JPH04210929A - アルキルナフタレン類の製造方法 - Google Patents

アルキルナフタレン類の製造方法

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JPH04210929A
JPH04210929A JP3009365A JP936591A JPH04210929A JP H04210929 A JPH04210929 A JP H04210929A JP 3009365 A JP3009365 A JP 3009365A JP 936591 A JP936591 A JP 936591A JP H04210929 A JPH04210929 A JP H04210929A
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Norimasa Okuda
典正 奥田
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    • C07C2/54—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition of unsaturated hydrocarbons to saturated hydrocarbons or to hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring with no unsaturation outside the aromatic ring
    • C07C2/64—Addition to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C2/66—Catalytic processes

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般式(1)で表され
るナフタレン類と一般式(2)で表されるオレフィンと
を反応させて一般式(3)で表されるアルキルナフタレ
ン類を製造する方法に関するものである。 [0002]
【化3】 (])        <2)         (3
)(式中R1は水素原子または炭素数1〜4のアルキル
基を表し、Rz、R3,Raは各々独立して水素原子1
メチル基、エチル基の何れかt@を表し、Rゝは(R2
)(R”)C−CH2R’基を表し、m、  nは、R
1が水素原子のときは1≦m+fi≦4を満足するOま
たは正の整数、R1が炭素数1〜4のアルキル基のとき
は1≦m+fi≦3を満足するOまたは正の整数である
)[0003]アルキルナフタレン類は熱媒体、感圧紙
溶剤などとして有用であり、広く使用されている。また
、近年ポリエステル原料として注目されているナフタレ
ンジカルボン酸の原料、あるいはナフトール類の原料と
しても有用である。 [0004]また、アルキルナフタレン類はアルキル基
の置換位置により種々のものがあるが、それらの中でも
2位モノ置換アルキルナフタレン類や2,6位ジ置換ア
ルキルナフタレン類が特に有用である。 [0005]
【従来の技術】従来、ナフタレン類とオレフィンとをA
I CI3. BF3 などのルイス酸を触媒として用
いて反応させて、アルキルナフタレン類を製造する方法
が一般的に行なわれている(特開昭63−230645
.特開昭64−61435゜特開平1−197447)
。しかし、これらの方法では、使用した触媒の再生再利
用が難しく、また触媒の腐食性が強いため工業的には装
置の材質面で制約をうける。さらに、前述したようにア
ルキルナフタレン類の中でも2位モノ置換アルキルナフ
タレンや2,6位ジ置換アルキルナフタレンが特に有用
であるが、反応の際に異性化が起こりやすく、1位置換
アルキルナフタレン類の生成量が多い。 [0006]ルイス酸の代わりに触媒としてシリカ−ア
ルミナ触媒やゼオライト触媒を用いる方法もある(特開
昭63−215647.特開昭64−9942.特開平
1−135731)。しかしこれらの方法においても、
供給された原料が消費される割合を示す転化率は低く、
目的とする化合物の収率も低いため多量の触媒を必要と
し、かつ異性化が起こり易いなど工業的には問題がある
。 [0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ナフ
タレン類とオレフィンとを反応させてアルキルナフタレ
ン類、特に有用性の高い2位モノ置換アルキルナフタレ
ンや2,6位ジ置換アルキルナフタレンを高選択的かつ
高収率で製造することができ、かつ反応に使用した触媒
の回収・再利用が容易な方法を提供することにある。 [0008]
【課題を解決するための手段】本発明者らは触媒として
ヘテロポリ酸を用いると、前記の従来から用いられてき
た触媒を用いた方法に比べて極めて高選択的かつ高収率
でアルキルナフタレン類を製造できることを見出し、更
に鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。即ち
、本発明は式(1)で表されるナフタレン類と式(2)
で表されるオレフィンとを、ヘテロポリ酸を触媒として
用いて反応させることを要旨とする式(3)で表される
アルキルナフタレン類の製造方法である。 [0009]式(1)のナフタレン類は具体的には、ナ
フタレン、1−メチルナフタレン、2−メチルナフタレ
ン、■−エチルナフタレン、2−エチルナフタレン、■
イソプロピルナフタレン、2−イソプロピルナフタレン
、 2−see−ブチルナフタレン、  2−tert
−ブチルナフタレンなどが挙げられる。また、式(2)
のオレフィンは具体的にはエチレン、プロピレン、1−
ブテン、 cis−2ブテン、 trans−2−ブテ
ン、イソブチレンなどが挙げられる。
【0010】本発明で触媒として用いられるヘテロポリ
酸は種々のものが使用できるが、中でも特に一般式、H
XI YI2040 (Xはリンまたはケイ素、Yはタングステン、モリブデ
ンおよびバナジウムの中から選ばれる少なくとも1種の
元素を表し、aはX、 Yにより定まる数値を表す)で
表されるヘテロポリ酸は特に優れた触媒性能を示すので
好ましい。これらのへテロポリ酸の具体例としては、1
2タングストリン酸(H3PWI2040)、 12−
タングストケイ酸(H4S iW+204o)、12−
モリブドリン酸(H3PMOI2040)、 12−モ
リブドケイ酸(H4SiMOI2040)、タングステ
ンとモリブデンが混合配位したタングストモリブドリン
酸(H3PW12−XMOXO40:但し、Xは0(x
(12の範囲)、モリブデンとバナジウムが混合配位し
たモリブドバナドリン酸(H3X PM。 12−XVX 040 :但し、Xは0<x<12の範
囲)などが挙げられる。 [0011]触媒のへテロポリ酸は市販のものをそのま
ま反応に用いることができるが、反応後の触媒を容易に
分離・回収できるようにするため、担体に含浸担持して
用いる方が望ましい。この場合の担体としてはへテロポ
リ酸に対して安定であり、かつ高表面積を有するものが
よく、シリカ、チタニア、活性炭などが好適である。 [0012]触媒の焼成はナフタレン類とオレフィンと
を反応させる温度より高い温度で行なうのが望ましい。 ヘテロポリ酸の種類にもよるが100〜600℃の範囲
、より好ましくは150〜500℃の範囲で焼成すると
よい。 [0013]反応は液相、気相いずれでも行なうことが
できる。 [0014]液相で反応を行なう場合は、反応槽に式(
1)のナフタレン類と式(2)のオレフィンとを仕込み
、更に所定量のへテロポリ酸を加え、攪拌下、所定の温
度にて反応させる。触媒の使用量は、原料のナフタレン
類に対して1〜10重景%軍事が適当である。好ましい
反応温度は100〜300℃の範囲である。反応を円滑
に行なう目的で原料のナフタレン類を溶媒に溶解もしく
は懸濁させて希釈することもできる。この場合の溶媒と
しては反応に悪影響を及ぼさないものが選ばれ、例えば
n−デカン、n−ウンデカン、n−ドデカンなどの飽和
炭化水素などが使用できる。式(1)のナフタレン類と
式(2)のオレフィンとの仕込み時のモル比は原料や触
媒の種類、目的とする式(3)のアルキルナフタレン類
の種類等によって適宜選択される。特に、1モルのナフ
タレン類にオレフィンが1モル付加したモノ付加物を目
的のアルキルナフタレン類とする場合は、式(1)のナ
フタレン類と式(2)のオレフィンとの仕込みモル比を
1:0.1〜1:2の範囲、より好ましくは1:0.5
〜1:1.2の範囲とし、また2モル付加したジ付加物
を目的のアルキルナフタレン類とする場合は該モル比を
1:1〜1:10の範囲、より好ましくは1:1.2〜
1:3の範囲とすると目的物が選択性良く得られる。 [0015]気相で反応を行なう場合は、通常の固定床
流通式反応装置を用いるのが簡便である。ヘテロポリ酸
を担体に担持した触媒を充填した反応管を所定の反応温
度に加熱し、原料であるナフタレン類とオレフィンとの
混合ガスを導入する。窒素などの不活性ガスをキャリア
ーガスとして用いると反応を制御しやすくなり好ましい
。反応管に供給する混合ガス中のナフタレン類の濃度は
好ましくは0.01〜10容量%の範囲、より好ましく
は0.2〜5容量%の範囲である。また、オレフィンは
ナフタレン類とのモル比が適切になるように決められる
。 ナフタレン類とオレフィンとの仕込みモル比については
液相反応の場合に関して上述したとおりである。好まし
い反応温度は200〜600℃の範囲、より好ましくは
300〜450℃の範囲である。空間速度は1000〜
5000hr’の範囲が好ましい。反応圧力は常圧、加
圧、減圧いずれでも可能である。 [0016]反応後、得られた生成物を適宜精製し、目
的とするモノ付加物やジ付加物などを取り出すことがで
きる。 [00171更に、必要により、これら目的物を取り出
した後の残渣を反応原料に混合して再度反応に供するこ
ともできる。これは、例えば、残渣が主として未反応原
料である場合や、ジ付加物を目的物とする場合に残渣が
主として未反応原料やモノ付加物である場合に有効であ
る。さらに、例えば、残渣が主として目的物よりも多く
オレフィンが付加した高次付加物である場合にも、式(
1)のナフタレン類に混合して再度反応に供すると、高
次付加物のナフタレン環の側鎖が式(1)のナフタレン
類のナフタレン環に転移して、モノ付加物やジ付加物な
どの収率向上に寄与する効果もある。 [0018]
【実施例】以下実施例によって本発明をさらに詳しく説
明する。 [0019]尚、実施例中の転化率、選択率は次の定義
に従うものとする。 [00201
【数1] 消費された原料ナフタレン類のモル数 転化率(モル%)=                
−X  100供給された原料ナフタレン類のモル数 生成したアルキルナフタレンのモル数 選択率(モル%)=                
    X  100消費された原料ナフタレン類のモ
ル数 [0021] 実施例1 100mlオートクレーブに、ナフタレン10g、溶媒
としてn−ウンデカン20m1.触媒として12−タン
グストリン酸をシリカ(富士デヴイソン製:■Dゲル)
に30重量%担持したヘテロポリ酸触媒(以下、30重
量%P W’+ 2 / S i 02 と表す:担体
に担持した他のへテロポリ酸触媒についても同様の表し
方をする)0゜5gおよびプロピレン7gを仕込んだ。 攪拌しながら昇温し、200℃で2時間反応を行なった
。冷却後、反応混合物からヘテロポリ酸触媒を濾別して
反応液を得た。反応液中にヘテロポリ酸の溶出は認めら
れなかった。反応液をガスクロマトグラフで分析したと
ころ、ナフタレンの転化率は80モル%であった。モノ
付加物のうち、2位モノ置換体である2−イソプロピル
ナフタレン(以下、2IPNと表す)の選択率は20.
5モル%、1位モノ置換体である1−イソプロピルナフ
タレン(以下、1−IPNと表す)の選択率は0.5モ
ル%であり、ジ付加物であるジイソプロピルナフタレン
(以下、DIPNと表す)の選択率は72モル%であっ
た。また、DIPNのうち2,6位ジ置換体である2、
6−ジイソプロピルナフタレン(以下、2.6−DIP
Nと表す)は55%であった。 [0022]反応条件を表1に、結果を表2に示した。 [0023] 実施例2 実施例1で濾別したヘテロポリ酸触媒を用いて、再度実
施例1と同様にナフタレンとプロピレンとの反応を行な
った。反応条件を表1に、結果を表2に示した。 [0024] 実施例3〜7 触媒を代えた以外は実施例1と同様にして反応を行なっ
た。反応条件を表1に、結果を表2に示した。 [0025] 実施例8 仕込みプロピレンを3gとし、30重量%S i W+
 2 / 5iO20,5gを触媒として用い、反応温
度180℃で反応時間1時間として、実施例1と同様に
反応を行なった。反応条件を表1に、結果を表2に示し
た。 [0026] 実施例9 ナフタレンの代わりに実施例8で得られた2−イソプロ
ピルナフタレン(純度98%)を原料として用い、プロ
ピレン3gを仕込み、20重量%P W+ 2 / S
 i 02を触媒として用いて反応温度を240℃とし
た以外は実施例1と同様にして反応を行なった。反応液
をガスクロマトグラフで分析したところ、2−IPNの
転化率は70モル%であった。モノ付加物(ジ置換体)
であるDIPNの選択率は93モル%であり、そのうち
2.6−DIPNは72%であった。また、2−IPN
が異性化して生成した1−IPNの選択率は0.2モル
%であった。反応条件および結果を表1に示した。 [0027] 実施例10 ナフタレンの代わりに2−メチルナフタレン(以下、2
MNと表す)30gを原料として用い、プロピレンの仕
込み量をLogとし溶媒を使用せず、実施例1と同様に
して反応を行なった。反応液をガスクロマトグラフで分
析したところ、2−MNの転化率は82モル%であった
。モノ付加物(ジ置換体)であるメチルイソプロピルナ
フタレン(以下、MIPNと表す)の選択率は89モル
%であり、そのうち2,6位ジ置換体である2−メチル
−6−イソプロビルナフタレン(以下、2. 6−MI
PNと表す)が64%であった。また、2−MNが異性
化して生成した1−メチルナフタレン(以下1−MNと
表す)の選択率は0.5モル%であった。反応条件を表
1に、結果を表2に示した。 [0028] 比較例1 特開平1−135731号の実施例1に準じて以下のと
おりシリカ−アルミナ触媒を調製した。 [0029] 300m1のビーカーに3.2gのアル
ミニウム5ec−ブトキシドと67.1gのテトラエト
キシシランを加え、更に0.79 gの硫酸ジメチルお
よび50.0gのエチレングリコールを添加し、60〜
70℃で3時間攪拌した。次にこの溶液に23.2gの
水を加え、70〜80℃で攪拌し、ゼラチン状に固化し
たゲルを得た。 [00301これを破砕した後、減圧下110℃で乾燥
し細かく粉砕し、550℃で8時間焼成し、シリカ−ア
ルミナ触媒を得た。 [0031]得られたシリカ−アルミナ触媒を用いた以
外は実施例10と同じ反応条件で2−MNとプロピレン
との反応を行なった。反応条件を表1に、結果を表2に
示した。 [0032] 実施例11 ナフタレンの代わりに2−MN、プロピレンの代わりに
エチレンを原料として用い、n−ウンデカンの代わりに
n−デカンを溶媒として用い、反応温度220℃で反応
時間3時間とした以外は、実施例1と同様にして反応を
行なった。反応液をガスクロマトグラフで分析したとこ
ろ、2−MNの転化率は74モル%であった。モノ付加
物(ジ置換体)であるメチルエチルナフタレン(以下、
MENと表す)の選択率は91モル%であり、そのうち
2.6位ジ置換体である2−メチル−6−エチルナフタ
レン(以下、2.6−MENと表す)が53%であった
。 [0033]また、2−MNの異性化により生成したI
MNの選択率は2モル%であった。 [0034]反応条件を表1に、結果を表2に示した。 [0035] 実施例12 プロピレンの代わりにcis−2−ブテンを原料として
用い、n−ウンデカンの代わりにn−デカンを溶媒とし
て用いた以外は、実施例8と同様にして反応を行なった
。 反応液をガスクロマトグラフで分析したところ、ナフタ
レンの転化率は72モル%であった。モノ付加物のうち
、2位モノ置換体である2 −5ec−ブチルナフタレ
ン(以下、2−8BNと表す)の選択率は20モル%、
1位モノ置換体である1−see−ブチルナフタレン(
以下、1−8BNと表す)の選択率は1モル%であり、
ジ付加物であるジーse叶ブチルナフタレン(以下、D
SBNと表す)の選択率は64モル%であった。また、
DSBHのうち2,6位ジ置換体である2、6−ジ−5
ee−ブチルナフタレン(以下、2.6−DSBNと表
す)は59%であった。反応条件を表1に、結果を表2
に示した。 [0036] 実施例13 プロピレンの代わりにイソブチレンを原料として用い、
n−ウンデカンの代わりにn−デカンを溶媒として用い
た以外は、実施例8と同様にして反応を行なった。反応
液をガスクロマトグラフで分析したところ、ナフタレン
の転化率は75モル%であった。モノ付加物のうち、2
位モノ置換体である2−tert−ブチルナフタレン(
以下、2−TBNと表す)の選択率は22モル%、1位
モノ置換体である1−tert−ブチルナフタレン(以
下、ITBNと表す)の選択率は0.8モル%であり、
ジ付加物であるジーtert−ブチルナフタレン(以下
、DTBNと表す)の選択率は65モル%であった。ま
た、DTBNのうち2,6位ジ置換体である2、6−シ
ーtert−ブチルナフタレン(以下2.6−DTBN
と表す)は60%であった。反応条件を表1に、結果を
表2に示した。 [0037] 実施例14 触媒として30重量%P W+ 2 / S i 02
の代わりに30重量%S i W+ 2 / S i 
02 を用い、プロピレンの仕込み量を増やして反応時
間を3時間とした以外は、実施例1と同様にして反応を
行なった。反応条件を表1に、結果を表2に示した。 [0038] 【表1】 [0039]
【表2】 [0040] 実施例15 実施例1と同じ組成の触媒20cc(9〜20メツシユ
)を内径10mmの反応管に充填し、300℃に加熱し
た。 ナフタレン2容量%、プロピレン6容量%、窒素92容
量%からなる原料ガスを空間速度1500hr’で通じ
、反応温度300℃で反応を行なった。反応条件を表3
に、反応開始から1時間後の生成ガス分析結果を表4に
示した。 [00411 実施例16 触媒として30重量%PW+2/5i02の代わりに3
0重量%S i W+ 2 / S i 02 を、原
料ガスとして2−MN2容量%、プロピレン2.5容儀
%、窒素95.5容景%からなる原料ガスを用い、反応
温度320℃、空間速度2000hr’とした以外は実
施例15と同様にして反応を行なった。反応条件を表3
に、結果を表4に示した。 [0042] 実施例17 2−MNの代わりに1−MNを用いた他は実施例16と
同じ条件で反応を行なった。反応生成物をガスクロマト
グラフで分析したところ、1−MNの転化率は73モル
%であった。また、原料の1−MNが異性化して2−M
Nが生成していることが顕著に認められた。生成した2
MNの選択率は11モル%であった。 [0043]モノ付加物(ジ置換体)であるMIPNの
選択率は79モル%であり、そのうち2.6−MIPN
は39%であった。反応条件を表3に、結果を表4に示
した。 [0044] 実施例18 触媒として30重量%PW+2/5i02の代わりに2
0重軍事P W+ 2 / S i 02 を、原料ガ
スとしてナフタレン1容量%、エチレン10容量%、窒
素89容量%からなる原料ガスを用い、反応温度350
℃、空間速度1200hr’とした他は実施例15と同
様にして反応を行なった。反応生成物をガスクロマトグ
ラフで分析したところ、ナフタレンの転化率は59モル
%であった。モノ付加物のうち、2位モノ置換体である
2−エチルナフタレン(以下、2−ENと表す)の選択
率は42モル%、1位モノ置換体である1−エチルナフ
タレン(以下、IENと表す)の選択率は4モル%であ
り、ジ付加物であるジエチルナフタレン(以下、DEN
と表す)の選択率は49モル%であった。また、DEN
のうち2,6位ジ置換体である2、6−ジエチルナフタ
レン(以下、2゜6−DENと表す)は43%であった
。反応条件を表3に、結果を表4に示した。 [0045]
【表3】 [0046]
【表4】 [0047]
【発明の効果】本発明の方法によれば、式(1)のナフ
タレン類と式(2)のオレフィンとを反応させて式(3
)のアルキルナフタレン類を製造するに際して、従来の
方法に比べて、アルキルナフタレン類、特に有用性の高
い2位モノ置換アルキルナフタレンや2,6位ジ置換ア
ルキルナフタレンが、極めて高選択的かつ高収率で製造
できる。特に、ナフタレン類として2位モノ置換アルキ
ルナフタレンを用いた場合には1位置換体への異性化が
少なく、一方ナフタレン類として1位モノ置換アルキル
ナフタレンを用いた場合には2位置換体への異性化が顕
著に起こるため、2位置換体が効率よく得られる。 また、使用した触媒の回収が容易で再利用することがで
き、かつ触媒の腐食性の問題も少なく工業的に有利であ
る。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 【1】 (1) (]) (式中R1は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基
    を表す)で表されるナフタレン類と、一般式(2)(2
    ) %式% は各々独立して水素原子。 メチル基。 エチル基の何れか1種を表す)で表されるオレフィンと
    を、触媒としてヘテロポリ酸を用いて反応させることを
    特徴とする一般式(3) 【2】 (3) ) (R5は −C−CH2R’基を表し、m、 nは、R
    1が水素原子のときは3 ■≦m+n≦4を満足する0または正の整数、R1が炭
    素数1〜4のアルキル基のときは1≦m+n≦3を満足
    する0または正の整数である。また、R’ 、 R2,
    R3゜R4は上記と同じである)で表されるアルキルナ
    フタレン類の製造方法。
  2. 【請求項2】へテロポリ酸が、一般式 HXI YI2
    040 (Xはリンまたはケイ素、Yはタングステン、
    モリブデンおよびバナジウムの中から選ばれる少なくと
    も1種の元素を表し、aはX、 Yにより定まる数値を
    表す)で表されるヘテロポリ酸であることを特徴とする
    請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】一般式(1)で表されるナフタレン類と一
    般式(2)で表されるオレフィンとの仕込み時のモル比
    を1:0.1〜1:2の範囲内とし、主として1モルの
    ナフタレン類にオレフィンが1モル付加したアルキルナ
    フタレン類を製造することを特徴とする請求項1または
    請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】一般式(1)で表されるナフタレン類と一
    般式(2)で表されるオレフィンとの仕込み時のモル比
    を1:1〜1:10の範囲内とし、主として1モルのナ
    フタレン類にオレフィンが2モル付加したアルキルナフ
    タレン類を製造することを特徴とする請求項3または請
    求項4に記載の方法。
JP3009365A 1990-02-02 1991-01-29 アルキルナフタレン類の製造方法 Expired - Fee Related JP2546545B2 (ja)

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