JPH0333138B2 - - Google Patents

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JPH0333138B2
JPH0333138B2 JP58202769A JP20276983A JPH0333138B2 JP H0333138 B2 JPH0333138 B2 JP H0333138B2 JP 58202769 A JP58202769 A JP 58202769A JP 20276983 A JP20276983 A JP 20276983A JP H0333138 B2 JPH0333138 B2 JP H0333138B2
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JP
Japan
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norbornene
catalyst
alkali metal
isomerization
carrier
Prior art date
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JP58202769A
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JPS6094925A (ja
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Katsuo Taniguchi
Kenji Saeki
Tadaaki Fujimoto
Kazunori Takahata
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は5−アルケニル−2−ノルボルネンを
異性化して5−アルキリデン−2−ノルボルネン
を製造する方法に関する。 5−アルキリデン−2−ノルボルネンは、エチ
レン・プロピレン・ジエン共重合体のジエン成分
として重要な単量体である。 5−アルキリデン−2−ノルボルネンは5−ア
ルケニル−2−ノルボルネンを異性化する方法に
よつて製造されており、その方法としては種々の
方法が提案されている。たとえば、アルカリ金属
または有機アルカリ金属化合物の存在下に異性化
させる方法(英国特許第1161176号明細書)、アル
カリ金属強塩基と非プロトン性極性溶媒との混合
物あるいはアルカリ金属アミドと窒素性塩基との
混合物の存在下に異性化させる方法(特公昭45−
24138号公報)などが知られている。しかし、前
者の方法では異性化速度が極めて遅く、工業的規
模での実施が不可能であるといつても差しつかえ
ない。また、後者の方法では5−アルキリデン−
2−ノルボルネンへの異性化率はかなり向上する
が、アルカリ金属強塩基、アルカリ金属アミド、
非プロトン性極性溶媒、窒素性塩基のいずれの使
用量も著しく多く、この方法も工業的規模におけ
る実施に適した方法とは言い難い。 また、他の方法として活性アルミナ等の比表面
積の大きい単体にアルカリ金属を担持した塩基性
触媒の存在下に異性化させる方法も提案されてい
る(特公昭45−24138号公報、特公昭50−3274号
公報など)。これらの方法では、触媒の活性が高
く、5−アルキリデン−2−ノルボルネンの収率
が高いという利点があるが、触媒がきわめて不安
定であり、調製、保存、操作処理などの際には細
心の注意を払つてもなお安定した性能の触媒を得
ることが困難であるという欠点がある。 本発明者らは、従来から公知の5−アルケニル
−2−ノルボルネンの異性化触媒が前述の状況に
あることを認識し、異性化活性に優れかつ安定し
た優れたアルカリ金属担持塩基性触媒を探索した
結果、特定のアルカリ土類金属酸化物にアルカリ
金属を担持させた塩基性触媒が前記目的を達成す
ることを見出し、本発明に到達した。 すなわち、本発明は、比表面積が20m2/g以上
の範囲にあるアルカリ土類金属酸化物に対して1
ないし10重量%の範囲のアルカリ金属を担持した
塩基性触媒の存在下に、5−アルケニル−2−ノ
ルボルネンを異性化させることを特徴とする5−
アルキリデン−2−ノルボルネンの製造法、を要
旨とするものである。 本発明の方法において使用される5−アルケニ
ル−2−ノルボルネンとして具体的には、5−ビ
ニル−2−ノルボルネン、5−プロペニル−2−
ノルボルネン、5−イソプロペニル−2−ノルボ
ルネンなどを例示することができる。これらの5
−アルケニル−2−ノルボルネンは本発明の異性
化反応により、それぞれ5−エチリデン−2−ノ
ルボルネン、5−プロピリデン−2−ノルボルネ
ン、5−イソプロピリデン−2−ノルボルネンな
どの5−アルキリデン−2−ノルボルネンに変化
する。 本発明の方法において使用される塩基性触媒
は、アルカリ土類金属酸化物にアルカリ金属を担
持した触媒である。担体として使用されるアルカ
リ土類金属酸化物は、一般にアルカリ土類金属の
水酸化物を焼成することにより脱水する方法ある
いはそれらの塩化物、炭酸塩、硝酸塩、シユウ酸
塩を熱分解する方法などにより得たものを使用す
ることが出来るが、比較的比表面積の大きい金属
酸化物が得られるという点から前者の方法で調製
したものを使用することが好ましい。この場合、
必要とされる比表面積は20m2/g以上である。担
体の比表面積が20m2/g未満では活性が著しく低
い。また、これらアルカリ土類金属酸化物は焼成
することによつて、はじめて固体強塩基としての
性質が発揮されるが、強塩基性の担体に、アルカ
リ金属を担持するときわめて高活性な触媒が得ら
れる。具体的には、担体の塩基強度としては指示
薬としてジフエニルアミンを吸着させた時に変化
するに十分な強度、すなわち、この塩基強度
(pka値)は22.3とされているが、これよりもpka
値が高いことが好ましい。なお、担体の焼成に際
しては、乾燥空気または窒素を流通させたり真空
で排気しながら300℃以上で焼成することが望ま
しい。とくに、窒素気流中で焼成する方法が好ま
しい。 さらに、アルカリ金属を担持する方法として
は、たとえば塊状のアルカリ金属をよく撹拌しな
がら粉末、粒状あるいは成形状の担体に融点以上
の温度で担持する方法あるいは減圧下にアルカリ
金属を蒸着させるなどの方法を選ぶことが出来
る。担体として使用されるアルカリ土類金属酸化
物として具体的には、酸化マグネシウム、酸化カ
ルシウム、酸化ストロンチウムなどを例示するこ
とができる。酸化マグネシウムを担体として使用
すると、とくに高活性の異性化触媒が得られるの
で好適である。また、前記アルカリ土類金属酸化
物からなる担体には必要に応じてアルミナ、シリ
カなどの他の成分を添加しても差しつかえない。 該アルカリ金属酸化物担体へのアルカリ金属の
担持割合はアルカリ土類金属酸化物に対して1な
いし10重量%の範囲にあることが必要であり、さ
らには1.2ないし8重量%の範囲にあることが好
ましい。該アルカリ金属の担持割合が1.0重量%
より低下すると、高活性の異性化触媒が得られな
くなり、また10重量%より高くなると、分散状態
が悪く、5−アルキリデン−2−ノルボルネンへ
の選択率が低下するとともに、触媒が水に対して
発火性となり、触媒の安定性も低下するようにな
る。該アルカリ金属として具体的には、リチウ
ム、ナトリウム、カリウムなどを例示することが
できる。 本発明の方法において、前記塩基性触媒の使用
割合は、原料の5−アルケニル−2−ノルボルネ
ン1モルに対するアルカリ金属として通常は
0.001ないし1グラム原子、好ましくは0.01ない
し0.1グラム原子の範囲である。 本発明の方法において、5−アルケニル−2−
ノルボルネンの異性化反応は通常は溶媒の不存在
下に実施されるが、異性化反応を阻害しない溶媒
の存在下に実施することもできる。溶媒として
は、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、
ドデカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどの炭化水素、ジエチルエーテ
ル、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメ
チルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラ
ンなどのエーテルなどを例示することができる。 本発明の方法において、異性化反応の際の温度
は通常0ないし120℃、好ましくは20ないし100℃
の範囲である。また、異性化反応は常圧、加圧の
いずれの条件下でも実施することができる。ま
た、本発明の異性化反応は回分法でも、半連続法
でもあるいは連続法でも実施例することが可能で
ある。 次に、本発明を実施例によつて具体的に説明す
る。 実施例 1 市販試薬硝酸マグネシウム 〔Mg(NO32・6H2O〕500gを2の水に溶解
した後、よく撹拌しながら、10wt%の苛性ソー
ダを加え、液のPHが13以上になつた時点で終了し
た。生じた白色コロイド状の沈澱を純水でよく洗
浄した後、濾過により脱水した。 このケーキを乾燥器で100℃で約20時間乾燥し
た後、ロータリーキルンを用い窒素気流中で600
℃で3時間焼成した。こうして触媒担体である酸
化マグネシウム(MgO)を調製した。担体は窒
素シール下に保存し、塩基度を指示薬法により測
定したところpKa値26.5で変色することが知られ
ている4−クロロアニリンが変色し、pKa値が
26.5以上の強塩基であることを示した。また、そ
の比表面積は窒素吸着BET法で測定したところ
51m2/gであつた。 こうして得られた酸化マグネシウム粉末50gを
フラスコに取り、窒素雰囲気下に250℃に加温し、
250℃でよく撹拌しながら金属ナトリウム2.3gを
少量づつ約15分にわたつて加えた後、約2時間撹
拌を続けることによつて金属ナトリウムを担持し
た。この際の金属ナトリウム担持率は4.4wt%で
あつた。 こうして調製された触媒2gを、5−ビニル−
2−ノルボルネン75gの入つたフラスコに室温
(23℃)で撹拌しながら投入したところ瞬間に反
応が起こり、10分経過後、反応液をガスクロマト
グラフイーで分析したところ、全量が5−エチリ
デン−2−ノルボルネンに変化していた。また他
の副生成物は全く認められなかつた。 実施例 2 実施例1において硝酸マグネシウムのかわりに
硝酸カルシウムを用いる以外はすべて実施例1に
準じて酸化カルシウム(CaO)を調製した。この
比表面積は22.3m2/gであり、塩基強度はpKa値
26.5であつた。こうして得られた酸化マグネシウ
ムを担持し、実施例と同じ方法で4.8wt%の金属
ナトリウムを担持して触媒を調製した。 この触媒2.0gを用いて、5−ビニル−2−ノ
ルボルネン75g異性化反応を室温(23℃)で行つ
たところ、2hr後78%が5−エチリデン−2−ノ
ルボルネンに変化していた。また、副生成物はほ
とんど認められず、選択率は99.0%以上であつ
た。 実施例 3 担体の酸化マグネシウムとして、協和化学社製
のキヨーワマグ#150を窒素気流中で550℃で3時
間焼成した。この酸化マグネシウムの比表面積は
95m2/gであり、塩基強度はpKa値22.3以上であ
つた。実施例1に準じて金属ナトリウム3.5wt%
を担持し、触媒を調製した。 こうして得られた触媒を用いて5−ビニル−2
−ノルボルネンの異性化反応を行つた。反応の結
果を表1に示す。 比較例 1 担体の酸化マグネシウムとして、Harshaw
Chemical社製のMg−0601を窒素気流中で550℃
で焼成した。この酸化マグネシウムの比表面積は
16m2/gであり、塩基強度はpKa値22.3以上であ
つた。この担体を用いて得られた触媒の活性を評
価した結果を表1に示す。 比較例 2 実施例1に於いて酸化マグネシウムを調製する
際に250℃で空気中で焼成した。この担体の比表
面積は18m2/gであり、塩基強度はpKa値22.3の
指示薬(ジフエニルアミン)が変色しなかつたこ
の酸化マグネシウムに金属ナトリウムを担持して
5−ビニル−2−ノルボルネンの異性化反応を検
討した。結果を表1に示す。 比較例 3 実施例1において金属ナトリウムの担持量を
0.8wt%とする以外はすべて実施例1に準じて触
媒を調製し、その触媒活性を調べた。結果を表1
に示す。 比較例 4 実施例1において金属ナトリウムの担持量を
15wt%とする以外はすべて実施例1に準じて触
媒を調製し、その触媒活性を調べた。結果を表1
に示す。 比較例 5 アルミナ(日揮化学社製N−612−N)を窒素
気流中で550℃で焼成した。このアルミナの比表
面積は180m2/gであつた。これを乳鉢にて粉末
とした後、実施例1と同じ方法で金属ナトリウム
を担持させた。この際の金属ナトリウム担持率は
4.5wt%であつた。 こうして調製された触媒2gを用いて、実施例
1と同じ方法にて5−ビニル−2−ノルボルネン
の異性化反応を室温(23℃)で行なつた。10分経
過後の5−エチリデン−2−ノルボルネンの収率
は13%であつた。 【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 比表面積が20m2/g以上の範囲にある酸化マ
    グネシウム又は酸化カルシウムに対して1ないし
    10重量%の範囲のアルカリ金属を担持した塩基性
    触媒の存在下に、5−アルケニル−2−ノルボル
    ネンを異性化させることを特徴とする5−アルキ
    リデン−2−ノルボルネンの製造法。
JP58202769A 1983-10-31 1983-10-31 5−アルキリデン−2−ノルボルネンの製造法 Granted JPS6094925A (ja)

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JP58202769A JPS6094925A (ja) 1983-10-31 1983-10-31 5−アルキリデン−2−ノルボルネンの製造法

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MX169136B (es) * 1985-12-20 1993-06-23 Sumitomo Chemical Co Procedimiento para preparar 5-etiliden-2-norborneno de alta calidad
US4992612A (en) * 1988-08-12 1991-02-12 Sumitomo Chemical Company, Limited Solid base, process for producing the same and process of preparing internal olefins
JP2020089866A (ja) * 2018-12-07 2020-06-11 クラリアント触媒株式会社 オレフィン異性化触媒とその製造方法、2−ブテンの製造方法とそれを用いたプロピレン製造方法

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