JPH04317743A - Catalyst for use in production of alkyladamantanes and method for production thereof using said catalyst - Google Patents
Catalyst for use in production of alkyladamantanes and method for production thereof using said catalystInfo
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- JPH04317743A JPH04317743A JP3086653A JP8665391A JPH04317743A JP H04317743 A JPH04317743 A JP H04317743A JP 3086653 A JP3086653 A JP 3086653A JP 8665391 A JP8665391 A JP 8665391A JP H04317743 A JPH04317743 A JP H04317743A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、高級な機能性高分子化
合物および医薬品などの原料として有用なアルキルアダ
マンタン類の製造用触媒およびこれを用いたアルキルア
ダマンタン類の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalyst for producing alkyladamantanes useful as raw materials for high-grade functional polymer compounds and pharmaceuticals, and a method for producing alkyladamantanes using the same.
【0002】0002
【従来の技術】アルキルアダマンタン類は、既にいくつ
かの製造方法が開示されているが、これらはH−Y型ゼ
オライトをイオン交換などの方法により修飾した固体酸
触媒を用いる方法(特公昭52−12706号等)、並
びにハロゲン化炭化水素溶媒中でハロゲン化アルミニウ
ム触媒により製造する方法(特開昭63−159330
号、特開平2−138135号等)の2種に大別するこ
とができる。ゼオライト系触媒を用いる方法は、ハロゲ
ン化アルミニウム触媒法のように大量の廃酸の発生がな
く、触媒と生成物の分離が容易であるなどの点で優れた
方法であるが、触媒活性が十分でないばかりか、開環反
応などにより分解生成物が生成するためアダマンタン類
への選択性が低いこと、さらに、触媒組成が複雑で触媒
コストが高くなるなどの問題点があった。特開昭60−
246333号公報によれば、上述したゼオライト系触
媒を硫酸アンモニウム水溶液で処理し、これを焼成して
硫酸イオンを担持した触媒を用いることにより、アダマ
ンタン生成反応の選択性が向上するとの記載があるが、
硫酸イオンの担持による収率の向上は1.6倍に過ぎず
、また分解反応への選択率は記載されていない。また、
触媒組成が複雑であることは同様である。BACKGROUND OF THE INVENTION Several methods for producing alkyladamantanes have already been disclosed. No. 12706, etc.), as well as a method of production using an aluminum halide catalyst in a halogenated hydrocarbon solvent (Japanese Unexamined Patent Publication No. 159330/1989)
It can be roughly divided into two types: JP-A-2-138135, etc.). The method using a zeolite catalyst is an excellent method in that it does not generate a large amount of waste acid unlike the aluminum halide catalyst method and it is easy to separate the catalyst and product, but the method does not have sufficient catalytic activity. In addition, there were other problems, such as low selectivity to adamantanes because decomposition products are produced by ring-opening reactions, etc., and the catalyst composition is complex, increasing catalyst cost. Japanese Patent Application Publication 1986-
According to Publication No. 246333, it is stated that the selectivity of the adamantane production reaction is improved by treating the above-mentioned zeolite catalyst with an ammonium sulfate aqueous solution and calcining it to use a catalyst supporting sulfate ions.
The improvement in yield due to the support of sulfate ions is only 1.6 times, and the selectivity for the decomposition reaction is not described. Also,
Similarly, the catalyst composition is complex.
【0003】一方、ゼオライト以外の固体触媒を用いた
研究例としては、塩素処理したPt/Al2 O3 触
媒(J.Chem.Soc.,93,2798(197
1))を挙げることができるが、触媒活性、触媒寿命と
も極めて低く、工業触媒として利用できるものではない
。以上述べたように、アルキルアダマンタン類を工業的
に安価に製造することを可能とする高活性で分解反応へ
の選択性が低く、かつ、組成が単純で触媒の製造も容易
である触媒は、未だ見いだされていない。On the other hand, as an example of research using a solid catalyst other than zeolite, a chlorinated Pt/Al2 O3 catalyst (J. Chem. Soc., 93, 2798 (197
1)), but both catalyst activity and catalyst life are extremely low and cannot be used as industrial catalysts. As mentioned above, catalysts that are highly active, have low selectivity for decomposition reactions, have a simple composition, and are easy to manufacture, enable the industrial production of alkyladamantanes at low cost. It has not been found yet.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、ア
ルキルアダマンタン類を製造する触媒としてゼオライト
等の固体触媒を適用するにおいて、現状では触媒活性が
十分でないばかりか、開環反応などにより分解生成物が
生成するためアダマンタン類への選択性が低く、さらに
、触媒組成が複雑で触媒コストが高くなるなどの問題点
があった。従って、本発明の目的は、アルキルアダマン
タン類を工業的に安価に製造するにあたり、高活性・高
選択性を有し、分解生成物の生成もほとんど無く、かつ
、触媒組成が単純で触媒コストも安価な工業的な使用に
耐える触媒およびこの触媒を用いたアルキルアダマンタ
ン類の製造方法を提供することにある。[Problems to be Solved by the Invention] As stated above, in applying solid catalysts such as zeolites as catalysts for producing alkyl adamantanes, not only do they currently not have sufficient catalytic activity, but they also suffer from decomposition and formation due to ring-opening reactions, etc. There were other problems, such as low selectivity to adamantanes due to the formation of adamantane compounds, and furthermore, the catalyst composition was complex and the cost of the catalyst was high. Therefore, an object of the present invention is to industrially produce alkyladamantanes at low cost, with high activity and high selectivity, with almost no generation of decomposition products, and with a simple catalyst composition and low catalyst cost. The object of the present invention is to provide a catalyst that is inexpensive and durable for industrial use, and a method for producing alkyladamantanes using this catalyst.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、パーヒドロア
セナフテンを異性化して炭素数12のアルキルアダマン
タン類を製造するにあたり、γ−アルミナおよび/また
はジルコニアを硫酸で処理した後、焼成することによっ
て硫酸イオンを担持した触媒を用いることを特徴とする
アルキルアダマンタン類の製造方法に関する。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a method for isomerizing perhydroacenaphthene to produce alkyl adamantanes having 12 carbon atoms, by treating γ-alumina and/or zirconia with sulfuric acid, and then calcination. The present invention relates to a method for producing alkyl adamantanes, which is characterized by using a catalyst carrying sulfate ions.
【0006】高活性・高選択率、かつ、分解反応が殆ど
進行しないこと、さらに触媒の組成が単純でその製造が
容易であることを目的として、本発明者等は種々な固体
触媒の活性と選択性を鋭意検討した。その結果、(1)
γ−アルミナおよび/またはジルコニアを硫酸で処理し
た後、焼成することによって硫酸イオンを担持した触媒
は、アルキルアダマンタン類を工業的に製造するに十分
な活性と選択性を有し、この触媒の調製は安価な原料を
用い簡便なる方法で可能であること、(2)処理する硫
酸の濃度を0.1〜3Nとし、硫酸処理後の焼成温度を
400〜750℃、特に好ましくは450〜700℃と
し、硫酸イオンの担持率を0.5〜5重量%とすること
により、高活性で、かつ分解反応の進行が殆どみられず
選択性の高い触媒が得られること、(3)このようにし
て得られた触媒を用い、窒素などの雰囲気下、5〜30
気圧に加圧し、温度200〜270℃で反応を行うこと
により、高収率で目的とするアルキルアダマンタン類を
製造することができることを見いだし本発明を完成した
。[0006] In order to achieve high activity and high selectivity, as well as to ensure that the decomposition reaction hardly progresses, as well as for the catalyst to have a simple composition and be easy to manufacture, the present inventors have developed various solid catalysts with different activities. We carefully considered selectivity. As a result, (1)
A catalyst in which sulfate ions are supported by treating γ-alumina and/or zirconia with sulfuric acid and then calcination has sufficient activity and selectivity for the industrial production of alkyladamantanes, and the preparation of this catalyst is (2) The concentration of sulfuric acid to be treated is 0.1 to 3N, and the firing temperature after sulfuric acid treatment is 400 to 750°C, particularly preferably 450 to 700°C. and (3) that by setting the supported ratio of sulfate ions to 0.5 to 5% by weight, a catalyst with high activity and high selectivity can be obtained with almost no progress of decomposition reaction. Using the catalyst obtained by
The present invention was completed by discovering that the desired alkyl adamantane can be produced in high yield by carrying out the reaction under atmospheric pressure and at a temperature of 200 to 270°C.
【0007】すなわち、本発明はγ−アルミナおよび/
またはジルコニアを硫酸で処理した後、これを焼成する
ことにより得たパーヒドロアセナフテンの異性化による
アルキルアダマンタン類の製造用触媒を提供するもので
ある。That is, the present invention provides γ-alumina and/or
Alternatively, the present invention provides a catalyst for producing alkyladamantanes by isomerizing perhydroacenaphthene obtained by treating zirconia with sulfuric acid and then calcining the same.
【0008】γ−アルミナおよび/またはジルコニアを
処理する硫酸の濃度は0.1〜3N、その焼成温度は4
00〜750℃、そして硫酸イオンの担持率は0.5〜
5重量%であるのが好適である。The concentration of sulfuric acid used to treat γ-alumina and/or zirconia is 0.1 to 3N, and the firing temperature is 4
00~750℃, and the supporting rate of sulfate ions is 0.5~
Preferably it is 5% by weight.
【0009】本発明はまた、上記触媒を用いてパーヒド
ロアセナフテンの異性化により炭素数12のアルキルア
ダマンタン類を製造する方法を提供するものである。The present invention also provides a method for producing a C12 alkyl adamantane by isomerizing perhydroacenaphthene using the above catalyst.
【0010】以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
ジルコニアに硫酸イオンを担持することによって固体超
強酸性が発現し、この触媒を用いることによって、室温
でブタンの異性下が進行することは一般に知られている
(例えば、G.A. Olah ら、”Superac
ids”,John Wiley & Sons(19
85)p.53 )。本発明で用いられる硫酸イオン担
持γ−アルミナおよび/またはジルコニア触媒はこのよ
うな超強酸触媒を転用しようとするものである。The present invention will be explained in more detail below. It is generally known that solid superacidity is developed by supporting sulfate ions on zirconia, and that by using this catalyst, isomerization of butane proceeds at room temperature (for example, G. A. Olah et al. ”Superac
ids”, John Wiley & Sons (19
85) p. 53). The sulfate ion-supported γ-alumina and/or zirconia catalyst used in the present invention is an attempt to repurpose such a super strong acid catalyst.
【0011】ところで、アダマンタン転移反応が、一般
に、多量の強酸触媒を必要とすることはよく知られてい
るが、最適な酸強度範囲などについては何ら知られてい
ない。本発明者らは、γ−アルミナおよび/またはジル
コニアに硫酸イオンを担持するにあたって、処理する硫
酸の濃度、焼成温度、並びに硫酸イオンの担持率に好適
範囲があるが、この範囲を逸脱すると活性・選択性とも
低下することを見い出し本発明に至ったものである。こ
の理由については明らかではないが、硫酸イオンの担持
状態や担持量が変化することによって、酸強度が変化す
ると予想されることから、本反応に最適の酸強度を有す
る触媒を得る処理条件であると考えられる。Incidentally, although it is well known that the adamantane rearrangement reaction generally requires a large amount of a strong acid catalyst, nothing is known about the optimum acid strength range. The present inventors found that when supporting sulfate ions on γ-alumina and/or zirconia, there is a preferable range for the concentration of sulfuric acid to be treated, the firing temperature, and the supporting rate of sulfate ions. It was discovered that the selectivity also decreases, leading to the present invention. The reason for this is not clear, but it is expected that the acid strength will change as the supported state and amount of sulfate ions change, so these are the processing conditions to obtain a catalyst with the optimal acid strength for this reaction. it is conceivable that.
【0012】なお、前述したように、特開昭60−24
6333号公報によれば、金属イオンを担持したH−Y
型ゼオライトを硫酸アンモニウム水溶液で処理し、硫酸
イオンを担持した触媒を用いると、アダマンタンの収率
が向上するとの記載があるが、この場合金属イオンが存
在するため、硫酸イオン担持後では金属硫酸塩が生成し
ていると考えられ、本発明で用いられる触媒とは明らか
に異なる。[0012] As mentioned above, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1986-24
According to Publication No. 6333, H-Y carrying metal ions
It is stated that the yield of adamantane is improved by treating zeolite type zeolite with an aqueous ammonium sulfate solution and using a catalyst supporting sulfate ions, but in this case, metal ions are present, so after supporting sulfate ions, the metal sulfate is It is thought that the catalyst is generated, and is clearly different from the catalyst used in the present invention.
【0013】本発明で用いられる触媒原料のγ−アルミ
ナ、ジルコニアは何ら限定的ではないが、硫酸イオンを
担持した触媒の単位重量あたりの活性点数を多くするに
は、表面積の大きいものを用いる方が好ましい。[0013] The catalyst raw materials used in the present invention, such as γ-alumina and zirconia, are not limited in any way, but in order to increase the number of active points per unit weight of the catalyst supporting sulfate ions, it is preferable to use ones with a large surface area. is preferred.
【0014】硫酸処理の条件は、用いる硫酸の濃度を0
.1〜3Nとし、1〜10時間処理することによって行
われる。硫酸濃度が0.1N未満では分解生成物が多く
、3Nをこえると活性が低下し、高転化率が得られなく
なる。処理温度、及び硫酸との接触方法については任意
であるが、通常、室温で浸漬法あるいはスプレー法によ
り行われる。硫酸温度および硫酸との接触方法について
は任意であるが、通常、室温で浸漬法あるいはスプレー
法により行われる。The conditions for the sulfuric acid treatment are such that the concentration of sulfuric acid used is 0.
.. This is carried out by treating at 1 to 3 N for 1 to 10 hours. When the sulfuric acid concentration is less than 0.1N, there are many decomposition products, and when it exceeds 3N, the activity decreases and a high conversion rate cannot be obtained. Although the treatment temperature and the method of contacting with sulfuric acid are arbitrary, it is usually carried out at room temperature by a dipping method or a spray method. Although the temperature of the sulfuric acid and the method of contacting with the sulfuric acid are arbitrary, it is usually carried out at room temperature by a dipping method or a spraying method.
【0015】硫酸処理後の焼成温度は、前述したように
、400〜750℃特に好ましくは450〜700℃と
する。焼成温度が400℃未満では上記範囲外では酸強
度が低下するため低活性となり、好ましくない。焼成時
間は、通常、1〜10時間とし、空気気流中、あるいは
窒素などの不活性気流中で行えばよい。As mentioned above, the firing temperature after the sulfuric acid treatment is 400 to 750°C, preferably 450 to 700°C. If the firing temperature is less than 400° C., the acid strength will be lowered and the activity will be lowered if it is outside the above range, which is not preferable. The firing time is usually 1 to 10 hours, and the firing may be carried out in a stream of air or an inert stream of nitrogen or the like.
【0016】硫酸イオンの担持率は、0.5〜5重量%
とするのが最適である。硫酸イオンの担持率が0.5重
量%未満では分解生成物が多くなり、5重量%をこえる
と転化率が低くなるためである。[0016] The supporting rate of sulfate ions is 0.5 to 5% by weight.
It is best to This is because if the supported ratio of sulfate ions is less than 0.5% by weight, the amount of decomposition products increases, and if it exceeds 5% by weight, the conversion rate decreases.
【0017】これらの処理によって、アルキルアダマン
タン類の製造にさいし高活性・高選択性を示す硫酸イオ
ン担持γ−アルミナおよび/またはジルコニア触媒を製
造することができる。なお、触媒の形状は、反応器の形
式にもよるが、粉末状、顆粒状、あるいは適当な成形体
など任意である。By these treatments, it is possible to produce a sulfate ion-supported γ-alumina and/or zirconia catalyst that exhibits high activity and high selectivity in the production of alkyladamantanes. The shape of the catalyst may be arbitrary, such as powder, granules, or a suitable molded body, depending on the type of reactor.
【0018】本発明で用いられる原料のパーヒドロアセ
ナフテンは、通常、コールタール中に含まれるアセナフ
テンの全水添により得られるが、他の方法で製造したパ
ーヒドロアセナフテンを用いることもできる。The raw material perhydroacenaphthene used in the present invention is usually obtained by total hydrogenation of acenaphthene contained in coal tar, but perhydroacenaphthene produced by other methods can also be used.
【0019】アルキルアダマンタン類の製造にさいし、
触媒は、パーヒドロアセナフテンに対し重量比で1/5
倍量以上用いればよいが、生産性や経済性の観点から1
/4〜4/1倍量が好ましい。反応はパーヒドロアセナ
フテンが気化しないよう5〜30気圧で行うが、30気
圧を越えると反応速度が低下してしまい好ましくない。
反応温度は200〜270℃が好適である。200℃未
満では反応速度が極めて遅く、270℃を越えると分解
生成物の生産量が多くなり、経済的でない。反応時間は
触媒量や反応温度にもよるが、1〜10時間が適当であ
る。例えば、反応温度を250℃とし、触媒を原料に対
し1/3重量比用いた場合では、2〜4時間反応を行え
ば十分である。パーヒドロアセナフテンと触媒との接触
方式はオートクレーブなどによる回分式完全混合槽、加
圧流通式など任意である。[0019] In the production of alkyl adamantane,
The weight ratio of the catalyst to perhydroacenaphthene is 1/5.
It is sufficient to use more than double the amount, but from the viewpoint of productivity and economy,
/4 to 4/1 times the amount is preferred. The reaction is carried out at a pressure of 5 to 30 atm to prevent perhydroacenaphthene from vaporizing; however, if the pressure exceeds 30 atm, the reaction rate will decrease, which is not preferable. The reaction temperature is preferably 200 to 270°C. Below 200°C, the reaction rate is extremely slow, and above 270°C, the production of decomposition products increases, making it uneconomical. Although the reaction time depends on the amount of catalyst and the reaction temperature, 1 to 10 hours is appropriate. For example, when the reaction temperature is 250° C. and the catalyst is used at a weight ratio of 1/3 to the raw material, it is sufficient to carry out the reaction for 2 to 4 hours. The method of contacting the perhydroacenaphthene with the catalyst may be arbitrary, such as a batch-type complete mixing tank using an autoclave or the like, or a pressurized flow type.
【0020】本発明の方法によれば、高い選択率でバー
ヒドロアセナフテンから炭素数12のアルキルアダマン
タン混合物を製造することができるので、混合物として
使用する場合は非常に簡単な蒸留によって製品であるア
ルキルアダマンタン混合物を得ることができる。また、
反応生成物から特に有用な1,3−ジメチルアダマンタ
ンを得る場合には、これらのアルキルアダマンタン混合
物の内、1,3−ジメチルアダマンタンが最も熱力学的
に安定なため、生成物を精留して目的とする1,3−ジ
メチルアダマンタンを単離した後、蒸留残渣を反応器に
リサイクルして再度反応させることによって、高収率で
目的とする1,3−ジメチルアダマンタンを製造するこ
ともできる。According to the method of the present invention, a mixture of alkyl adamantane having 12 carbon atoms can be produced from barhydroacenaphthene with high selectivity, so that when used as a mixture, the product can be obtained by very simple distillation. Alkyladamantane mixtures can be obtained. Also,
In order to obtain particularly useful 1,3-dimethyladamantane from the reaction product, the product is rectified because 1,3-dimethyladamantane is the most thermodynamically stable of these alkyladamantane mixtures. After isolating the target 1,3-dimethyladamantane, the distillation residue can be recycled to the reactor and reacted again, thereby producing the target 1,3-dimethyladamantane in a high yield.
【0021】[0021]
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will be specifically explained below based on Examples, but the present invention is not limited thereto.
【0022】(実施例1)アルミニウムイソプロポキサ
イドより常法に従って調製したγ−アルミナを成形後、
粉砕して1〜2mm程度の顆粒としたもの50gを濃度
1Nの硫酸5Lに室温で2時間浸漬した。次に、このも
のを乾燥後、蒸発皿にいれ空気気流中600℃で4時間
焼成して、硫酸イオン担持γ−アルミナ触媒を調製した
。この触媒の硫黄担持量を蛍光X線法により測定したと
ころ、硫酸イオンの担持率に換算してγ−アルミナに対
し1.8重量%であった。(Example 1) After molding γ-alumina prepared from aluminum isopropoxide according to a conventional method,
50 g of pulverized granules of about 1 to 2 mm were immersed in 5 L of 1N sulfuric acid at room temperature for 2 hours. Next, after drying this product, it was placed in an evaporating dish and calcined at 600° C. for 4 hours in an air stream to prepare a sulfate ion-supported γ-alumina catalyst. The amount of sulfur supported on this catalyst was measured by a fluorescent X-ray method, and it was found to be 1.8% by weight based on γ-alumina in terms of sulfate ion support.
【0023】焼成済みの上記触媒5gとパーヒドロアセ
ナフテン15gとを容積50mLのステンレス製オート
クレーブにいれ、窒素置換後、窒素で15気圧に加圧し
た。次に、オートクレーブを電気炉で加熱すると共に反
応液を攪拌した。反応はオートクレーブの内温が250
℃に到達してから2.5時間行った。反応終了後、反応
容器を冷却し、残ガスをパージして常圧に戻した。反応
生成物から触媒を濾過によって除去した後、生成物をガ
スクロマトグラフで分析した。その結果、パーヒドロア
セナフテンの転化率は73.8%であり、炭素数12の
アルキルアダマンタン(ジメチルアダマンタンとエチル
アダマンタンの総和)への合計選択率は76.2%であ
り、開環反応などによって生成した分解生成物への選択
率は0.6%に過ぎなかった。[0023] 5 g of the above-calcined catalyst and 15 g of perhydroacenaphthene were placed in a stainless steel autoclave having a volume of 50 mL, and after the autoclave was purged with nitrogen, the autoclave was pressurized to 15 atmospheres with nitrogen. Next, the autoclave was heated in an electric furnace and the reaction solution was stirred. The reaction takes place when the internal temperature of the autoclave is 250℃.
It was carried out for 2.5 hours after reaching the temperature. After the reaction was completed, the reaction vessel was cooled, residual gas was purged, and the pressure was returned to normal pressure. After removing the catalyst from the reaction product by filtration, the product was analyzed by gas chromatography. As a result, the conversion rate of perhydroacenaphthene was 73.8%, and the total selectivity to alkyladamantane having 12 carbon atoms (the sum of dimethyladamantane and ethyladamantane) was 76.2%, and the ring-opening reaction etc. The selectivity to the decomposition products produced was only 0.6%.
【0024】(実施例2)市販のジルコニアを用い、処
理する硫酸の濃度を1.5Nとした以外は実施例1と同
様にしてジルコニアの硫酸処理を行った。このものを窒
素中、温度650℃で5時間焼成し、硫酸イオン担持ジ
ルコニア触媒を得た。硫酸イオンの担持率は2.5重量
%であった。この触媒を用い、実施例1と同様にしてパ
ーヒドロキシアセナフテンの異性化反応を行った。生成
物を分析した結果、パヒドロアセナフテンの転化率は8
4.3%、アルキルアダマンタンへの合計選択率は98
.1%分解生成物の選択率は1.5%であった。(Example 2) Zirconia was treated with sulfuric acid in the same manner as in Example 1 except that commercially available zirconia was used and the concentration of sulfuric acid used was 1.5N. This product was calcined in nitrogen at a temperature of 650° C. for 5 hours to obtain a sulfate ion-supported zirconia catalyst. The supporting rate of sulfate ions was 2.5% by weight. Using this catalyst, the isomerization reaction of perhydroxyacenaphthene was carried out in the same manner as in Example 1. As a result of analyzing the product, the conversion rate of pahydroacenaphthene was 8.
4.3%, total selectivity to alkyl adamantane is 98
.. The selectivity for 1% decomposition products was 1.5%.
【0025】(実施例3)ジルコニアを処理する硫酸の
濃度を0.5Nとし、硫酸処理後の焼成温度を500℃
とした以外は実施例2と同様にして触媒調製、異性化反
応を行った。パーヒドロアセナフテンの転化率は91.
9%,アルキルアダマンタンへの合計選択率は97.8
%、分解生成物の選択率は1.6%であった。また、生
成物の内、1,3−ジメチルアダマンタンの選択率は1
6.9%であった。なお、触媒の硫酸イオン担持率は1
.2重量%であった。(Example 3) The concentration of sulfuric acid used to treat zirconia was 0.5N, and the firing temperature after the sulfuric acid treatment was 500°C.
Catalyst preparation and isomerization reaction were carried out in the same manner as in Example 2 except for the following. The conversion rate of perhydroacenaphthene is 91.
9%, total selectivity to alkyl adamantane is 97.8
%, and the selectivity of decomposition products was 1.6%. Also, among the products, the selectivity of 1,3-dimethyladamantane is 1
It was 6.9%. In addition, the sulfate ion support rate of the catalyst is 1
.. It was 2% by weight.
【0026】(実施例4)実施例3で得た触媒を用い、
実施例3の5倍のスケールで異性化反応を行った。反応
結果は実施例3と同様であった。理論段数20段の蒸留
塔を用いて反応生成物から1,3−ジメチルアダマンタ
ンを精製したところ、9.8g(仕込んだパーヒドロア
セナフテンの13.1%に相当)の1,3−ジメチルア
ダマンタンが得られた。次にこの蒸留残渣に10gのパ
ーヒドロアセナフテンを追加して、同じ触媒により再度
異性化反応を行った。その結果、パーヒドロアセナフテ
ンの転化率は90.2%、アルキルアダマンタンへの合
計選択率は98.5%、分解生成物の選択率は0.8%
、1,3−ジメチルアダマンタンの選択率は27.6%
と第1回目の反応結果と同様の結果が得られた。(Example 4) Using the catalyst obtained in Example 3,
The isomerization reaction was performed on a scale five times that of Example 3. The reaction results were similar to Example 3. When 1,3-dimethyladamantane was purified from the reaction product using a distillation column with 20 theoretical plates, 9.8g (corresponding to 13.1% of the charged perhydroacenaphthene) of 1,3-dimethyladamantane was obtained. was gotten. Next, 10 g of perhydroacenaphthene was added to this distillation residue, and the isomerization reaction was performed again using the same catalyst. As a result, the conversion rate of perhydroacenaphthene was 90.2%, the total selectivity to alkyladamantane was 98.5%, and the selectivity of decomposition products was 0.8%.
, the selectivity of 1,3-dimethyladamantane is 27.6%
The same results as the first reaction were obtained.
【0027】(比較例1)硫酸処理を行わなった以外は
実施例1と同様にして、γ−アルミナを触媒にし異性化
反応を行った。その結果、パーヒドロアセナフテンの転
化率は3.3%、アルキルアダマンタンへの合計選択率
は15.3%、分解生成物の選択率は2.0%と殆ど反
応しなかった。(Comparative Example 1) An isomerization reaction was carried out using γ-alumina as a catalyst in the same manner as in Example 1 except that the sulfuric acid treatment was not performed. As a result, the conversion rate of perhydroacenaphthene was 3.3%, the total selectivity to alkyladamantane was 15.3%, and the selectivity of decomposition products was 2.0%, indicating that almost no reaction occurred.
【0028】[0028]
【発明の効果】本発明の触媒を用いれば、高級な機能性
高分子化合物や医薬品の原料として注目されているアル
キルアダマンタン類を工業的に安価に製造することがで
きる。また、本発明で用いる触媒は原料が安価であり、
かつ単純な組成であるため調製法も簡便であるので、ア
ルキルアダマンタン類の製造方法として特にその工業的
意義が大きい。さらに、本発明によれば、炭素数12の
アルキルアダマンタン類の内、特に有用な1,3−ジメ
チルアダマンタンも高収率で製造できる点も本発明の大
きな意義である。[Effects of the Invention] By using the catalyst of the present invention, alkyladamantanes, which are attracting attention as raw materials for high-grade functional polymer compounds and pharmaceuticals, can be produced industrially at low cost. In addition, the raw materials for the catalyst used in the present invention are inexpensive;
Moreover, since it has a simple composition and a simple preparation method, it has great industrial significance especially as a method for producing alkyl adamantanes. Furthermore, according to the present invention, 1,3-dimethyladamantane, which is particularly useful among alkyl adamantanes having 12 carbon atoms, can also be produced in high yield, which is a great significance of the present invention.
Claims (6)
アを硫酸で処理し、これを焼成することによって硫酸イ
オンを担持したことを特徴とするアルキルアダマンタン
類の製造用触媒。1. A catalyst for producing alkyladamantanes, characterized in that γ-alumina and/or zirconia is treated with sulfuric acid and calcined to support sulfate ions.
アを処理する硫酸の濃度が0.1〜3Nである請求項1
に記載のアルキルアダマンタン類の製造用触媒。[Claim 2] Claim 1, wherein the concentration of sulfuric acid used to treat γ-alumina and/or zirconia is 0.1 to 3N.
A catalyst for producing an alkyl adamantane as described in .
たはジルコニアを焼成する温度が400〜750℃であ
る請求項1または2に記載のアルキルアダマンタン類の
製造用触媒。3. The catalyst for producing alkyl adamantanes according to claim 1 or 2, wherein the temperature at which the γ-alumina and/or zirconia is calcined after the sulfuric acid treatment is 400 to 750°C.
アに担持する硫酸イオンの担持率が0.5〜5重量%で
ある請求項1〜3のいずれかに記載のアルキルアダマン
タン類の製造用触媒。4. The catalyst for producing alkyladamantanes according to claim 1, wherein the supporting ratio of sulfate ions supported on γ-alumina and/or zirconia is 0.5 to 5% by weight.
り炭素数12のアルキルアダマンタン類を製造するにあ
たり、請求項1〜4のいずれかに記載の触媒を用いるこ
とを特徴とするアルキルアダマンタン類の製造方法。5. A method for producing an alkyl adamantane, which comprises using the catalyst according to any one of claims 1 to 4 in producing an alkyl adamantane having 12 carbon atoms by isomerizing perhydroacenaphthene. .
圧、200〜270℃で行う請求項5に記載のアルキル
アダマンタン類の製造方法。6. The method for producing alkyl adamantanes according to claim 5, wherein the isomerization reaction of claim 5 is carried out at 5 to 30 atm and 200 to 270°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3086653A JPH04317743A (en) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | Catalyst for use in production of alkyladamantanes and method for production thereof using said catalyst |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3086653A JPH04317743A (en) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | Catalyst for use in production of alkyladamantanes and method for production thereof using said catalyst |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04317743A true JPH04317743A (en) | 1992-11-09 |
Family
ID=13892992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3086653A Withdrawn JPH04317743A (en) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | Catalyst for use in production of alkyladamantanes and method for production thereof using said catalyst |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04317743A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012513451A (en) * | 2009-01-21 | 2012-06-14 | メルツ・ファルマ・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシヤフト・アウフ・アクティーン | Method for producing memantine |
| RU2504533C1 (en) * | 2012-06-19 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук | Method of producing 1,3-dimethyladamantane |
| CN106008135A (en) * | 2016-01-29 | 2016-10-12 | 本溪经济开发区博美医药新技术开发有限公司 | Preparation method of 1, 3-dimethyladamantane |
-
1991
- 1991-04-18 JP JP3086653A patent/JPH04317743A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012513451A (en) * | 2009-01-21 | 2012-06-14 | メルツ・ファルマ・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシヤフト・アウフ・アクティーン | Method for producing memantine |
| RU2504533C1 (en) * | 2012-06-19 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук | Method of producing 1,3-dimethyladamantane |
| CN106008135A (en) * | 2016-01-29 | 2016-10-12 | 本溪经济开发区博美医药新技术开发有限公司 | Preparation method of 1, 3-dimethyladamantane |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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