JPH06298676A - 2,6−ジエチルナフタレンの製造方法 - Google Patents

2,6−ジエチルナフタレンの製造方法

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JPH06298676A
JPH06298676A JP11531893A JP11531893A JPH06298676A JP H06298676 A JPH06298676 A JP H06298676A JP 11531893 A JP11531893 A JP 11531893A JP 11531893 A JP11531893 A JP 11531893A JP H06298676 A JPH06298676 A JP H06298676A
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JP
Japan
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naphthalene
reaction
diethylnaphthalene
producing
polyethylbenzenes
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JP11531893A
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Tadataka Ishikawa
維孝 石川
Miyuki Arima
美由紀 有馬
Mahito Soeda
真日止 副田
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Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
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Nippon Steel Chemical Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C6/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions
    • C07C6/08Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond
    • C07C6/12Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond of exclusively hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring
    • C07C6/126Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond of exclusively hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring of more than one hydrocarbon

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固体酸触媒を用い、しかも長期間安定した活
性を示すトランスアルキル化技術による効率のよい2,
6−ジアルキルナフタレンの製造方法を提供する。 【構成】 ナフタレン又はナフタレンとモノエチルナフ
タレンを、固体酸触媒の存在する反応系でポリエチルベ
ンゼン類又はポリエチルベンゼン類とポリエチルナフタ
レン類 と反応させて2,6−ジエチルナフタレンを製
造するに当たり、反応系中のナフタレン 類に対し、チ
オフェン類をSとして10〜1000wtppm添加し
た条件で反応を行うことを特徴とする2,6−ジエチル
ナフタレンの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2,6−ナフタレンジ
カルボン酸の原料等として有用な2,6−ジアルキルナ
フタレンの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】2,6−ナフタレンジカルボン酸は、高
分子材料、染料中間体等として有用な物質である。特に
2,6−ナフタレンジカルボン酸を構成成分とするポリ
エステルは、ポリエチレンテレフタレートよりも耐熱
性、破断強度等に優れており、フィルム、食品包装材料
等の素材として注目されている。2,6−ジアルキルナ
フタレンを製造する方法としては、ナフタレン又はメチ
ルナフタレンとメタノール、メチルハライド等のメチル
化剤又はエチレン、エチルハライド等のエチル化剤をA
lCl3 等のルイス酸触媒の存在下に反応させる方法が
一般的であるが、このような方法では2,6−ジメチル
ナフタレン、2−メチル−6−エチルナフタレン又は
2,6−ジエチルナフタレンの選択率は低く、加えてナ
フタレン環の重合によるピッチ化も激しく、工業的に採
用するには問題があった。
【0003】また、ナフタレンとエチルベンゼン類とを
反応させてエチルナフタレン類を製造する方法は、米国
特許第4,873,386号明細書及びBull.Ch
em.Soc.Jpn.,48,3306〜3308
(1975)に記載されているが、何れもAlCl3
はAlCl3 等の反応系に溶解するルイス酸を触媒とし
て使用するため、反応終了後に触媒を除去するための水
洗工程や中和工程が必要である、AlCl3 を含む大量
の酸性排水が出る、反応の連続化が困難である、反応装
置には耐酸性の強い材質が要求される等の欠点があっ
た。また、AlCl3 等のルイス酸を触媒として使用し
た場合、ナフタレン環の重合によるピッチ化が激しいと
いう問題があった。
【0004】特開昭63−14,737には、Y型ゼオ
ライト等の固体酸触媒を用い、ナフタレンとメチルベン
ゼン類とを反応させてメチルナフタレン類を製造する方
法が記載されているが、市販のY型ゼオライトをそのま
ま用いると長期に亘って安定した活性を得るのが困難で
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、固体
酸触媒を用い、しかも長期間安定した活性を示すトラン
スアルキル化技術による効率のよい2,6−ジアルキル
ナフタレン製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明はナフ
タレン又はナフタレンとモノエチルナフタレンを、固体
酸触媒の存在する反応系でポリエチルベンゼン類又はポ
リエチルベンゼン類とポリエチルナフタレン類と反応さ
せて2,6−ジエチルナフタレンを製造するに当たり、
反応系中のナフタレン類に対し、チオフェン類をSとし
て10〜1000wtppm添加した条件で反応を行う
ことを特徴とする2,6−ジエチルナフタレンの製造方
法である。
【0007】本発明で使用する固体酸触媒の種類として
は、Si、Ge、B、Al、Ga、Ti、Zr、V、N
b、Cr、Mo、Zn、Feから選ばれる1種又は2種
以上を複合した金属酸化物であり、好ましくは細孔径が
5.0Å以上、より好ましくは7.2Å以上であって、
NH3 微分吸着熱が85kJ/mol以上の酸点を0.
1mol/kg以上持つゼオライト系の固体酸触媒であ
る。酸量に関しては、より好ましくはNH3 微分吸着熱
が85kJ/mol以上の酸点を0.1mol/kg以
上持ち、しかも、NH3 微分吸着熱が130kJ/mo
l以上の酸点を0.01mol/kg以上持つ固体酸触
媒が望ましい。なお、NH3 微分吸着熱の定義は、文
献:Bull.Chem.Soc.Jpn.,48,3
576(1975)による。
【0008】これらの条件を満たし、工業的に入手の容
易な固体酸触媒としては、シリカアルミナ又はゼオライ
トを挙げることができる。これらは、必要によりフッ素
化処理、吸湿処理、酸又はスチームによる脱アルミ処理
等をして反応に用いることができる。好適なゼオライト
としては、フォージャサイト、Y型ゼオライト、X型ゼ
オライト又はこれらをイオン交換処理、酸又はスチーム
による脱アルミ処理したもの等がある。また、L型ゼオ
ライト、モルデナイト、ZSM−5等の細孔径が7.2
Å以下のゼオライトでも、フッ素化処理をしたり、反応
温度を高めるなどすれば使用可能である。シリカアルミ
ナは一般にゼオライトより酸量が少ない場合が多いが、
アモルファスであるため細孔径が小さいことによる反応
の阻害が無く、本発明の触媒として好ましい。本発明で
使用する固体酸触媒は上記のものであればよく、使用に
際してはそのまま用いるほか、アルミナ、粘土鉱物等の
通常用いられる結合剤を用いて成形したものを用いるこ
とができる。
【0009】本発明で使用する反応原料の一つは、ナフ
タレン又はナフタレンとモノエチルナフタレンである
が、新たに追加する原料は実質的にナフタレンのみと
し、モノエチルナフタレンは反応で生成する副生物を循
環させることによることが望ましい。
【0010】本発明の他の原料は、ポリエチルベンゼン
類又はポリエチルベンゼン類とポリエチルナフタレン類
であるが、これはエチル化剤として作用する。このエチ
ル化剤として新たに追加する原料は実質的にポリエチル
ベンゼン類のみとし、ポリエチルナフタレン類は反応で
生成する副生物を循環させることによることが有利であ
る。このエチル化剤のエチル基とベンゼン環の比はモル
比で1.8以上、好ましくは2〜5の範囲がよい。好ま
しいエチル化剤としては、ジエチルベンゼン、トリエチ
ルベンゼン、テトラエチルベンゼン、ペンタエチルベン
ゼン、ジエチルナフタレン、トリエチルナフタレン、テ
トラエチルナフタレン等から選ばれる1種又は2種以上
の混合物がある。
【0011】この反応の反応温度は、100〜600
℃、好ましくは100〜550℃、更に好ましくは15
0〜500℃である。反応温度が100℃より低い反応
温度では反応速度が遅く工業的ではないし、600℃よ
り高い反応温度では2,6−ジアルキルナフタレン選択
率が低下すると共に、脱アルキル化、アルキル基の分
解、アルキル基の重合、生成物の着色等が起こる。反応
圧力は常圧〜100kg/cm2 ,好ましくは常圧〜5
0kg/cm2 である。
【0012】反応方法は流通反応形式、バッチ反応形式
の何れでも行うことができる。工業的レベルで大量に製
造する場合は固定床の流通反応形式が、少量を製造する
場合はバッチ反応形式が適している。また、反応系には
必要により、溶媒を加えてもよい。
【0013】この反応を行う際、反応系中のナフタレン
類に対し、チオフェン類をSとして10〜1000wt
ppm、好ましくは20〜500wtppm添加する。
チオフェン類としては、チオフェン、メチルチオフェ
ン、ベンゾチオフェン等チオフェン環を有するものがあ
る。チオフェン類の添加量が少な過ぎても、多すぎても
軽質分や重質分の副生が増加する。チオフェン類はター
ル系のナフタレン中には、精製ナフタレンであってもS
分として2000wtppm程度含まれているので、脱
硫ナフタレンと併用して、上記濃度範囲に入るようにし
てもよい。また、ナフタレンを部分的に脱硫して上記範
囲に入るナフタレンとし、これを使用するようにしても
よい。当然のことであるが、ナフタレンやモノエチルナ
フタレンとは別にチオフェン類を添加してもよい。
【0014】好ましい反応形式としては、反応器、蒸留
塔、ジアルキルナフタレン異性体分離装置を次のように
組み合わせたものがある。反応器には固体酸触媒が充填
されており、ここにナフタレンとポリエチルベンゼン類
を含む反応原料が装入され、トランスエチル化を主とす
る反応が生じ、ベンゼン、エチルベンゼン類、ナフタレ
ン、エチルナフタレン類を含む反応生成物は蒸留塔へ送
られ、ベンゼン、モノエチルベンゼン等の留分A、ジエ
チルベンゼン等の留分B、ナフタレンを主とする留分
C、モノエチルナフタレンを主とする留分D、ジエチル
ナフタレンを主とする留分E、トリエチルナフタレン、
テトラエチルナフタレンを主とする留分F及びそれ以上
の成分からなる重質分G等に分けられる。
【0015】そして、留分Aと重質分Gは反応系外へ排
出され、留分B、C、D及びFは反応系へ戻される。ジ
エチルナフタレンを主とする留分Eは異性体分離装置へ
送られ、2,6−ジエチルナフタレンと他の異性体を主
とする留分Hとに分けられる。この留分Hも反応系に戻
される。反応器を2つ使用する場合は、留分Hを別の第
2の反応器へ戻し、異性化を行い、他の留分B、C、
D、及びFは第1の反応器に戻すのが有利である。この
場合、新たに加えるナフタレン、ポリエチルベンゼン類
は第1の反応器へ装入する。反応器を2つ使用する場合
であって、他の好ましい方法としては、第1の反応器へ
は留分Dとポリエチルベンゼン類を装入し、第2の反応
器へは留分C、F及びHとナフタレンを反応器2へ装入
する方法がある。各方法において、ナフタレンの装入
は、入り口部で全部加えてもよいが、反応器1又は2へ
多段階で加えればより好ましい結果が得られる。また、
チオフェン類はナフタレンと一緒に添加するのが有利で
ある。
【0016】
【作用】チオフェン類等の硫黄分は固体酸触媒の触媒毒
として知られているが、この程度の少量は適当な活性調
整剤となり、反応系外へ排出せざるを得ないナフタレン
の2量化物等からなる重質分やテトラリン等からなる軽
質分の副生を少なくするものと考える。
【0017】
【実施例】
実施例1 容積1000mlの反応容器に、固体酸触媒としてのY
型ゼオライトと、ナフタレン及びジエチルベンゼンを主
とするポリエチルベンゼン類を含む反応原料をn−ペン
タデカンに溶解した溶液を装入して、160℃で6時間
反応を行った。触媒使用量は全芳香族化合物の30重量
%とし、n−ペンタデカンは全芳香族化合物の等重量使
用した。他の条件及び結果を表1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】注)N:ナフタレン、EN: エチルナフタレ
ン、DEN:ジエチルナフタレン、TriEN:トリエチルナフタ
レン、TEN:テトラエチルナフタレン、LE: 軽質分、HE:
重質分、BT: ベンゾチオフェン。 選択率(%) は全ジエチルナフタレン中の2,6-ジエチルナ
フタレンの割合。No.1、2 が実施例であり、No.3、4 は
比較例である。
【0020】上記の表から明らかなように、本発明の実
施例であるNo1及び2は重質分HEと軽質分LEの生
成が少ない。重質分と軽質分は前記のとおり、反応系に
戻されることなく系外に排出されるものであるので、こ
の生成量が少ないということは、2,6−ジアルキルナ
フタレンの収率の向上につながる。更に、この重質分は
固体酸触媒に付着して、触媒活性を低下させる作用が大
きいものであるので、この生成量が少ないということ
は、固体酸触媒の寿命延長につながる。
【0021】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、固体酸触媒
の触媒活性を長期間安定に持続させることができ、効率
よく2,6−ジアルキルナフタレンを製造することがで
きるだけでなく、2,6−ジアルキルナフタレンの収率
向上も達成される。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ナフタレン又はナフタレンとモノエチル
    ナフタレンを、固体酸触媒の存在する反応系でポリエチ
    ルベンゼン類又はポリエチルベンゼン類とポリエチルナ
    フタレン類と反応させて2,6−ジエチルナフタレンを
    製造するに当たり、反応系中のナフタレン類に対し、チ
    オフェン類をSとして10〜1000wtppm添加し
    た条件で反応を行うことを特徴とする2,6−ジエチル
    ナフタレンの製造方法。
JP11531893A 1993-04-19 1993-04-19 2,6−ジエチルナフタレンの製造方法 Withdrawn JPH06298676A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016024535A1 (ja) * 2014-08-12 2016-02-18 日野自動車 株式会社 排気浄化装置
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