JPH0457650B2 - - Google Patents

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JPH0457650B2
JPH0457650B2 JP59182381A JP18238184A JPH0457650B2 JP H0457650 B2 JPH0457650 B2 JP H0457650B2 JP 59182381 A JP59182381 A JP 59182381A JP 18238184 A JP18238184 A JP 18238184A JP H0457650 B2 JPH0457650 B2 JP H0457650B2
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JP
Japan
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catalyst
reaction
activated carbon
supported
cyclopentanone
Prior art date
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JP59182381A
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JPS6160621A (ja
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Makoto Kitamura
Mitsugi Kanzawa
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP59182381A priority Critical patent/JPS6160621A/ja
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はカルボニル化合物の製造方法に関し、
詳しくは特定の担持触媒を用いるとともに反応系
にアルコールを存在させることによつて、シクロ
アルケン等の内部に炭素−炭素二重結合を有する
不飽和炭化水素からカルボニル化合物を効率よく
製造する方法に関する。 従来からオレフイン酸化する方法としてはヘキ
スト・ワツカー法が知られているが、これはもつ
ぱらエチレン等のα−オレフインの酸化に適用さ
れており、β−オレフイン、γ−オレフインなど
やシクロアルケン等の内部に二重結合を有する不
飽和炭化水素に対する反応性は低いという問題が
ある。 これを改良する方法として、脂肪族アルコール
の存在下でPdCl2−CuCl2あるいはPdCl2−FeCl3
触媒を用いてシクロペンテン、シクロヘキセンを
酸化してシクロペンタノンやシクロヘキサノンを
製造する方法が提案されている(特開昭57−
156428号公報、同57−156429号公報、同58−
144345号公報)。しかし、この方法は、原料であ
るシクロペンテンやシクロヘキセンの転化率が低
いと同時に反応工程あるいは生成物の分離工程に
おいて、いわゆるパラジウムミラーが生成し、反
応が停止するという欠点がある。また、ミラー生
成により使用済み触媒の分離再生が困難であると
いう欠点も合せ持つている。 本発明者らは、上記従来技術の欠点を克服し
て、シクロアルケンやβ−,γ−オレフインなど
の内部に炭素−炭素二重結合を有する不飽和炭化
水素を原料として用いることができ、しかも高い
収率にてカルボニル化合物が製造できると同時
に、触媒の取扱いや分離再生が容易である方法を
開発すべく鋭意研究を重ねた。その結果、活性炭
に担持したパラジウム系の触媒を用いると共に、
反応をアルコールの存在下で行なうことにより、
目的を達成しうることを見出した。本発明はかか
る知見に基いて完成したものである。 すなわち本発明は、内部に炭素−炭素二重結合
を有する不飽和炭化水素を、アルコールの存在下
で、パラジウムの塩化物と銅の塩化物を活性炭に
担持した触媒あるいはパラジウムの塩化物と鉄の
塩化物を活性炭に担持した触媒を用いて酸化する
ことを特徴とするカルボニル化合物の製造方法を
提供するものである。 本発明の方法を適用できる原料化合物は、内部
に炭素−炭素二重結合を有する不飽和炭化水素で
あればよく、例えばシクロペンテン、シクロヘキ
センなどのシクロアルケン、ブテン−2、ペンテ
ン−2などのβ−オレフイン、さらにはγ−オレ
フインななどを挙げることができる。本発明の方
法は、従来法では反応が充分に進行しないとされ
るシクロアルケンやβ−,γ−オレフインなどの
いわゆる分子内部に炭素−炭素二重結合を有する
もの、つまり分子未端炭素以外の炭素が二重結合
を形成している不飽和炭化水素を原料とした場合
に、反応が速やかに進行し、目的とするカルボニ
ル化合物を効率よく製造できる。 また、本発明の方法では反応系にアルコールを
存在させることが必要であるが、この際に用いる
アルコール種類はメタノール、エタノール、n−
プロパノール、i−プロパノールをはじめベンジ
ルアルコールなど各種のものをあげることができ
る。なお、アルコールの使用量は、用いる原料化
合物、触媒の種類、アルコールの種類ならびに反
応条件等に応じて適宜定めればよく制限はない。
具体的には反応系の触媒として溶媒量用いてもよ
く、あるいは他の溶媒にアルコールを少量加える
ようにして用いてもよい。 次に本発明の方法に用いる触媒は、活性成分で
あるパラジウムの塩化物と銅の塩化物を組合せた
もの、あるいはパラジウムの塩化物と鉄の塩化物
を組合せたものを、担体である活性炭に担持して
なる担持型触媒である。この触媒を調製するにあ
たつては、通常は活性成分のパラジウムの塩化物
と銅の塩化物あるいは鉄の塩化物を溶媒中に溶か
し、得られた溶液に活性炭を加えて蒸発乾固し、
さらに焼成するなどの方法によればよい。 このようにして得られる活性炭担持触媒では、
活性成分が堅固に担持しており、パラジウム成分
はほぼ100%、銅成分や鉄成分は約80%が水に不
溶な形態となつている。そのためこの触媒を用い
て反応を行なうと、触媒の損失が少なく、また分
離回収も容易になるのである。ここで用いる活性
炭は様々なものがあるが、例えば木材、ヤシガ
ラ、リグニン、牛骨、亜炭、石炭などを原料とし
て炭化し、これを活性化し、さらに必要に応じて
造粒することなどにより得られたものを充当すれ
ばよい。 本発明でこのような活性炭に活性成分を担持し
た担持型触媒が用いられるが、パラジウム成分や
銅成分、鉄成分といつた活性成分を担体に担持す
ることなく用いると、原料化合物の転化率が低い
と同時に、反応工程あるいは生成物の分離工程に
おいて、いわゆるパラジウムミラーが生成し、反
応が停止するという問題がある。また、ミラー生
成により使用済み触媒の分離再生が困難であると
いう問題もある。一方、活性炭以外の他の担体に
担持させても、充分な触媒活性を発揮できず、ま
た触媒の分離回収が困難になつたり、あるいは反
応装置の腐食の問題が生じたりして好ましくな
い。 なお、上述の触媒における活性成分の担持率に
ついては特に制限はないが、通常はパラジウムの
塩化物0.01〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量
%とし、銅の塩化物あるいは鉄の塩化物0.02〜20
重量%、好ましくは0.2〜10重量%とすべきであ
る。 本発明の方法では、上述の不飽和炭化水素を原
料とし、上記アルコールの存在下で活性炭担持触
媒を用いて酸化反応を行なうわけであるが、この
際の酸化は酸素ガスは勿論空気によつて行なうこ
ともできる。また、この酸化は、通常は反応系に
酸化ガスまたは空気をバブリングして導入して行
なうが、開放系にして空気に曝すと共に撹拌しな
がら反応させることによつても進行する。 本発明の方法における酸化反応の他の条件は、
各種状況に応じて適宜定めればよいが、通常は温
度20〜200℃、好ましくは30〜150℃とし、また、
圧力については常圧〜20Kg/cm2の範囲で選定すれ
ばよい。さらに反応型式はバツチ式、流通式のい
ずれも可能である。 以上の如き本発明の方法によれば、原料である
所定の不飽和炭化水素から対応するカルボニル化
合物が効率よく製造される。例えば原料がシクロ
ペンテン、シクロヘキセンなどのシクロアルケン
の場合はシクロペンタノン、シクロヘキサノンな
どのシクロアルカノンが得られ、ブテン−2、ペ
ンテン−2などのβ−オレフインの場合にはメチ
ルエチルケトン、2−ペンタノン、3−ペンタノ
ンなどの脂肪族ケトンが得られる。 本発明の方法によれば、カルボニル化合物の選
択率、収率がともに非常に高く、また触媒が活性
炭に担持した担持触媒であるため、触媒の分離再
生が容易であり、しかもパラジウム成分が溶媒に
不溶な形態で活性炭に担持しているため、触媒の
損失や反応装置の腐食のおそれもない。 従つて、本発明の方法はシクロペンタノン、シ
クロヘキサノンをはじめとする化学工業上有用な
カルボニル化合物を効率よく製造しうるものとし
て、極めて利用価値の高いものである。 次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明す
る。 実施例 1 二塩化パラジウム(PdCl2)2ミリグラム原子
および塩化第二銅(CuCl2・2H2O)10ミリグラ
ム原子を濃塩酸20c.c.に溶解し、純水20c.c.にて希釈
した。この溶液に活性炭(石炭系)40c.c.を加え、
温浴上80℃にて蒸発乾固した。これを空気流通下
で250℃にて4時間焼成し、活性炭担持触媒を得
た。 撹拌機、冷却管およびガス導入管を備えた100
c.c.フラスコに、上記の担持触媒20c.c.、n−プロパ
ノール55c.c.およびシクロペンテン7.5g(110ミリ
モル)を入れ、酸素ガスを15c.c./分でバブリング
させながらフラスコ中に導き、50℃にて5時間反
応させた。その結果、シクロペンテンの転化率は
58%であり、シクロペンタノンの選択率は91%で
あつた。従つて、シクロペンタノンの収率は53%
と計算された。 実施例 2 実施例1において、n−プロパノールの代わり
にベンジルアルコール55c.c.を用いたこと以外は、
実施例1と同様の操作を行なつた。その結果、シ
クロペンテンの転化率は70%であり、シクロペン
タノンの選択率は79%であつた。従つて、シクロ
ペンタノンの収率は55%であつた。 実施例 3 二塩化パラジウム(PdCl2)2ミリグラム原子
および塩化第二鉄(FeCl3)10ミリグラム原子を
濃塩酸20c.c.に溶解し、純水20c.c.にて希釈した。こ
の溶液に活性炭(石炭系)40c.c.を加え、湯浴上80
℃にて蒸発乾固した。これを空気流通下で250℃
にて4時間焼成し、活性炭担持触媒を得た。 ここで得られた担持触媒20c.c.を用い、他は実施
例1と同様の操作を行なつた。その結果、シクロ
ペンテンの転化率は63%であり、シクロペンタノ
ンの選択率は83%であつた。従つて、シクロペン
タノンの収率は52%であつた。 実施例 4 実施例1において、活性炭(石炭系)をヤシガ
ラ活性炭40c.c.に代えたこと以外は、実施例1と同
様の操作にて担持触媒を調製した。 次に、この担持触媒を用い、他は実施例1と同
様の操作を行なつた。その結果、シクロペンテン
の転化率は49%であり、シクロペンタノンの選択
率は94%であつた。従つて、シクロペンタノンの
収率は46%であつた。 実施例 5 実施例1において、塩化第二銅(CuCl2
2H2O)を4ミリグラム原子用いたこと以外は、
実施例1と同様の操作にて担持触媒を調製した。 次に、この担持触媒を用い、他は実施例1と同
様の操作を行なつた。その結果、シクロペンテン
の転化率は51%であり、シクロペンタノンの選択
率は84%であつた。従つて、シクロペンタノンの
収率は43%であつた。 実施例 6 二塩化パラジウム(PdCl2)4ミリグラム原子
および塩化第二銅(CuCl2・2H2O)12ミリグラ
ム原子を濃塩酸20c.c.に溶解し、純水20c.c.にて希釈
した。この溶液に活性炭(石炭系)40c.c.を加え、
湯浴上80℃にて蒸発乾固した。これを空気流通下
で250℃にて4時間焼成し、活性炭担持触媒を得
た。 内容積200c.c.のステンレス製オートクレーブに、
上記の担持触媒4c.c.、n−プロパノール20c.c.およ
びシクロペンテン3.52g(52ミリモル)とともに
テフロン製撹拌子を入れ、酸素ガスにて5.0Kg/
cm2まで加圧し、油浴中50℃にて6時間撹拌しなが
ら反応させた。その結果、シクロペンテン転化率
は100%であり、シクロペンタノンの選択率は92
%であつた。従つて、シクロペンタノンの収率は
92%であつた。なお、反応初期1時間におけるパ
ラジウムのTurnover Numberは52であつた。 実施例 7 実施例6において、シクロペンテンを7.04g
(104ミリモル)を用い、酸素圧9Kg/cm2Gとした
こと以外は、実施例6と同様の操作を行なつた。
その結果、シクロペンテンの転化率は92%であ
り、シクロペンタノンの選択率は95%であつた。
従つて、シクロペンタノンの収率は88%であつ
た。なお、反応初期1時間におけるパラジウムの
Turnover Numberは114であつた。 比較例 1 実施例7において、担持触媒の代わりに塩化パ
ラジウム0.4ミリモル、塩化第二銅1.2ミリモル
(実施例7の担持金属量と等量)を用いたこと以
外は、実施例7と同様の操作を行なつた。その結
果、シクロペンテン転化率は75%であり、シクロ
ペンタノンの選択率は79%であつた。従つて、シ
クロペンタノンの収率は59%であつた。なお、反
応初期1時間におけるパラジウムのTurnover
Numberは68であつた。
【特許請求の範囲】
1 遷移金属化合物成分と有機金属化合物成分と
からなる触媒を用いて、プロピレン単独を、また
はプロピレンとプロピレン以外のオレフインとを
反応させることによりプロピレン系低重合体を製
造する方法において、前記遷移金属化合物成分と
してジルコニウムおよび/またはハフニウムのア
ルキル置換シクロペンタジエニル化合物を用い、
かつ前記有機金属化合物成分として有機アルミニ
ウム化合物と水との縮合生成物を用いることを特
徴とするプロピレン系低重合体の製造方法。 2 遷移金属化合物成分と有機金属化合物成分と
からなる触媒を用いて、プロピレン単独を、また
はプロピレンとプロピレン以外のオレフインとを
反応させることによりプロピレン系低重合体を製
造する方法において、前記遷移金属化合物成分と
してジルコニウムおよび/またはハフニウムのア
ルキル置換シクロペンタジエニル化合物と電子供
与性化合物とを用い、かつ前記有機金属化合物成
分として有機アルミニウム化合物と水との縮合生
JP59182381A 1984-08-31 1984-08-31 カルボニル化合物の製造方法 Granted JPS6160621A (ja)

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JPH04103697U (ja) * 1991-02-14 1992-09-07 富士電気化学株式会社 プリント配線板におけるノイズ防止構造
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