catalyst | |
| JP4294209B2 (ja) | オルト位アルキル化ヒドロキシ芳香族化合物の製造方法 | |
| US4468523A (en) | Synthesis of dialkyl oxalates by the heterogeneously catalyzed oxidative carbonylation of alcohols | |
| US4847424A (en) | Method of producing aldehyde compound | |
| JP2548590B2 (ja) | 共役ジエンの選択的酸化カルボニル化方法 | |
| JPS62252744A (ja) | 芳香族ジカルボン酸の製造方法 | |
| JPS5867636A (ja) | 多価フエノ−ルの製造方法 | |
| JP3230243B2 (ja) | フェノール製造用触媒およびフェノールの製造方法 | |
| CN1743299B (zh) | 环烷醇和/或环烷酮的生产方法 | |
| JPH0641138A (ja) | 金属フタロシアニン酸化触媒 | |
| JPS603057B2 (ja) | P−ニトロ安息香酸の製造法 | |
| JPH09118642A (ja) | 2,3,6,7,10,11−ヘキサヒドロキシトリフェニレンの製造法 | |
| JP2001139526A (ja) | ニトロソベンゼンの製法 | |
| JPH06239813A (ja) | ハロゲノアミノフェノールの精製方法 | |
| JP2005015370A (ja) | 環状脂肪族オキシムの製造方法 | |
| JP3360410B2 (ja) | エポキシ化合物の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050113 |
|
| RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20080129 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080303 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080311 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080507 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080512 |
|
| RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20080512 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080605 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080715 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080728 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120815 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120815 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130815 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |