JPH04108866A - 銅フタロシアニンを製造するための改良接触法 - Google Patents

銅フタロシアニンを製造するための改良接触法

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JPH04108866A
JPH04108866A JP2405353A JP40535390A JPH04108866A JP H04108866 A JPH04108866 A JP H04108866A JP 2405353 A JP2405353 A JP 2405353A JP 40535390 A JP40535390 A JP 40535390A JP H04108866 A JPH04108866 A JP H04108866A
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JP
Japan
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ammonium
copper
phthalic anhydride
catalyst
dispersant
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Application number
JP2405353A
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English (en)
Inventor
Giorgio Bornengo
ジョルジョ・ボルネンゴ
Giovanni Agnes
ジョオバンニ・アニェス
Augusto Menconi
アウグスト・メンコニ
Giorgio Bottaccio
ジョルジョ・ボッタッチオ
Zafferino Bozzolasco
ツェッフェリノ・ボッツォラスコ
Danilo Domenis
ダニロ・ドメニス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ACNA Chimica Organica SpA
Original Assignee
ACNA Chimica Organica SpA
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F1/00—Compounds containing elements of Groups 1 or 11 of the Periodic Table
    • C07F1/08—Copper compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B47/00—Porphines; Azaporphines
    • C09B47/04—Phthalocyanines abbreviation: Pc
    • C09B47/06—Preparation from carboxylic acids or derivatives thereof, e.g. anhydrides, amides, mononitriles, phthalimide, o-cyanobenzamide

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
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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】 【産業上の利用分野】
(000月 本発明は、フタル酸無水物を尿素及び銅化合物と反応さ
せることによってβ−結晶形の銅フタロシアニンを製造
するための改良接触法に関する。このフタロシロ49− アニンは、例えば写真、インキ及びプラスチック材料の
着色の分野において用いられる周知の色素である。 [0002]
【従来の技術】
周知の如く、触媒は、一般には、モリブデン又はバナジ
ウム及び(任意として)燐の化合物例えばMoO(NH
4)2MoO4、燐モリブデン酸アンモニ3゛ ラム等から選択される。この方法は、米国特許第4,1
18,391号に記載される如く乾式プロセスで即ち液
体の不在下に行なうことができ、又は反応混合物を分散
及び(又は)部分溶解する疎水性有機化合物の存在下に
行なうこともできる(米国特許第1,533,354号
及び特開昭56−43,357号を参照されたい)。上
記の方法は、高収率、高純度及び良好な着色特性を得る
ことを可能にするが、しかしいくつかの無視し得ない欠
点を示す。実際に、これらは高い反応温度及び長い接触
時間を必要とする。これらの欠点は、高いエネルギーコ
ストに関してのみならず有機生成物に対する高温度の負
衝撃(negative  impact)に関して極
めて有害である。実際に、これらは、200℃よりも高
い温度において低い百分率であるけれども最後には分解
し、しかしである場合にはフタロシアニンの有彩調を変
化させる副生物をもたらす。更に、 ゛′乾式″′法は
、特に連続製造(温度及び時間の厳格な制御を必要とす
る)を実施するときには特別の精巧な且つ複雑な装置を
必要とする。180℃よりも高い温度で行われる方法は
、分散剤がトリクロルベンゼンである場合に特に有害で
ある。というのはそれは通常大規模で生じるからである
。実際に、高温では反応混合物(尿素十無水フタル酸十
銅又は銅化合物)はトリクロルベンゼンの分解を引き起
こし、かくして極めて毒性で且つ最終製品から除去する
のが困難なポリクロルジフェニルを生成することが知ら
れている。 [0003]
【発明が解決しようとする課題】
ここに本発明において、特定の群の促進剤がこれらの温
度を著しく低下させる(いかなる欠点も生じさせずに)
と同時に反応速度を増大させることが見い出された。 [0004] 特に、本発明において、時間及び温度の低下は分解生成
物の生成を著しく減少させることが見い出された。これ
は、もし分散媒体がトリクロルベンゼン又はジクロルベ
ンゼンである場合に特に重要である。実際に、この場合
には、反応温度の低下は上記の溶剤から生じるポリクロ
ルジフェニルの著しい減少をもたらす。 また、特公昭52−52,927号は、触媒の他に適当
量の苛性ソーダを加えることによって温度を低下させる
こと(かくして、エネルギーを節約し且つポリクロルベ
ンゼンを減少させること)を教示している。しかしなが
ら、この方法は、苛性ソーダの存在下でのトリクロルベ
ンゼンの加熱に関連する高い生態学上の危険性にれは、
強い反応のきっかけとなってダイオキシン汚染物の制御
し得ない生成をもたらす可能性がある)の故に不満足な
ものである。 [0005]
【課題を解決するための手段】
最とも広い面では、本発明は、疎水性液体(分散剤)の
存在下に無水フタル酸を尿素及び銅(又は銅化合物)と
反応させることによってβ−結晶形の銅フタロシアニン
を製造するに当り、触媒及び分散剤と一緒に、[000
6] A) 一般式 %式%]
【1】
【2】
【3】 ] [式中、YはS、NH又は0であり、そしてR,R’ 
  R”及びR″′ は同種又は異種であってH又は1
〜15個の炭素原子を含有するアルキル若しくはアルケ
ニル基(特にアルキルビニル基)、アリール、シクロ脂
肪族若しくは複素環式基(ここで複素原子はN又は0で
ある)であり、結合基(R+R’ )及び(R+R″)
はそれぞれ任意に互いに結合されて炭素環式又は複素環
式環(ここで、複素原子はNである)を形成し、そして
R,R’   R”及びR′″′基のうちの少なくとも
1つはHとは異なるものとする] アニソノ、 [0009] B)一般式(IV) [0010] のアミド、 イミ ド、尿素、 チオ尿素及びグ
【化4】 [0011] [式中、R及びR′ は上記の意味を有する]のアミン
、[0012] C)一般式(V) [0013]
【化5】 [0014] [式中、R及びR′は上記の意味を有する]のスルホキ
シド、から選択される促進剤を銅又は銅化合物100モ
ル当り5〜100モルの量で存在させることを特徴とす
るβ−結晶形鋼フタロシアニンの改良接触製造法に関す
るものである。 [0015] フタル酸無水物、尿素、銅、分散剤及び触媒の量は、英
国特許第1,533゜354号並びに特・開昭56−4
3,357号及び同52−52,927号に詳細に報告
されているので、必要ならばそれらを参照されたい。一
般には、次の量、−銅(又は銅化合物):フタル酸無水
物を基にして10〜30モル%、−尿素:フタル酸無水
物を基にして200〜600モル%、−触媒:フタル酸
無水物を基にして100〜5,000ppm。 −分散剤:フタル酸無水物を基にして150〜1,00
0重量%、が用いられる。 [0016] 本発明から生じるいくつかの利益を簡単に述べると、選
択した促進剤は低い温度で且つ短かい時間内で合成を実
施するのを可能にし、かくしてフタ口シアニンの色彩調
が向上し且つ望まれない副生物の生成が減少する。更に
、合成は、クロルベンゼン、トリクロルベンゼン(例え
ば、メシチレン)、第三ブチルベンゼン第三ブチルトル
エン、2−クロル−p−キシレン及び低沸点の故に一般
的に使用される形式の高温プロセスでは使用することが
できない(又は圧力に耐え得る高価な装置を必要とする
)他の分散剤の如き低沸点分散剤の存在下に実施するこ
とができる。 [0017] フタル酸無水物及び尿素と反応しなければならない銅化
合物は、一般には、Cu 01CuO1燐酸銅、CuX
又はCuX2 (ここで、Xは銅の原子価に従つてC1
、Br、■、OH,H8O、SO、NO、CH3COO
等から選択される)から選択される。申す迄もなく、酢
酸銅は、安息香酸銅、ナフテン酸銅2−エチルヘキサン
酸銅、n−オクタン酸銅、セバシン酸銅、フタル酸銅等
の如き他のカルボン酸銅によって置きかえることができ
る。 [0018] 合成温度は、促進剤の作用によって実際には極めて低く
 (110℃)でよい。 一般には110〜170℃好ましくは130〜170℃
更に好ましくは145〜170℃の温度を用いることが
でき、そして反応時間は通常2時間以上である。 加熱は撹拌下に行われ、そして促進前は反応混合物を加
熱しながら合成反応の開始時に又は反応間のどちらかで
加えることができる。クロマトグラフ分析によれば、本
発明に従った促進剤は、反応が完結されるまで実質上未
変化のままであることが判明した。それ故に、それらは
、当業者に周知の通常の操作に従って濾過、蒸留(又は
抽出)操作によってそれらの有効性を損わずに回収して
再循環させることができる。もし促進剤がアミンである
場合には、再循環させるべき生成物は、アミンの誘導体
一般にはフタルイミドである。 [0019] 特に有益な促進剤は、N、N、N′  N+ −テトラ
メチル尿素及び(又は)チオ尿素、N−メチル−2−ピ
ロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリトンN、
N−ジメチルアセトアミド、第ニブチルアミン、1,1
,3.3−テトラメチルグアニジン、イソブチルアミン
、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドである
ことが判明した。各側で用いられる促進剤についての略
語は次の通りである。 [00201 TMU=N、N、N’  、N’−テトラメチル尿素、
BSBA=ジ第ニブチルアミン、NMP=N−メチル−
2−ピロリドン、TMTU=N、N、N’  、N’テ
トラメチルチオ尿素、DMI=1.3−ジメチル−2−
イミダゾリトン、TMG=1.1,3.3−テトラメチ
ルグアニジン、DMA=N、N−ジメチルアセトアミド
、IBA=イソブチルアミン。 [0021] 例示の目的で、いくつかの促進剤の式を記載する。 [0022] N−メチル−2−ピロリドン(NMP)
【化6】 [0023] 1.3−ジメチル−2−イミダゾリトン(DMI)
【化
7】 疎水性分散剤は、トリクロルベンゼン、ジクロルベンゼ
ン、ジクロルトルエン2−クロル−p−キシレン、ニト
ロベンゼン、アルキルベンゼン(例えば、メシチレン、
4−第三ブチルトルエン、■、3−ジイソプロピルベン
ゼン)、ジフェニル、ジフェニルエーテル、ポリクロル
アルカン、ポリクロルアルケン(例えば、ヘキサクロル
ブタジェン)、α−及び(又は)β−メチルナフタリン
、テトラヒドロナフタリン、デカヒドロナフタリン、キ
ノリン及びこれらの混合物から選択することができる。 触媒は多くの化合物から選択することができるが、特に
、MoO、(NH) MoO1燐モリブデン酸アンモニ
ウム、W2B、りングステン酸アンモニウム、燐タング
ステン酸アンモニウム、インポリタングステン酸アンモ
ニウム及び複素ポリ燐酸アンモニウムが挙げられる。 [0025] 更に、触媒及び促進剤と一緒に、変性剤例えばテトラヒ
ドロフタル酸無水物(又はその誘導体)、テトラヒドロ
フタルイミド(又はその誘導体)、フタル酸無水物(又
はフタルイミド或いは銅フタロシアニンそれ自体)のス
ルホン酸誘導体又はヨーロッパ特許第266.219号
に記載される他の反応剤のうちの1種を使用することが
可能である。周知の如く、この種の変性剤は、粉砕すべ
き良好なフタロシアニン、良好な色彩調及び良好な成形
性を有する。 [0026]
【実施例】
次の実施例は、本発明を単に例示するものであって、い
かなる点においても本発明の範囲を限定するものではな
い。 [0027] 獣 羽根式撹拌機、温度計、冷却器及び外部加熱浴を備えた
2500m3フラスコに、40.5gの尿素、29.9
2gのフタル酸無水物、1.2gのN、N、NN′−テ
トラメチル尿素、0.155gのモリブデン酸無水物及
び4.72gのCuC1(工業等級)をこの順序で導入
した。全体を撹拌しながら90分で170℃に上昇させ
、次いで170℃で5時間保った。 [0028] しかる後、外部浴の温度を150℃に保ちながら揮発性
部分を留去(50mmHgで)した。残留物を560g
のH2S04水溶液(10%b、w、)と−緒に撹拌し
ながら90℃で2時間熟成させた。炉において100℃
で24時間乾燥させた濾液は、26.4gのβ−結晶形
フタロシアニンよりなっていた。CuC1を基にした収
率は、96.1%であった。 [0029] 例ヱーけI4舛り 例1において用いたと同じ装置において、同じ操作に従
って同じ量の反応体を使用して但しN、 N、 N’ 
 、 N’  −テトラメチル尿素を省いて試験を実施
した。 [0030] 例1における如くして処理した反応生成物から、僅か2
gの銅フタロシアニンが得られた。CuC1を基にした
収率は、8.0%であった。 [0031] 例3 N−メチル−2−ピロリドンによる6例1の装置
に、40.5gの尿素、29.92gのフタル酸無水物
、2gのN−メチル−2−ピロリドン、0.155gの
モリブデン酸無水物4.72gのCucl  (工業等
級)及び108gのトリクロルベンゼン(工業等級)を
導入した[0032] 例1における如くして操作することによって、26.4
gのβ−結晶形銅フタロシアニンが26.4g得られた
。使用したCuC1を基にした収率は96.1%であっ
た。 [0033] 例李 新鮮なN、 N、 N’  、 N’  −テトラメチ
ル尿素の添加を省きそして工業等級トリクロルベンゼン
の代りに例1の生成物の蒸留から得られた揮発性生成物
の混合物(TMUを含有)を使用して例1を反復した。 例1における如くして操作することによって、26.4
gの銅フタロシアニンが得られた。 [0034] この試、験は、試、狭巾に実質上未変化のままでありそ
してたいていの場合に最終の後処理において分散剤と一
緒に留去されるという点でテトラメチル尿素を後続の試
験で再び使用できることを立証するものである。 [0035] 得られたデータ及び結果を表1に示す。 [0036]
【表1】 1 170  5  N、N、N’  N’ −テトラ
メチル尿素 96.1%2”170   5     
                      8.0
%31705N−メチル−2−ピロリドン      
96.1%4 170  5  TMU(例1の再循環
物に含まれる)  例1と実質上同じ [0037] 伝) 例1の反応器に、27gの尿素、19.95gのフタル
酸無水物、0.8gのTMU、0.105gのモリブデ
ン酸無水物及び2.13gの銅(金属粉)及び72gの
工業等級トリクロルベンゼン(異性体の混合物)をこの
順序で導入した。反応混合物を撹拌しながら90分で2
0℃から170℃に加熱し、次いで170℃で5時間保
った。浴の温度を約150℃に保つことによって揮発性
部分を減圧下(50mmHg)に留去した。残留物を例
1における如くして熟成させた。 [0038] 炉において100℃で24時間乾燥させた濾液は、17
.3gのβ−結晶形銅フタロシアニンよりなっていた。 銅を基にした収率は89.6%であった。 [0039] 例6〜13 表2に記載した如く銅源、促進剤、温度及び時間を変え
ることによって例5を反復した。得られた結果を表2に
示す。 [0040] 例14 例1の反応器に、27gの尿素、19.95gのフタル
酸無水物、0.8gのTMU、0.105gのモリブデ
ン酸無水物、3.15gの塩化第−銅及び500m3の
メシチレンをこの順序で導入した。反応混合物を撹拌し
ながら3時間で20℃から155℃に加熱し、次いで1
55℃で8時間保った。浴の温度を約150℃に保ちな
がら揮発性部分を減圧下(50mmHg)に留去した。 残留物を例1における如くして熟成させた。炉において
100℃で24時間乾燥させた濾液は、16.2gのβ
−結晶形銅フタロシアニンよりなっていた。銅を基にし
た収率は88.5%であった。 [0041] 例15〜20 表3に記載の如くして分散剤、促進剤、温度及び時間を
変えて例14を反復した。得られた結果を表3に示す。 [0042] 例21 例1の反応器に、40.5gの尿素、29.92gのフ
タル酸無水物、2. 0gのNMP、0.155gのモ
リブデン酸無水物、4.72gの塩化第一銅、及びα−
メチルナフタリンとβ−メチルナフタリンとの750m
3の混合物(50150)をこの順序で導入した。反応
混合物を撹拌下に2時間で25℃から170℃に加熱し
、そして170℃で4時間保った。浴の温度を約150
℃に保ちながら揮発性部分を減圧下(50mmHg)に
留去した。残留物を例1における如くして熟成させた。 炉において100℃で24時間乾燥させた濾液は、26
.2gのβ−結晶形銅フタロシアニンよりなっていた。 銅を基にした収率は95.4%であった。 [0043] 符開平 1υ辷tゴbt)(15) 21を反復した。得られた結果を表4に記載する。 [0044]
【表2】 (÷) 〃 ツノ 例9と同じ 例9と同じ 比較例 [0045]
【表3】 5(リ メシチレン(50) 例14と同じ 例14と同じ 7(t) 4−t−ブチル トルエン 例16と同じ 例16と同じ 1.3−ジイソプロ NMP ビルベンゼン(50)  (1,s) 例16と同じ 例16と同じ 17.1 93.4 9(り 例18と同じ 例18と同じ 例18と同じ [0046]
【表4】 一ギシレン(75)

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】疎水性液体(分散剤)の存在下に無水フタ
    ル酸を尿素及び銅(又は銅化合物)と反応させることに
    よってβ−結晶形の銅フタロシアニンを製造するに当り
    、触媒及び分散剤と一緒に、 A)一般式 【化1】 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 【化2】 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) 【化3】 ▲数式、化学式、表等があります▼(III) [式中、YはS、NH又はOであり、そしてR、R’、
    R”及びR”’は同種又は異種であってH又は1〜15
    個の炭素原子を含有するアルキル若しくはアルケニル基
    (特にアルキルビニル基)、アリール、シクロ脂肪族若
    しくは複素環式基(ここで複素原子はN又はOである)
    であり、結合基(R+R’)及び(R+R”)はそれぞ
    れ任意に互いに結合されて炭素環式又は複素環式環(こ
    こで、複素原子はNである)を形成し、そしてR、R’
    、R”及びR”’基のうちの少なくとも1つはHとは異
    なるものとする]のアミド、イミド、尿素、チオ尿素及
    びグアニジン、 B)一般式(IV) 【化4】 ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) [式中、R及びR’は上記の意味を有する]のアミン、
    C)一般式(V) 【化5】 ▲数式、化学式、表等があります▼(V) [式中、R及びR’は上記の意味を有する]のスルホキ
    シド、から選択される促進剤を銅又は銅化合物100モ
    ル当り5〜100モルの量で存在させることを特徴とす
    るβ−結晶形銅フタロシアニンの改良接触製造法。
  2. 【請求項2】フタル酸無水物及び尿素と反応しなければ
    ならない銅化合物が、Cu_2O、CuO、燐酸銅、C
    uX又はCuX_2(ここで、Xは銅の原子価に従って
    Cl、Br、I、OH、HSO_4、SO_4、NO_
    3及びカルボン酸陰イオン(CH_3COOの如き)か
    ら選択される)から選択される請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】反応温度が110〜170℃好ましくは1
    30〜170℃更に好ましくは145〜170℃である
    請求項1又は2記載の方法。
  4. 【請求項4】加熱が撹拌下に行われ、そして促進剤が反
    応の開始時か又は反応間のいずれかで反応混合物を加熱
    しながら加えられる請求項1〜3のいずれかに記載の方
    法。
  5. 【請求項5】促進剤が濾過、蒸留又は抽出によって回収
    されて再循環される請求項1〜4のいずれかに記載の方
    法。
  6. 【請求項6】促進剤が、N、N、N’、N’−テトラメ
    チル尿素及び(又は)チオ尿素、N−メチル−2−ピロ
    リドン、1、3−ジメチル−2−イミダゾリドン、N、
    N−ジメチルアセトアミド、ジ第二ブチルアミン、1、
    1、3、3−テトラメチルグアニジン、イソブチルアミ
    ン、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド及び
    これらの混合物から選択される請求項1〜5のいずれか
    に記載の方法。
  7. 【請求項7】疎水性分散剤が、アルキルベンゼン(例え
    ば、トルエン、第三ブチルベンゼン、第三ヘキシルベン
    ゼン)、ポリアルキルベンゼン(メシチレン、4−第三
    ブチルトルエン、1、3−ジイソプロピルベンゼン)、
    ジフェニル、ジフェニルエーテル、α−及び(又は)β
    −メチルナフタリン、テトラヒドロナフタリン、デカヒ
    ドロナフタリン、キノリン及びこれらの混合物から選択
    される請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項8】疎水性分散剤が、トリクロルベンゼン、ジ
    クロルベンゼン、ジクロルトルエン、2−クロル−p−
    キシレン、ニトロベンゼン、ポリクロルアルカン及びポ
    リクロルアルケンから選択される請求項1〜6のいずれ
    かに記載の方法。
  9. 【請求項9】触媒がモリブデン/及び(又は)タングス
    テン及び任意として燐酸の化合物から選択される請求項
    1〜8のいずれかに記載の方法。
  10. 【請求項10】触媒が、MoO_3、(NH_4)_2
    MoO_4、燐モリブデン酸アンモニウム、イソポリモ
    リブデン酸アンモニウム、複素ポリモリブデン酸アンモ
    ニウム、WO_3、燐タングステン酸アンモニウム、タ
    ングステン酸アンモニウム、イソポリタングステン酸ア
    ンモニウム及びヘテロポリタングステン酸アンモニウム
    から選択される請求項9記載の方法。
  11. 【請求項11】次の量の反応体、 −銅(又は銅化合物):フタル酸無水物を基にして10
    〜30モル%、−尿素:フタル酸無水物を基にして20
    0〜600モル%、−触媒:フタル酸無水物を基にして
    100〜5,000ppm、−分散剤:フタル酸無水物
    を基にして150〜1,000重量%、を使用すること
    を特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
  12. 【請求項12】疎水性液体(分散剤)、触媒としてのモ
    リブデン及び(又は)タングステン化合物、並びにN−
    メチル−2−ピロリドン及びテトラメチル尿素から選択
    される促進剤の存在下にフタル酸無水物を尿素及び塩化
    第一銅(CuCl)と145〜170℃で、促進剤の量
    をCuCl100モル当り5〜100モルとして反応さ
    せることによってβ−結晶形態の銅フタロシアニンを製
    造する方法。
  13. 【請求項13】触媒が、MoO_3、モリブデン酸アン
    モニウム、燐モリブデン酸アンモニウム、イソポリモリ
    ブデン酸アンモニウム及び複素ポリモリブデン酸アンモ
    ニウムから選択される請求項12記載の方法。
  14. 【請求項14】触媒がWO_3、タングステン酸アンモ
    ニウム、燐タングステン酸アンモニウム、イソポリタン
    グステン酸アンモニウム及び複素ポリタングステン酸ア
    ンモニウムから選択される請求項12記載の方法。
  15. 【請求項15】反応体、触媒及び促進剤と一緒に変性剤
    を存在させることを特徴とする請求項1〜14のいずれ
    かに記載の方法。
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