JPH02108649A - 脂肪族カルボン酸の製造方法 - Google Patents

脂肪族カルボン酸の製造方法

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JPH02108649A
JPH02108649A JP1210545A JP21054589A JPH02108649A JP H02108649 A JPH02108649 A JP H02108649A JP 1210545 A JP1210545 A JP 1210545A JP 21054589 A JP21054589 A JP 21054589A JP H02108649 A JPH02108649 A JP H02108649A
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    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分計〕 本発明は、環状ケトンを分子状酸素又はそれを含有する
ガスによって酸化することにより脂肪族カルボン酸を製
造する方法に関する。
本発明の主題は、特に単環ケトンを分子状酸素又はそれ
を含有するガスによって酸化することにより脂肪族カル
ボン酸を製造する方法において、触媒を、下の式(1)
及び(If)のいずれか一方に相当するバナジウム化合
物から選択することを特徴とする脂肪族カルボン酸の製
造方法にある:H*+n[PM+z−nVno<ol 
・yHzO(I)VO(Y)+*          
    (■)(式中。
nは1に等しいか又はそれより大きく、6に等しいか又
はそれより小さな整数であり、−Mはモリブデン又はタ
ングステン原子を表し、−yは50より小さな整数で、
0でもよく、−Yはアセチルアセトネート基又は1〜1
0個の炭素原子を有するアルコキシ基を表し、 −一は2又は3の値を有する)。
本発明の範囲内で、出発材料である単環ケトンは、カル
ボニル基が炭素原子に直接結合して5〜8個の炭素原子
を有する単一飽和環を形成している化合物であると解釈
され、その環が更にC、−C。
アルキル基及びフェニル基から選択された一つ以上の置
換基を含むことも可能である。
そのようなケトンの例として次のものを挙げることがで
きるニ ーシクロペンタノン、 一シクロヘキサノン、 −2−メチルシクロヘキサノン、 −2−メチルシクロペンタノン、 −2,5−ジメチルシクロペンタノン、2.6−シメチ
ルシクロヘキサノン、及び−2−フェニルシクロヘキサ
ノン。
脂肪族カルボン酸はケト酸及び二酸であると理解される
。これらの酸は、アルコール又はエーテルの存在下でそ
の場で少なくとも部分的に対応するエステル又はジエス
テルへ、それらが形成されるや否や直ちに転化すること
ができる0問題の酸のこれら部分的又は完全にエステル
化された形のものの製造は本発明の範囲に入る。
シクロヘキサノンは特に好ましい出発材料である。なぜ
なら、それはアジピン酸をもたらすからである。
本発明による方法は、上で規定した式(1)及び(II
)のいずれか一方に相当するバナジウムから選択された
触媒を使用することを必要とする0式(1)に相当する
バナジウム化合物の例として、次のものを挙げることが
できる: H< [P W + 、V lo−0]・30H20H
4[P Mo、、V 1040] ・33H20Hs 
[P Mo1oV 2o−ol ・30−36820H
b [P MotV xo 40] ・34H20式(
n)に相当するバナジウム化合物の例として、次のもの
を挙げることができるニ ーバナジルビス(アセチルアセトネート)、及びイソプ
ロビルバナデート。
本発明の範囲内容物で上記式(1)に相当するバナジウ
ム化合物を用いることが好ましい。
特に、 nが1又は2の値を有し、そして −yが30に等しいか又はそ・れより大きく、40に等
しいか又はそれより小さい、 式(1)に相当する化合物が使用される。
有利な種類のバナジウムを基にした触媒は、本明細書の
始めに示した式(1)で、Mがモリブデン原子である場
合に相当する化合物によって構成される。
これらの化合物(モリブド−又はタンゲスドーパナト燐
酸)及びそれらの製造方法は当業者に知られている。G
、A、ツィグデイノス(7’ sigdinos)及び
C,G、ハラダ(Hallada)によるInorga
nicChemistry、 Vol、7、p、437
. Mareh (1968)、P、力−チン(Cou
rtin)によるRev、 Chin、 Min、、 
8.75(1971)、M、カネリー(Canneri
)によるGazz 。
ChiIl、 rtal、、 56.871 (192
8)、の文献を参照するのが役に立つであろう。
触媒の使用量は広い範囲内で変えることができる。この
量は反応媒体11当たりのバナジウムのモル数として表
して、一般にo、oot〜0.5モル・rである。好ま
しくはこの濃度は0.005〜0.1モル・1日である
酸化は一般に液体a体中で行われ、その液体媒体は酸化
される単環ケトンからなり、もし必要ならば、反応混合
物の成分に対し反応条件で不活性である溶媒又は希釈剤
を含んでいる。
そのような溶媒又は希釈剤の例として、ハロゲン化又は
非ハロゲン化芳香族炭化水素、ニトロベンゼン及びニト
ロメタンの如きニトロ化炭化水素、アセトニトリルの如
きニトリル、及び酢酸の如きカルボン酸及び水を挙げる
ことができる。
酸化は液体媒体中で行なってもよく、その媒体はアルコ
ール、特に酸(又は二酸)と反応して対応するエステル
(又はジエステル)を形成することができるCl−C4
アルカノールからなる。
勿論反応媒体は溶媒混合物を含んでいてもよく、特に上
で示した意味で不活性な溶媒混合物及びアルコールを含
んでいてもよい。
反応媒体はジグリムの如きエーテルを含んでいてもよい
酸化される物質の初期濃度は広い範囲内で変えることが
できる。一般にそれは50〜400y・l好ましくは1
50〜250g・r−1である。
本発明による方法が行われる温度は、通常25〜120
℃、好ましくは40〜100℃である。
本方法で酸化剤として用いられる分子状酸素は、純粋な
酸素の形又は酸素と他の不活性ガスとの混合物の形にな
っていてもよい0例えば、空気又は空気よりも酸素に富
む又は酸素の少ない酸素・窒素混合物を用いてもよい。
酸化は、酸素又は酸素含有ガスの流れの中で、又は反応
媒体に成る量の酸素を導入して行なってもよい、酸素の
分圧は0.2バール〜20バールの範囲内で変えてもよ
いが、実際には10バールを越える必要はない。
反応の終了、或は必要な反応時間が終わった時、得られ
た生成物は、例えば、蒸留のような適当な方法によって
回収及び分離を行なうことができる。
次の実施例は本発明を例示するものである。
実施例1〜5 これらの実施例は2−メチルシクロヘキサノンの酸化を
例示する。
12.4mMの2−メチルシクロヘキサノン、実施例2
〜5に対し次の表で性質及び量が示されている触媒、及
び6cx3のアセトニトリルを、分子状酸素の入ったガ
ス保持器に接続された2011ガラス管に入れた。
その管を閉じた後、それを表に指示した時間撹拌しなが
ら60℃へもっていった。
その温度でで4時間(又は24時間)後、混合物を冷却
し、ガスクロマトグラフで分析した。
特別な条件及び得られた結果は下の表1に示されている
0表中、 −5(OHA)は、6−オキソ−へブタン酸に対する還
択性を示している。
−DCは2−メチルシクロヘキサノンの転化率を示す。
実施例に の実施例は、シクロヘキサノンの酸化を例示する。
それは上記実施例5と同様なやり方で行われたが、但し
2−メチルシクロヘキサンノンを同じモル量のシクロヘ
キサノンで置き換えた 他の全ての条件は同じであり、アジピン酸が75%の選
択度で得られ、シクロヘキサノンの転化率は85%であ
った。
実施例7 上記実施例5を繰り返した。但しアセトニトリルを同じ
体積のニトロメタンで置き代えた。他の全ての条件は同
じであった1次の結果が得られた:2−メチルシクロヘ
キサノンの転化率:(DC)は98%であった。
6−オキツヘブタン酸(YD(OHA))の収率は81
.5%であった。
実施例8 上記実施例5を繰り返した。但しアセトニトリルを同じ
体積の酢酸で置き換えた。
反応時間は6時間で、他の全ての条件は同じであった0
次の結果が得られた: DC=81% YD(OHA)=69% 実施例9 上記実施例5を繰り返した。但しアセトニトリルを同じ
体積のメタノールで置き換えた。
反応時間は6時間で、他の全ての条件は同じであった1
次の結果が得られた: DC=54% 6−オキツヘブタン酸メチルエステルの収率(YD(E
ST))は49%であった。
実施例10 上記実施例5を繰り返した。但しアセトニトリルを同じ
体積のジグリム(CHx −0−CHz −CH2−0
−CH2)で置き換えた。
反応時間は24時間で、他の全ての条件は同じであった
0次の結果が得られた: DC=96% YD(OHA)=74% YD(EST)=16% 実施例11 上記実施例5を繰り返した。但し1c1のアセトニトリ
ルを1 cm3のメタノールで置き換えた。
反応時間は6時間で、他の全ての条件は同じであった1
次の結果が得られた: DC=96% YD(OHA)= 4% YD(EST)=86% 実施例12〜14 上記実施例1〜5に記載した操作方法に従い、溶媒を含
まないが、12.4mM (1,5ca+”)の2−メ
チルシクロヘキサノン及び、性質及び量を下の表■に与
えである触媒を含む導入原料について、60℃及び1気
圧の酸素分圧の下で一連の実験を行なった。
特定の条件及び得られた結果は下の表■に与えてあり、
表中用いられている記号は次の通りであるニ ーDCは2−メチルシクロヘキサノンの転化率を示す。
−YD(OHA)は6−オキツヘブタン酸の収率を示す
実施例15 既に記述した操作方法に従い、次のものを含有する導入
原料について実験を行なったニー 4.85mMのシク
ロヘキサノン −5cm’のアセトニトリル・ 1ct’メタノール −0,05+*M f) Hs[P M 010V 2
0−0] ・30−368 to 。
酸素分圧は1気圧であった。60℃24時間の反応で次
の結果が得られた: DC=98% ジメチルアジペートの収率:54%。
実施例16〜20 既に記述した操作方法に従い、次の共通の条件で、種々
の原料を用いて一連の実験を行なった:Hs [P M
o+oV xo 40] ・30−36820を触媒と
して用いた、 〜溶媒はアセトニトリル(特に指示した場合を除き6c
z3)であった、 温度は60℃であった、そして 一酸素分圧は1気圧であった。
特定の条件及び得られた結果は下の表■に与えてあり、
表中用いられている記号は次の通りであるニ ーDCは問題のケトンの転化率を示す。
、−YDは問題の生成物の収率 「 を示す。
−Meはメチル基を表す。
−phはフェニル基を表す。
1−Prはイソ70ビル基を表す。
−Qは導入した触媒の量を表す。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)単環ケトンを分子状酸素又はそれを含有するガス
    によって酸化することにより脂肪族カルボン酸を製造す
    る方法において、触媒を、下の式( I )及び(II)の
    いずれか一方に相当するバナジウム化合物から選択する
    ことを特徴とする脂肪族カルボン酸の製造方法: H_3_+_n[PM_1_2_−_nV_nO_4_
    0]・_yH_2O( I )VO(Y)_m(II) (式中、 −nは1に等しいか又はそれより大きく、6に等しいか
    又はそれより小さな整数であり、 −Mはモリブデン又はタングステン原子であり、−yは
    50より小さな整数で、0でもよく、−Yはアセチルア
    セトネート基又は1〜10個の炭素原子を有するアルコ
    キシ基を表し、 −mは2又は3の値を有する)。
  2. (2)反応が液体媒体中で行われ、該液体媒体が、反応
    混合物の成分に関し、反応条件で不活性である溶媒又は
    希釈剤を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. (3)触媒が請求項1に記載の式( I )に相当するこ
    とを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
  4. (4)触媒が、nが1又は2の値を有し、Mがモリブデ
    ン原子であり、yが30に等しいか又はそれより大きく
    、40に等しいか又はそれより小さな整数である式(
    I )に相当することを特徴とする請求項1〜3いずれか
    1項に記載の方法。
  5. (5)温度が25〜120℃、好ましくは40〜100
    ℃であり、酸素分圧が0.2〜20バールであることを
    特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  6. (6)反応媒体中のバナジウムの濃度が、0.001〜
    0.5モル・l^−^1、好ましくは0.005〜0.
    1モル・l^−^1であることを特徴とする請求項1〜
    5のいずれか1項に記載の方法。
  7. (7)単環ケトンがシクロヘキサノンであることを特徴
    とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
  8. (8)反応媒体がアルコールを含むことを特徴とする請
    求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
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