JPH049344A - シクロヘキサノンとシクロヘキサノールの製造方法 - Google Patents
シクロヘキサノンとシクロヘキサノールの製造方法Info
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- JPH049344A JPH049344A JP2112625A JP11262590A JPH049344A JP H049344 A JPH049344 A JP H049344A JP 2112625 A JP2112625 A JP 2112625A JP 11262590 A JP11262590 A JP 11262590A JP H049344 A JPH049344 A JP H049344A
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
て、工業的に有利にンクロへキサノンとシクロヘキサノ
ールを製造する方法に関するものである。
ノカプロラクタムの製造の原料等とじて用し1られる。
るガスて液相中で、触媒として可溶性コバルト塩がコバ
ルトとして0.1〜1100p1)の存在下に酸化して
ンクロへキサノンとシクロヘキサノールを!!造する方
法は知られている。(「化学便覧 応用化掌編」536
頁(昭61.10.15> 日本化学全編 先着) (発明が解決しようとする課題) しかしながら、従来の方法は副生物の生成量が多いうえ
に、シクロヘキサノンの生成割合が低い。
合物は、主にε−アミノカプロラクタムの製造の原料と
して用いられている。ε−アミノカプロラクタムの製造
に用いる場合にはシクロヘキサノンが必要であり、シク
ロヘキサノールは脱水素してシクロヘキサノンに変換す
る工程を必要とする。したがってシクロヘキサノンの生
成割合が高い方が好ましい。
ヘキサノンとシクロヘキサノールの製造方法について鋭
意検討した結果、コバルト触媒の濃度が、酸化反応を行
う反応装置が11の場合はその反応装置内で、反応装置
が2槽以上連続的に接続している場合は最終の反応装置
内で、すなわち最#濃度がコバルトとして0.01pμ
m以上り。
ンとシクロヘキサノールの選択率、とりわけシクロヘキ
サノンの選択率が高く、しかも品質の高いシクロヘキサ
ノンを得ることができることを見出し、本発明を完成し
た。
素を含有するガスで液相中でコバルト触媒の存在下に酸
化してシクロヘキサノンとシクロヘキサノールを製造す
る方法において、コ、X4ルト触媒の最終濃度がコバル
トとして0、o1pμm以上0.lpμm未満であるこ
とを特徴とするシクロヘキサノンとシクロヘキサノール
の製造方法であ本発明はおいて、触媒の使用量以外は従
来の方法と同様に行われる。すなわち、シクロヘキサン
をコバルト触媒の存在下で、温度が約80〜200℃、
圧力が約1〜2()atmのもとで、分子状酸素または
分子状酸素を含有するガスで液相酸化することによりシ
クロヘキサノン、シクロヘキサノール、シクロヘキンル
ヒドロベルオキノドナトのヒドロペルオキシド類、酸類
、およびエステル類等を含有する反応混合物が得られる
。
しいが、少量のシクロヘキサノン、シクロヘキサノール
、酸類、エステル類、水等を含有していてもよい。
気、空気を窒素等の不活性ガスで希釈したガス、空気に
酸素を加えたガス、酸化反応工程の排ガス等の不活性ガ
スに酸素を加えたガス等である。
0℃である。約80℃以下ではシクロヘキサンの酸化が
遅く、約200℃以上ではシクロヘキサンからシクロヘ
キサノンとシクロヘキサノールへの選択率が低下する。
合物を液相に保つ圧力である。さらに高い圧力にしても
よいが、2Qatm以上に高くしても特に効果はない。
ロヘキサンの反応率が小さく、約120分以上では効果
はほとんど変わらず、さらに長くすると、シクロヘキサ
ンからシクロへキサノンとシクロヘキサノールへの選択
率が低下する。
半回分式が用いられる。
反応装置が用いられる。内部には特別な装置がなくても
よいが、ドラフトのような内部の混合を制御するような
装置や、多孔板のような内部を多室に分割するような装
置があってもよい。
と分子状酸素または分子状酸素を含有するガスとを一方
だけまたはそれぞれを1カ所または2力所以上から供給
する。その際に混合をよくするために供給口をノズルの
ようにしてもよし)っ反応装置(ま1槽ても、2槽以上
連続的に接続してもよい。
%にするのが好ましい。約1%以下では未反応のシクロ
ヘキサン回収のために多大なエネルギーを必要とし、約
15%以上ではシクロヘキサンからシクロヘキサノンと
7クロヘキサノールへの選択率が低くなる。
ルト化合物ならば制限されるものではなく、カルボン酸
塩、スルホン酸塩、有機リン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、リ
ン酸塩、錯体、/’%ロゲン化物、酸化物等が挙げられ
る。カルボン酸塩としては酢酸塩、プロピオン酸塩、2
−エチルヘキサン酸塩、オクタン酸塩、ナフテン酸塩等
が、スルホン酸塩としてはl)−トルエンスルホン酸塩
、ドデシルベンゼンスルホン酸塩等が、有機リン酸塩と
してはモノドデシルリン酸塩、ジドデシルリン酸塩等が
挙げられる。また錯体としてはアセチルアセトン、フタ
ロシアニンi、I、3−ビス(2−チアゾリルイミノ)
イソインドリン類、1.3−ビス(2ピリジルイミノ)
イソインドリン類、ポルフィリン類、ビピリジル等の錯
体が挙げられる。
装置が1槽の場合はその酸化反応装置内におけるコバル
ト触媒の濃度であり、酸化反応装置が2槽以上、連続的
に接続している場合は最後の酸化反応装置内におけるコ
バルト濃度である。
装置からの流出液または前の酸化反応装置からの流出液
を水での洗浄等の後処理を行った液に含まれるコバルト
と新たに供給されるコバルトの合わせた濃度である。供
給されるシクロヘキサンまたは前の酸化反応装置からの
流出液に含まれるコバルトs度は、直接測定することも
てきるが、後段の水洗工程の排水等に含まれるコバルト
量の分析から間接的に求めることもできる。
に対してコバルトとして0.01pμm以上0.lpμ
m未満である。濃度が0.lpμmより高いと、副生物
の生成量が多いうえにタロヘキサノンの生成割合が低い
。濃度が0.01pμm未満であると、生成したシクロ
ヘキサノンの品質が悪く、ε−アミノカプロラクタムの
製造の原料に用いることができない。この原因は明かで
はないが、コバルト触媒量が少ないと酸化反応工程で生
成したペルオキシドが酸化反応工程で十分に分解口ない
た袷に、酸化反応混合物中にペルオキシドが多く残存し
てペルオキシドまたはペルオキシドが後処理で変化した
酸等の生成物が精留で分離てきないでシクロヘキサノン
の中に残り、シクロヘキサノンの品質に悪影響を及ぼす
のではないかと考えられる。
するために、水で洗浄してもよい。水の他に後段のアル
カリ処理後の水相や、薄いアルカリを用いてもよい。
ヒドロペルオキシドを分解してシクロヘキサノンとシク
ロヘキサノールにするために、公知の方法で金属処理等
をしてもよい。すなわち、酸化反応混合物を、酸化反応
工程で用いるコバルト触媒として例示したコバルト触媒
や、鉄、ニツケノペバナジウム、クロム、モリブデン、
ルテニウム、マンガン等の塩や錯体等の金属化合物触媒
的0.01〜1100ppの存在下、温度が約80〜2
00℃、圧力が約1〜2(latmのもとで処理するこ
とにより、シクロへキシルヒドロペルオキシドの全部ま
たは一部が分解して、シクロヘキサノンとシクロヘキサ
ノールになる。
リで処理してもよい。すなわち、酸化反応工程の反応混
合物を、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属や、マ
グネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属の水酸化
物、炭酸塩、重炭酸塩等やアンモニア等のアルカリの存
在下、温度が約80〜200℃、圧力が約1〜20at
mのもとで処理することにより、酸化反応工程の反応混
合物中の酸等を中和したり、エステル等をケン化する。
のシクロへキサンを蒸留等により除去して/クロヘキサ
ノンとシクロヘキサノールの混合物を得られる。
サノールの選択率、とりわけシクロヘキサノンの選択率
が高く、安定して酸化反応が行えるとともに、品質の高
いシクロヘキサノンを得ることができる。
挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。
成分のmol数から計算した値である。
の品質評価に用いるpH値は、シクロヘキサノンとシク
ロヘキサノールの混合物5gを、水/メタノール(1/
1)95mlに溶解した液のpHを室温で測定した値で
ある。この値が小さいと、酸性不純物の含有量が多いた
め、精留して得られるシクロヘキサノンの品質が悪くな
る。
ツトルのSUS製オートクレーブを用いて酸化反応を行
った。第1回目の酸化反応として、シクロヘキサン5.
56mol、シクロへキサノン0.01moLおよび仕
込み液全体に対してコバルトとして0.32pμmのオ
クタン酸コバルトを仕込んだ。500rμmで撹拌しな
がら、窒素を75pl時間の流速で流して、140℃ま
で昇温した。窒素を酸素−窒素混合ガス(酸素:5v。
素混合ガスを窒素に戻して、室温まで冷却した後、2w
t%の水で2回洗浄して、酸化反応混合物を得た。
と、コバルトとして0.24pμmのオクタン酸コバル
トを酸化反応装置に仕込んで、同じ操作を繰り返した。
応混合物を酸化反応装置に仕込んで、同じ操作を繰り返
した。コバルト触媒は仕込まなかったが、第2回目の酸
化反応混合物中に含まれるコバルトにより、仕込んだ混
合物は0.O3pμmのコバルトを含有していた。得ら
れた酸化反応混合物はシクロへキシルヒドロペルオキシ
ド1.10重量%を含んでいた。
ヘキサンを留去して、シクロヘキサノンとシクロヘキサ
ノールの混合物を得た。得られた混合物のpH値は7.
0であった。また、シクロヘキサンの転化率は5.9m
o1%、シクロヘキサノンとシクロヘキサノールの選択
率は71.7m01%、シクロヘキサノンの生成割合は
0.74であった。
して0.32pμm、0.O8pμmのオクタン酸コバ
ルトを仕込んだ以外は、実施例1と同様に操作を行った
。第3回目の酸化反応では、コバルト触媒は仕込まなか
ったが、第2回目の酸化反応混合物中に含まれるコバル
トにより、仕込んだ反応混合物は0.O2pμmのコバ
ルトを含有していた。 酸化反応混合物はシクロへキン
用ヒドロベルオキシド1.45重量%を含んでいた。酸
化反応混合物から得たシクロヘキサノンとシクロヘキサ
ノールの混合物のpH値は6.9であった。
ロヘキサノンとシクロヘキサノールの選択率1t71.
5mo1%、シクロヘキサノンの生成割合は0.83で
あった。
コバルトとして0.15pμm、0.O8pμm、0.
07pl)mのオクタン酸コバルトを仕込んだ以外は、
実施例1と同様に操作を行った。第3回目の酸化反応で
は、第2回目の酸化反応混合物中に含まれるコバルトに
より、仕込んだ反応混合物は0.09pμmのコバルト
を含有していた。
.72重量%を含んでいた。酸化反応混合物から得たシ
クロヘキサノンとシクロヘキサノールの混合物のpH値
は7.5であった。
ロへキサノンとシクロへキサノールの選択率は71.6
mo1%、シクロヘキサノンの生成割合は0.74であ
った。
コバルトとしてQ47pμm、0.07 pμm、0.
O7pμmのオクタン酸コバルトを仕込んだ以外は、実
施例1と同様に操作を行った。第3回目の酸化反応では
、第2回目の酸化反応混合物中に含まれるコバルトによ
り、仕込んだ反応混合物は0.09p1)mのコバルト
を含有していた。
82重量%を含んでいた。酸化反応混合物から得たシク
ロへキサノンとンクロヘキサ/ −ルの混合物OpH値
は7.5であった。
ロヘキサノンとシクロヘキサノールの選択率は71.5
mo1%、シクロヘキサノンの生成割合は0.72であ
った。
して0.17pμm、0.O7pμmのオクタン酸コバ
ルトを仕込んだ以外は、実施例1と同様に操作を行った
。第3回目の酸化反応ではコバルト触媒は仕込まなかっ
たので、第2回目の酸化反応混合、物中に含まれるコバ
ルトによっても、仕込んだ反応混合物には0.007p
μmのコバルトが含有されていただけである。
.64重量%を含んでいた。酸化反応混合物から得たシ
クロヘキサノンとシクロヘキサノールの混合物のpH値
は53であったため、精留して得られるシクロヘキサノ
ンはε−アミノカブロラククムの製造の原料には使用で
きない。
ロヘキサノンとシクロヘキサノールの選択率1t71.
1mo1%、シクロヘキサノンの生成割合は0.84で
あった。
コバルトとして0.32 p μm、 0.24 pμ
m、0.18pμmのオクタン酸コバルトを仕込んだ以
外は、実施例1と同様に操作を行った。第3回目の酸化
反応では、第2回目の酸化反応混合物中に含まれるコバ
ルトにより、仕込んだ反応混合物はり、20pμmのコ
バルトを含有していた。
.59重量%を含んでいた。酸化反応混合物から得たシ
クロヘキサノンとシクロヘキサノールの混合物のpH値
は75てあった。
クロヘキサノンとシクロヘキサノールの選択率t71.
Omo1%、シクロヘキサノンの生成割合ま0.68で
あった。
Claims (1)
- 1、シクロヘキサンを分子状酸素または分子状酸素を含
有するガスで液相中でコバルト触媒の存在下に酸化して
シクロヘキサノンとシクロヘキサノールを製造する方法
において、コバルト触媒の最終濃度がコバルトとして0
.01pμm以上0.1pμm未満であることを特徴と
するシクロヘキサノンとシクロヘキサノールの製造方法
。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2112625A JP2841696B2 (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | シクロヘキサノンとシクロヘキサノールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH049344A true JPH049344A (ja) | 1992-01-14 |
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|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5810665A (en) * | 1993-12-27 | 1998-09-22 | Kabushiki Kaisha Ace Denken | Image display gaming machine and image display control method |
| JP2006036642A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Sumitomo Chemical Co Ltd | シクロアルカノール及び/又はシクロアルカノンの製造方法 |
| JP2006249034A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 含酸素化合物の製造方法 |
| JP2008308469A (ja) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Sumitomo Chemical Co Ltd | シクロヘキサノンの製造方法 |
| JP2014136680A (ja) * | 2013-01-15 | 2014-07-28 | Yamaguchi Univ | シクロヘキサノンの製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US7491845B2 (en) | 2004-05-18 | 2009-02-17 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for producing adipic acid |
-
1990
- 1990-04-26 JP JP2112625A patent/JP2841696B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2841696B2 (ja) | 1998-12-24 |
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