JPH0720909B2 - 2−ヒドロキシフエニル低級アルキルケトン製造法 - Google Patents
2−ヒドロキシフエニル低級アルキルケトン製造法Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/45—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by condensation
- C07C45/46—Friedel-Crafts reactions
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は2-ヒドロキシアセトフエノンの様な2-ヒドロキ
シフエニル低級アルキルケトンの製造法に関する。
シフエニル低級アルキルケトンの製造法に関する。
発明の背景 2-ヒドロキシフエニル低級アルキルケトン、例えば2-ヒ
ドロキシアセトフエノン(2-HAP)の様な化合物は種々
ちがつた終末用途をもつ製品の有用な中間体である。故
に2-HAPは先づ1984年10月17日出願のUS出願番号第661,5
52号実施例に発表されたバイエル‐ヴイリガー酸化法を
用いて反応させてカテコールのモノアセテートエステル
を生成した後前記第661,552号に記載のとおり加水分解
して又は1985年1月7日出願US出願番号第689,533号に
発表のトランスエステル化反応によりモノアセテートエ
ステルをカテコールに変えてカテコール(1,2-ジヒドロ
キシベンゼン)に転化できる。また2-HAPは先づメチル
化して2-メトキシアセトフエノンとした後バイエル‐ヴ
イリガー酸化によりカテコールのモノメチルエーテルの
アセテートエステルをえてカテコールにつき前記したと
おり加水分解又はトランスエステル化によつてグアヤコ
ールに転化できる。アスピリンは2-HAPを先づ無水酢酸
でアセチル化して2-アセトオキシアセトフエノンとしこ
れを遷移金属触媒で酸化して2-HAPから生成できる。こ
の反応は1984年7月24日出願のUS出願番号第633,832号
および関連文献に発表されている。
ドロキシアセトフエノン(2-HAP)の様な化合物は種々
ちがつた終末用途をもつ製品の有用な中間体である。故
に2-HAPは先づ1984年10月17日出願のUS出願番号第661,5
52号実施例に発表されたバイエル‐ヴイリガー酸化法を
用いて反応させてカテコールのモノアセテートエステル
を生成した後前記第661,552号に記載のとおり加水分解
して又は1985年1月7日出願US出願番号第689,533号に
発表のトランスエステル化反応によりモノアセテートエ
ステルをカテコールに変えてカテコール(1,2-ジヒドロ
キシベンゼン)に転化できる。また2-HAPは先づメチル
化して2-メトキシアセトフエノンとした後バイエル‐ヴ
イリガー酸化によりカテコールのモノメチルエーテルの
アセテートエステルをえてカテコールにつき前記したと
おり加水分解又はトランスエステル化によつてグアヤコ
ールに転化できる。アスピリンは2-HAPを先づ無水酢酸
でアセチル化して2-アセトオキシアセトフエノンとしこ
れを遷移金属触媒で酸化して2-HAPから生成できる。こ
の反応は1984年7月24日出願のUS出願番号第633,832号
および関連文献に発表されている。
ヒドロキシアセトフエノン生成のある特定条件下のフエ
ノールと酢酸の反応は1985年3月26日出願のUS出願番号
第706,016号に発表されている。この明細書に4-ヒドロ
キシアセトフエノン(4-HAP)生成のフエノールと酢酸
の反応について次の文献が記載されている: エルランゲン大学応用化学研究所報告の1部として1854
年1月7日受理されたAnnalen der Chemie587巻、1−1
5ページのダンとミリウスの論文はふつ化水素の存在に
おけるフエノールと氷酢酸の反応による収率61.6%の4-
ヒドロキシアセトフエノン(4-HAP)の製造を発表して
いる。この反応は普通アセチル化剤として酢酸を用いる
フエノールのフリーデル−クラフツアセチル化反応とさ
れている。
ノールと酢酸の反応は1985年3月26日出願のUS出願番号
第706,016号に発表されている。この明細書に4-ヒドロ
キシアセトフエノン(4-HAP)生成のフエノールと酢酸
の反応について次の文献が記載されている: エルランゲン大学応用化学研究所報告の1部として1854
年1月7日受理されたAnnalen der Chemie587巻、1−1
5ページのダンとミリウスの論文はふつ化水素の存在に
おけるフエノールと氷酢酸の反応による収率61.6%の4-
ヒドロキシアセトフエノン(4-HAP)の製造を発表して
いる。この反応は普通アセチル化剤として酢酸を用いる
フエノールのフリーデル−クラフツアセチル化反応とさ
れている。
シモンズらはJournal of the Amer.Chem.Soc.,61、1795
−1796(1939)において縮合剤としてふつ化水素を用い
る芳香族化合物のアシル化反応を発表し1796ページの表
1にフエノールの酢酸によるアセチル化における収率40
%でのp-ヒドロキシアセトフエノン(4-HAP)製造を発
表している。
−1796(1939)において縮合剤としてふつ化水素を用い
る芳香族化合物のアシル化反応を発表し1796ページの表
1にフエノールの酢酸によるアセチル化における収率40
%でのp-ヒドロキシアセトフエノン(4-HAP)製造を発
表している。
しかし前記文献はいづれもフエノールと酢酸の反応から
多量の2-HAPを含む生成物をえる製法又はH-ZSM-5ゼオラ
イト又はシリカライト触媒の存在で2-HAPを含む生成物
をえる反応法については全くふれていない。
多量の2-HAPを含む生成物をえる製法又はH-ZSM-5ゼオラ
イト又はシリカライト触媒の存在で2-HAPを含む生成物
をえる反応法については全くふれていない。
従来文献はまたフエニルアセテートのフリス再配列によ
るヒドロキシアセトフエノンの生成をおしえている。例
えば前記ダンとミリウスの論文はふつ化水素中のフエニ
ルアセテートの再配列による4-ヒドロキシアセトフエノ
ンの製造において24時間の反応後最大収率81%をえたと
報告しておりまたK.ワイヒエルトはAngewandte Chemie5
6、338(1943)に同様にして92%の収率をえたとしてい
る。ダンとミリウスは収率差違をワイヒエルトが初め含
まれている2-ヒドロキシアセトフエノンを無視している
ことに少なくも1部原因するとしているが、2-ヒドロキ
シアセトフエノンは4-ヒドロキシアセトフエノンに比べ
ると僅少量しか生成しない。
るヒドロキシアセトフエノンの生成をおしえている。例
えば前記ダンとミリウスの論文はふつ化水素中のフエニ
ルアセテートの再配列による4-ヒドロキシアセトフエノ
ンの製造において24時間の反応後最大収率81%をえたと
報告しておりまたK.ワイヒエルトはAngewandte Chemie5
6、338(1943)に同様にして92%の収率をえたとしてい
る。ダンとミリウスは収率差違をワイヒエルトが初め含
まれている2-ヒドロキシアセトフエノンを無視している
ことに少なくも1部原因するとしているが、2-ヒドロキ
シアセトフエノンは4-ヒドロキシアセトフエノンに比べ
ると僅少量しか生成しない。
デーヴンポートらのUS特許第4,524,217号はふつ化水素
使用フエニルアセテートのフリス(Fries)再配列によ
る多量の4-ヒドロキシアセトフエノンをえるN-アセチル
‐パラ‐アミノフエノール(アセトアミノフエン)の製
法を発表している。
使用フエニルアセテートのフリス(Fries)再配列によ
る多量の4-ヒドロキシアセトフエノンをえるN-アセチル
‐パラ‐アミノフエノール(アセトアミノフエン)の製
法を発表している。
故にこれらの文献はいづれもシリカライト触媒使用フエ
ニルアセテートのフリス再配列による2−ヒドロキシア
セトフエノンの製造法を発表していない。
ニルアセテートのフリス再配列による2−ヒドロキシア
セトフエノンの製造法を発表していない。
種々のゼオライトとゼオライト型物質が化学反応触媒用
として知られている。例えばアルガウアーのUS特許第3,
702,886号は種々の炭化水素転化反応の触媒用に有効な
ゼオライトZSM-5という合成ゼオライトの1種を発表し
ている。
として知られている。例えばアルガウアーのUS特許第3,
702,886号は種々の炭化水素転化反応の触媒用に有効な
ゼオライトZSM-5という合成ゼオライトの1種を発表し
ている。
発明の概要 本発明の1態様によれば“H-ZSM−5"触媒という少なく
も1部プロトン化されたZSM-5ゼオライト型触媒の存在
又は合成された状態から少なくとも1回焼された触媒
である下記する範囲内のアルミナ(Al2O3)含有シリカ
ライト触媒の存在においてフエノールは低級アルカン
酸、例えば酢酸と反応して2-ヒドロキシフエニル低級ア
ルキルケトン、例えば2-ヒドロキシアセトフエノン(2-
HAP)を含む生成物となる。生成物中の実際の2-ヒドロ
キシフエニルケトン量は条件によつて変り残余は殆んど
対応する4-ヒドロキシフエニルケトン、例えば4-ヒドロ
キシアセトフエノン(4-HAP)である。
も1部プロトン化されたZSM-5ゼオライト型触媒の存在
又は合成された状態から少なくとも1回焼された触媒
である下記する範囲内のアルミナ(Al2O3)含有シリカ
ライト触媒の存在においてフエノールは低級アルカン
酸、例えば酢酸と反応して2-ヒドロキシフエニル低級ア
ルキルケトン、例えば2-ヒドロキシアセトフエノン(2-
HAP)を含む生成物となる。生成物中の実際の2-ヒドロ
キシフエニルケトン量は条件によつて変り残余は殆んど
対応する4-ヒドロキシフエニルケトン、例えば4-ヒドロ
キシアセトフエノン(4-HAP)である。
本発明の他の態様においてフエノールと低級アルカン酸
のエステル、例えばフエニルアセテートはシリカライト
触媒と接触反応して2-ヒドロキシフエニル低級アルキル
ケトン、例えば2-HAPを含む生成物となる。
のエステル、例えばフエニルアセテートはシリカライト
触媒と接触反応して2-ヒドロキシフエニル低級アルキル
ケトン、例えば2-HAPを含む生成物となる。
フエノールとアルカン酸の反応は次のとおり進行する: 但し上式中Rは低級アルキルをあらわし、XとYは合計
1であり反応中生成されるヒドロキシフエニルケトン全
量を基準として2−ヒドロキシフエニルと4-ヒドロキシ
フエニルのモル部分又は選択率パーセントを表わす。
1であり反応中生成されるヒドロキシフエニルケトン全
量を基準として2−ヒドロキシフエニルと4-ヒドロキシ
フエニルのモル部分又は選択率パーセントを表わす。
低級アルカン酸が酢酸でありRがメチルであれば反応は
次式のとおり進行する: シリカライト触媒を用いるフエノールと低級アルカン酸
のエステルの反応はフリス再配列とみなしうる。これは
次式により進行する: 上式のR、XおよびYは上に定義したとおりである。
次式のとおり進行する: シリカライト触媒を用いるフエノールと低級アルカン酸
のエステルの反応はフリス再配列とみなしうる。これは
次式により進行する: 上式のR、XおよびYは上に定義したとおりである。
反応エステルがフエニルアセテートであれば反応は次の
とおり進む: 前式のRは炭素原子1乃至3をもつので遊離形又はフエ
ノールとエステルを生成する酸としての低級アルカン酸
は酢酸、プロピオン酸、n-酪酸又はイソ酪酸がよい。好
ましい酸は酢酸で、好ましい生成物として2-HAPを生ず
る。
とおり進む: 前式のRは炭素原子1乃至3をもつので遊離形又はフエ
ノールとエステルを生成する酸としての低級アルカン酸
は酢酸、プロピオン酸、n-酪酸又はイソ酪酸がよい。好
ましい酸は酢酸で、好ましい生成物として2-HAPを生ず
る。
出発物質としてフエノールと低級アルカン酸のエステル
を使い触媒としてシリカライトを用いるならば、反応は
反応用添加剤として遊離低級アルカン酸、例えば酢酸の
存在で行なうことができる。酸はフエノール系エステル
出発物質製造に使つた酸と同一でもちがつていてもよ
い。
を使い触媒としてシリカライトを用いるならば、反応は
反応用添加剤として遊離低級アルカン酸、例えば酢酸の
存在で行なうことができる。酸はフエノール系エステル
出発物質製造に使つた酸と同一でもちがつていてもよ
い。
本発明の方法に触媒として使われるH-ZSM-5ゼオライト
はZSM-5ゼオライトの陽イオンの殆んどを水素イオンで
置換して製造され、その組成、特性および製法はアーガ
ウアーの前記US特許第3,702,886号に記載されており、
この特許は参考として本明細書に加えておく。このZSM-
5ゼオライトは次の式: 0.9±0.2M2/nO:W2O3:5−100YO2:zH2O をもつ、但しMは陽イオンであり、nは上記陽イオンの
原子価であり、Wはアルミニウムとガリウムより成る群
からえらばれるものであり、Yはけい素とゲルマニウム
より成る群からえらばれたものでありかつzは0乃至40
である。好ましい合成型ゼオライトは酸化物モル比で表
わして次式をもつ: 0.9±0.2M2/nO:Al2O3:5−100SiO2:zH2O 但し上式のMはアルカリ金属陽イオン、特にナトリウ
ム、の混合物およびアルキル基が炭素原子2−5個をも
つテトラアルキル−アンモニウム陽イオンより成る群か
らえらばれたものである。本発明の目的に特に好ましい
触媒の種類は前式のSiO2のAl2O3に対するモル比が約10
乃至60である様なものである。
はZSM-5ゼオライトの陽イオンの殆んどを水素イオンで
置換して製造され、その組成、特性および製法はアーガ
ウアーの前記US特許第3,702,886号に記載されており、
この特許は参考として本明細書に加えておく。このZSM-
5ゼオライトは次の式: 0.9±0.2M2/nO:W2O3:5−100YO2:zH2O をもつ、但しMは陽イオンであり、nは上記陽イオンの
原子価であり、Wはアルミニウムとガリウムより成る群
からえらばれるものであり、Yはけい素とゲルマニウム
より成る群からえらばれたものでありかつzは0乃至40
である。好ましい合成型ゼオライトは酸化物モル比で表
わして次式をもつ: 0.9±0.2M2/nO:Al2O3:5−100SiO2:zH2O 但し上式のMはアルカリ金属陽イオン、特にナトリウ
ム、の混合物およびアルキル基が炭素原子2−5個をも
つテトラアルキル−アンモニウム陽イオンより成る群か
らえらばれたものである。本発明の目的に特に好ましい
触媒の種類は前式のSiO2のAl2O3に対するモル比が約10
乃至60である様なものである。
殆んどの場合ZSM-5ゼオライトは特異な結晶構造をもちU
S特許第2,702,886号に記載のとおり測定されたX線回折
型を示す。その重要線は表Iに示すとおりで“S"は“強
い”、“W"は“弱い”、“V.S."は“非常に強い”をあ
らわす。
S特許第2,702,886号に記載のとおり測定されたX線回折
型を示す。その重要線は表Iに示すとおりで“S"は“強
い”、“W"は“弱い”、“V.S."は“非常に強い”をあ
らわす。
本発明の方法に使われるH-ZSM-5触媒はZSM−5ゼオライ
トの陽イオンの殆んどを、一般に少なくとも約80%を、
従来知られた方法により水素イオンで置換して製造され
る。
トの陽イオンの殆んどを、一般に少なくとも約80%を、
従来知られた方法により水素イオンで置換して製造され
る。
本発明の方法に触媒として使われるシリカライトは結晶
性多形シリカであり、その多くは1977年12月7日出願の
グロースらのUS特許第4,061,724号に記載のものと同じ
である。この記述は参考として本明細書に加えておく。
性多形シリカであり、その多くは1977年12月7日出願の
グロースらのUS特許第4,061,724号に記載のものと同じ
である。この記述は参考として本明細書に加えておく。
本発明に使われる多くのシリカライトのX線粉末回折型
(600℃空気中1時間焼)は下記表IIに示す様なもの
を最も強い6つの線(即ち平面間面間隔)としてもつて
いる。S=強い、VS=非常に強い。
(600℃空気中1時間焼)は下記表IIに示す様なもの
を最も強い6つの線(即ち平面間面間隔)としてもつて
いる。S=強い、VS=非常に強い。
表 II d-A 相対強さ 11.1±0.2 VS 10.0±0.2 VS 3.85±0.07 VS 3.82±0.07 S 3.76±0.05 S 3.72±0.05 S 本発明に触媒として使われるシリカライトは合成型にお
いて水排除により測定して25℃における比重1.99±0.08
cc.をもつ。600℃空気中1時間焼型シリカライトの比
重は1.70±0.08g/cc.である。合成型および焼(600℃
空気中1時間)型の測定でえられるシリカライト結晶の
平均屈折率値はそれぞれ1.48±0.01と1.39±0.01であ
る。
いて水排除により測定して25℃における比重1.99±0.08
cc.をもつ。600℃空気中1時間焼型シリカライトの比
重は1.70±0.08g/cc.である。合成型および焼(600℃
空気中1時間)型の測定でえられるシリカライト結晶の
平均屈折率値はそれぞれ1.48±0.01と1.39±0.01であ
る。
合成型と焼型の両シリカライト結晶は斜方晶で次の単
位セルパラメータ:a=20.05A、b=20.0A、c=13.4A
(但し上の各価は±0.1Aの精度をもつ)をもつ。シリカ
ライトの孔直径は5乃至6オングストローム単位以上で
あり、またその孔容積は吸収法により測定し0.18±0.02
cc./gである。
位セルパラメータ:a=20.05A、b=20.0A、c=13.4A
(但し上の各価は±0.1Aの精度をもつ)をもつ。シリカ
ライトの孔直径は5乃至6オングストローム単位以上で
あり、またその孔容積は吸収法により測定し0.18±0.02
cc./gである。
シリカライト粒子の孔は容易に処理しようとする蒸気や
液を入らせる型をもつ。例えば孔は直線溝で交叉したジ
グザグ溝形でもよい。
液を入らせる型をもつ。例えば孔は直線溝で交叉したジ
グザグ溝形でもよい。
シリカライトの製造は例えば水、シリカ源およびアルキ
ロニウム化合物より成る反応混合物を10乃至14のpHで熱
水晶出させ含水結晶性前駆体とした後前駆体を焼して
その中のアルキロニウム部分を分解させてできる。
ロニウム化合物より成る反応混合物を10乃至14のpHで熱
水晶出させ含水結晶性前駆体とした後前駆体を焼して
その中のアルキロニウム部分を分解させてできる。
アルキロニウム陽イオンは反応混合物に可溶であり一般
に式: (式中Rは炭素原子2乃至6をもつアルキル基をあらわ
しXはりん又は窒素のいづれかをあらわす) をもつ第4級陽イオンをもつ化合物によつて反応系に適
当に供給される。Rはエチル、プロピル、又はn-ブチル
がよく、特にプロピルが好ましく、またXは窒素がよ
い。化合物の例にはテトラエチルアンモニウム水酸化
物、テトラプロピルアンモニウム水酸化物、テトラブチ
ルアンモニウム水酸化物、テトラブチルホスホニウム水
酸化物および上記水酸化物に対応する塩、特に塩化物、
よう化物および臭化物、例えばテトラプロピルアンモニ
ウム臭化物がよい。第4級化合物は反応混合物それ自体
に供給でき又は第3級アミンとアルキルハロゲン化物又
は硫酸塩との反応による様にその場で生成できる。
に式: (式中Rは炭素原子2乃至6をもつアルキル基をあらわ
しXはりん又は窒素のいづれかをあらわす) をもつ第4級陽イオンをもつ化合物によつて反応系に適
当に供給される。Rはエチル、プロピル、又はn-ブチル
がよく、特にプロピルが好ましく、またXは窒素がよ
い。化合物の例にはテトラエチルアンモニウム水酸化
物、テトラプロピルアンモニウム水酸化物、テトラブチ
ルアンモニウム水酸化物、テトラブチルホスホニウム水
酸化物および上記水酸化物に対応する塩、特に塩化物、
よう化物および臭化物、例えばテトラプロピルアンモニ
ウム臭化物がよい。第4級化合物は反応混合物それ自体
に供給でき又は第3級アミンとアルキルハロゲン化物又
は硫酸塩との反応による様にその場で生成できる。
第4級陽イオンが水酸化物の形で系にpH10乃至14に相当
する塩基度とするに十分な量で加えられる場合反応混合
物は水および添加成分としての反応型シリカのみを含む
必要がある。この場合pHは10以上に高くする必要があ
り、この目的にはアンモニウム水酸化物又はアルカリ金
属水酸化物、特にリチウム、ナトリウム又はカリウム水
酸化物が使用できる。この目的にはたとい第4級イオン
がその水酸化物形で少しもなくとも第4級イオンモル−
イオン当り6.5モルを超えないアルカリ金属酸化物が必
要であることがてわかつている。
する塩基度とするに十分な量で加えられる場合反応混合
物は水および添加成分としての反応型シリカのみを含む
必要がある。この場合pHは10以上に高くする必要があ
り、この目的にはアンモニウム水酸化物又はアルカリ金
属水酸化物、特にリチウム、ナトリウム又はカリウム水
酸化物が使用できる。この目的にはたとい第4級イオン
がその水酸化物形で少しもなくとも第4級イオンモル−
イオン当り6.5モルを超えないアルカリ金属酸化物が必
要であることがてわかつている。
反応混合物中のシリカ源は全部又は1部アルカリ金属け
い酸塩であつてよいが、上記アルカリ金属対第4級陽イ
オンのモル比を変えない程多量に使つてはならない。他
のシリカ源には煙霧シリカ、シリカゾルおよびシリカゲ
ルの様な反応性無定形シリカがある。
い酸塩であつてよいが、上記アルカリ金属対第4級陽イ
オンのモル比を変えない程多量に使つてはならない。他
のシリカ源には煙霧シリカ、シリカゾルおよびシリカゲ
ルの様な反応性無定形シリカがある。
本発明に使用を期待されるシリカライトは一般にSiO2対
Al2O3約120乃至145に対応するアルミナ約700乃至14,000
ppm、好ましくはSiO2対Al2O3比約240乃至340に対応する
アルミナ約5000乃至7000ppmを含む。シリカライト中の
アルミナ量は一般に大体シリカ源による。例えば市販の
シリカゾルは一般にAl2O3500乃至700ppmを含むが煙霧シ
リカはAl3O380乃至2000ppmを含む。更に多量のアルミナ
を含むシリカライトはこの分野で既知の高アルミナ含量
をもつ他のシリカ源を用いてえることができる。
Al2O3約120乃至145に対応するアルミナ約700乃至14,000
ppm、好ましくはSiO2対Al2O3比約240乃至340に対応する
アルミナ約5000乃至7000ppmを含む。シリカライト中の
アルミナ量は一般に大体シリカ源による。例えば市販の
シリカゾルは一般にAl2O3500乃至700ppmを含むが煙霧シ
リカはAl3O380乃至2000ppmを含む。更に多量のアルミナ
を含むシリカライトはこの分野で既知の高アルミナ含量
をもつ他のシリカ源を用いてえることができる。
反応系中のシリカ量は第4級陽イオンモル−イオン当り
SiO2約13乃至50モルでなければならない。水は第4級陽
イオンモル−イオン当り150乃至700モルの量であること
が必要である。
SiO2約13乃至50モルでなければならない。水は第4級陽
イオンモル−イオン当り150乃至700モルの量であること
が必要である。
したがつて結晶性シリカライト前駆体製造には酸化物モ
ルであらわして存在するQ2O(Qは式R4X+をもつ第4級
陽イオンであり、各Rは水素又は炭素原子2乃至6をも
つアルキル基でありかつXはりん又は窒素である。)各
モルに対しH2O150乃至700モル、非結晶性SiO213乃至50
モルおよびM2O(Mはアルカリ金属である)0乃至6.5モ
ルより成るpH少なくも10をもつ反応混合物がつくられ
る。
ルであらわして存在するQ2O(Qは式R4X+をもつ第4級
陽イオンであり、各Rは水素又は炭素原子2乃至6をも
つアルキル基でありかつXはりん又は窒素である。)各
モルに対しH2O150乃至700モル、非結晶性SiO213乃至50
モルおよびM2O(Mはアルカリ金属である)0乃至6.5モ
ルより成るpH少なくも10をもつ反応混合物がつくられ
る。
試薬類の混合順序は重要ではない。反応混合物は温度約
100乃至250℃、自然発生圧のもとでシリカライト前駆体
結晶生成する迄、普通約500乃至150時間保たれる。結晶
性生成物は過など便利な方法で回収される。生成物を
水洗し約100℃で空気中乾燥すると便利である。
100乃至250℃、自然発生圧のもとでシリカライト前駆体
結晶生成する迄、普通約500乃至150時間保たれる。結晶
性生成物は過など便利な方法で回収される。生成物を
水洗し約100℃で空気中乾燥すると便利である。
アルカリ金属水酸化物が反応混合物に使われたときアル
カリ金属部分は結晶性生成物中に不純物となる。この不
純物が結晶体中でどんな形であるか決定されていない
が、それは可逆変化をうける陽イオンとしてはない。第
4級陽イオン部分は酸化雰囲気(空気)又は不活性雰囲
気中約480乃至1000℃の温度で望むシリカライト生成に
十分な時間、普通約1乃至6時間焼して全く容易に熱
分解し除去される。生成物中の残留アルカリ金属はアル
カリ金属ハロゲン化物溶液又は塩酸の様な十分強い酸水
溶液で洗つて除去又は還元できる。結晶構造はその構造
中酸可溶性成分がないのでたとい高温においても強礦酸
との接触によつて影響されない。
カリ金属部分は結晶性生成物中に不純物となる。この不
純物が結晶体中でどんな形であるか決定されていない
が、それは可逆変化をうける陽イオンとしてはない。第
4級陽イオン部分は酸化雰囲気(空気)又は不活性雰囲
気中約480乃至1000℃の温度で望むシリカライト生成に
十分な時間、普通約1乃至6時間焼して全く容易に熱
分解し除去される。生成物中の残留アルカリ金属はアル
カリ金属ハロゲン化物溶液又は塩酸の様な十分強い酸水
溶液で洗つて除去又は還元できる。結晶構造はその構造
中酸可溶性成分がないのでたとい高温においても強礦酸
との接触によつて影響されない。
反応は蒸気相又は液相中広範な条件のもとで行なわれ
る。
る。
H-ZSM-5が触媒として使われる場合は約160乃至350℃、
好ましくは約200乃至300℃の反応温度が使われまたシリ
カライトが触媒として使われる場合は約200乃至350℃、
好ましくは約250乃至320℃の温度が使われる。圧力は一
般に反応には重要でなく低圧、大気圧又は高圧でも使わ
れる。しかし大てい反応圧はH-ZSM-5ゼオライト使用の
場合1乃至30絶対気圧でよく、またシリカライト触媒使
用のとき約1乃至25絶対気圧でよい。一般にシリカライ
ト触媒を使う蒸気反応において例えば約250乃至320℃、
好ましくは約280乃至300℃の温度、約1乃至3気圧、好
ましくは1乃至2気圧、最も好ましくは約1.5乃至1.7気
圧の圧力において行なうのが好ましい。
好ましくは約200乃至300℃の反応温度が使われまたシリ
カライトが触媒として使われる場合は約200乃至350℃、
好ましくは約250乃至320℃の温度が使われる。圧力は一
般に反応には重要でなく低圧、大気圧又は高圧でも使わ
れる。しかし大てい反応圧はH-ZSM-5ゼオライト使用の
場合1乃至30絶対気圧でよく、またシリカライト触媒使
用のとき約1乃至25絶対気圧でよい。一般にシリカライ
ト触媒を使う蒸気反応において例えば約250乃至320℃、
好ましくは約280乃至300℃の温度、約1乃至3気圧、好
ましくは1乃至2気圧、最も好ましくは約1.5乃至1.7気
圧の圧力において行なうのが好ましい。
接触又は滞留時間も低級アルカン酸、触媒、反応器、温
度、圧力の様な変数によつて広範に変えうる。代表的接
触時間は固定床以外の触媒系使用のとき秒から数時間以
上にわたり、少なくとも蒸気相反応において好ましい接
触時間はH-ZSM−5ゼオライト使用のとき約0.5乃至100
秒であり、またシリカライト触媒使用のとき約3乃至25
秒、好ましくは約5乃至15秒である。
度、圧力の様な変数によつて広範に変えうる。代表的接
触時間は固定床以外の触媒系使用のとき秒から数時間以
上にわたり、少なくとも蒸気相反応において好ましい接
触時間はH-ZSM−5ゼオライト使用のとき約0.5乃至100
秒であり、またシリカライト触媒使用のとき約3乃至25
秒、好ましくは約5乃至15秒である。
H-ZSM-5ゼオライト触媒使用のとき反応体供給流中の水
存在が生成する2−ヒドロキシフエニルケトン収量に影
響すると知られている。水も反応の主副成物である。水
対フエノールのモルは2又はそれ以上でよい。しかしフ
エノールと酸の転化率改良は2−ヒドロキシフエニルケ
トンの高選択性と共に水対フエノールのモル比0.5程度
低くてえられる。故に使用水量は供給フエノールモル当
り水約0.5乃至約2モル、好ましくは約1乃至2モルで
よい。
存在が生成する2−ヒドロキシフエニルケトン収量に影
響すると知られている。水も反応の主副成物である。水
対フエノールのモルは2又はそれ以上でよい。しかしフ
エノールと酸の転化率改良は2−ヒドロキシフエニルケ
トンの高選択性と共に水対フエノールのモル比0.5程度
低くてえられる。故に使用水量は供給フエノールモル当
り水約0.5乃至約2モル、好ましくは約1乃至2モルで
よい。
フエノールと低級アルカン酸のヒドロキシフエニル低級
アルキルケトン1モル生成の反応は酸1モル当り1モル
のフエノールを要するが、供給流中の実際のフエノール
対アルカン酸のモル比は広く100:1から1:100に変つても
よい。しかしこの比率は約1:20乃至1:1が好ましい。
アルキルケトン1モル生成の反応は酸1モル当り1モル
のフエノールを要するが、供給流中の実際のフエノール
対アルカン酸のモル比は広く100:1から1:100に変つても
よい。しかしこの比率は約1:20乃至1:1が好ましい。
反応の添加剤又は溶媒として使用する低級アルカン酸は
例えば供給物中フエノール又はフエノールエステルモル
当り約1乃至5モル、好ましくは約1乃至2モルの量で
加えられる。
例えば供給物中フエノール又はフエノールエステルモル
当り約1乃至5モル、好ましくは約1乃至2モルの量で
加えられる。
反応温度において供給化合物が蒸気状であればそれはそ
のままで又は窒素、アルゴン、ヘリウム等の様な比較的
不活性担体ガスでうすめて供給できる。例えばシリカラ
イトを触媒に使えば全供給物基準で約5乃至95モル%、
好ましくは約25乃至35モル%の量の不活性ガスを使用で
きる。同様に反応体が反応温度において液体であればそ
れらは単独で又は適当な稀釈剤、例えばスルフオラン又
は炭素原子約12乃至18をもつ様なパラフイン系炭化水素
と共に使用できる。
のままで又は窒素、アルゴン、ヘリウム等の様な比較的
不活性担体ガスでうすめて供給できる。例えばシリカラ
イトを触媒に使えば全供給物基準で約5乃至95モル%、
好ましくは約25乃至35モル%の量の不活性ガスを使用で
きる。同様に反応体が反応温度において液体であればそ
れらは単独で又は適当な稀釈剤、例えばスルフオラン又
は炭素原子約12乃至18をもつ様なパラフイン系炭化水素
と共に使用できる。
一般に触媒は長いパイプ又は管状の固定床反応器中で使
われ、普通蒸気状の反応体は触媒上を又は触媒をとおし
送られる。必要ならば他の流動床又はふつとう形床の反
応器も使用できる。ある場合触媒床をとおる反応体流の
圧力を低下しまた反応体化合物と触媒粒子の接触時間調
節のためガラスウールの様な不活性物質と共に触媒を使
用すると便利である。
われ、普通蒸気状の反応体は触媒上を又は触媒をとおし
送られる。必要ならば他の流動床又はふつとう形床の反
応器も使用できる。ある場合触媒床をとおる反応体流の
圧力を低下しまた反応体化合物と触媒粒子の接触時間調
節のためガラスウールの様な不活性物質と共に触媒を使
用すると便利である。
次の実施例は本発明の実施態様を例証するものである。
転化率は全生成物モル数を100倍し供給フエノールモル
数で除して計算した。選択率は2-又は4-ヒドロキシフエ
ニルケトンへの転化パーセントを全ヒドロキシアセトフ
エノンへの転化パーセントで除して計算した。
転化率は全生成物モル数を100倍し供給フエノールモル
数で除して計算した。選択率は2-又は4-ヒドロキシフエ
ニルケトンへの転化パーセントを全ヒドロキシアセトフ
エノンへの転化パーセントで除して計算した。
実施例1 使用触媒は米国特許第3,702,886号によつて製造したシ
リカ対アルミナ比率約12であるナトリウムアルミノシリ
ケートZSM-5触媒中のナトリウムイオン全部、ゼオライ
ト重量基準500ppmを水素で置換して製造したH-ZSM-5ゼ
オライトであつた。この触媒約4.78gを1.28gのガラスウ
ールと混合し油で加熱した内径約1/4インチ、長さ14イ
ンチの反応器に入れた。触媒床の長さは装入後約4.5イ
ンチであつた。
リカ対アルミナ比率約12であるナトリウムアルミノシリ
ケートZSM-5触媒中のナトリウムイオン全部、ゼオライ
ト重量基準500ppmを水素で置換して製造したH-ZSM-5ゼ
オライトであつた。この触媒約4.78gを1.28gのガラスウ
ールと混合し油で加熱した内径約1/4インチ、長さ14イ
ンチの反応器に入れた。触媒床の長さは装入後約4.5イ
ンチであつた。
供給液はフエノール23.5g(0.25モル)を酢酸600g(1.0
モル)と混合してつくつた。毎時8mlの反応供給液を蒸
発し温度245乃至249℃でヘリウム担体ガス毎分187mlの
平均流と共に反応器に装入し触媒床前后の圧力は244/24
0(前/後)乃至269/257psigであつた。排出蒸気を凝縮
捕集した。4時間後液供給を止め更に1.5時間ヘリウム
ガスをとおして生成凝縮物30.50gをえた。凝縮物を分析
しフエニルアセテートを含む全生成物への転化率は20.5
%でありまたヒドロキシアセトフエノンへの転化率14.5
%となつた。生成ヒドロキシアセトフエノン全量基準で
2-HAPへの選択率98.7%であり、4-HAPへのそれは1.3%
であつた。
モル)と混合してつくつた。毎時8mlの反応供給液を蒸
発し温度245乃至249℃でヘリウム担体ガス毎分187mlの
平均流と共に反応器に装入し触媒床前后の圧力は244/24
0(前/後)乃至269/257psigであつた。排出蒸気を凝縮
捕集した。4時間後液供給を止め更に1.5時間ヘリウム
ガスをとおして生成凝縮物30.50gをえた。凝縮物を分析
しフエニルアセテートを含む全生成物への転化率は20.5
%でありまたヒドロキシアセトフエノンへの転化率14.5
%となつた。生成ヒドロキシアセトフエノン全量基準で
2-HAPへの選択率98.7%であり、4-HAPへのそれは1.3%
であつた。
実施例2から5までは長時間にわたるH-ZSM-5ゼオライ
ト触媒の活性を示している。
ト触媒の活性を示している。
実施例2 実施例1の方法を反復した、但しH-ZSM-5ゼオライト約
4.75gをガラスウール1.35gと混合し管反応器に入れた。
また供給液はフエノール18.8g(0.2モル)と酢酸120.0g
(2.0モル)を含んでいた、ヘリウム担体ガスの平均流
速毎分417mlであり、温度は243−249℃であり、触媒床
前後の圧力は232/222乃至244/242psigであつた。反応体
を3時間とおし加熱を つづけ、また反応体供給中止後約16時間ヘリウム流をつ
づけた。凝縮生成物24.53gを捕集し分析の結果フエニル
アセテートを含む全生成物への転化率37.7%でありヒド
ロキシアセトフエノンへの転化率13.2%であつた。全ヒ
ドロキシアセトフエノン基準で2-HAPへの選択率100%で
あつた。
4.75gをガラスウール1.35gと混合し管反応器に入れた。
また供給液はフエノール18.8g(0.2モル)と酢酸120.0g
(2.0モル)を含んでいた、ヘリウム担体ガスの平均流
速毎分417mlであり、温度は243−249℃であり、触媒床
前後の圧力は232/222乃至244/242psigであつた。反応体
を3時間とおし加熱を つづけ、また反応体供給中止後約16時間ヘリウム流をつ
づけた。凝縮生成物24.53gを捕集し分析の結果フエニル
アセテートを含む全生成物への転化率37.7%でありヒド
ロキシアセトフエノンへの転化率13.2%であつた。全ヒ
ドロキシアセトフエノン基準で2-HAPへの選択率100%で
あつた。
実施例3 同じ触媒床を用いて実施例2を反応した、但し第1時間
は平均ヘリウム流速は毎分321.5mlであつたが残りの時
間はつまつたため毎分50ml以下であつた、温度は245−2
50℃、触媒床前後の圧力は104/90psig乃至186/168psig
であつた。反応体供給中止後も 加熱をつづけた。捕集凝縮生成物量は24.53gで、分析に
よりフエニルアセテートを含む全生成物への転化率は3
1.3%となり、ヒドロキシアセトフエノンへの転化率6.5
%となつた。全転化ヒドロキシアセトフエノン基準の2-
HAPへの選択率96.3%、また4-HAPへの転化率3.7%であ
つた。
は平均ヘリウム流速は毎分321.5mlであつたが残りの時
間はつまつたため毎分50ml以下であつた、温度は245−2
50℃、触媒床前後の圧力は104/90psig乃至186/168psig
であつた。反応体供給中止後も 加熱をつづけた。捕集凝縮生成物量は24.53gで、分析に
よりフエニルアセテートを含む全生成物への転化率は3
1.3%となり、ヒドロキシアセトフエノンへの転化率6.5
%となつた。全転化ヒドロキシアセトフエノン基準の2-
HAPへの選択率96.3%、また4-HAPへの転化率3.7%であ
つた。
実施例4 同じ触媒床を用いて実施例2の方法を反復した、但し平
均ヘリウム流は毎分198mlであり、温度は295乃至303℃
であり、触媒床前後の圧力は109/95乃至113/95psigであ
つた。加熱は1.5時間つづけまた反応体供給流停止後60
時間にわたりヘリウムを流した。捕集した凝縮生成物量
は24.15gであり、この分析から生生成物への転化率36.6
%とヒドロキシアセトフエノンへの転化率7.0%をえ
た。また全ヒドロキシアセトフエノン基準の2-HAPへの
選択率90.9%および4-HAPへの選択率9.1%となつた。
均ヘリウム流は毎分198mlであり、温度は295乃至303℃
であり、触媒床前後の圧力は109/95乃至113/95psigであ
つた。加熱は1.5時間つづけまた反応体供給流停止後60
時間にわたりヘリウムを流した。捕集した凝縮生成物量
は24.15gであり、この分析から生生成物への転化率36.6
%とヒドロキシアセトフエノンへの転化率7.0%をえ
た。また全ヒドロキシアセトフエノン基準の2-HAPへの
選択率90.9%および4-HAPへの選択率9.1%となつた。
実施例5 同じ触媒床を使つて実施例2の方法を反復した、但し平
均ヘリウム流は毎分253.75mlとし、温度は295乃至303℃
とし、触媒床前後の圧力は115/105乃至118/105psigであ
つた。反応体流を4時間つづけ、また反応体供給流を停
止後短時間で33.45gの凝縮生成物を捕集した。生成物分
析の結果全生成物への転化率35.0%とヒドロキシアセト
フエノンへの転化率3.1%となつた。全生成ヒドロキシ
アセトフエノン基準の2-HAPと4-HAPへの選択率それぞれ
87.0%と13.0%であつた。
均ヘリウム流は毎分253.75mlとし、温度は295乃至303℃
とし、触媒床前後の圧力は115/105乃至118/105psigであ
つた。反応体流を4時間つづけ、また反応体供給流を停
止後短時間で33.45gの凝縮生成物を捕集した。生成物分
析の結果全生成物への転化率35.0%とヒドロキシアセト
フエノンへの転化率3.1%となつた。全生成ヒドロキシ
アセトフエノン基準の2-HAPと4-HAPへの選択率それぞれ
87.0%と13.0%であつた。
実施例6−8 これらの実施例は触媒床上の反応体接触時間の生成物選
択率におよぼす影響を示すものである。
択率におよぼす影響を示すものである。
反応器圧力とヘリウム担体ガス流の変更以外は実施例2
の方法を反復した。供給液は毎時4mlの割合で蒸発器に
送りまた反応は4時間行なわせた。他の種々のパラメー
ターと生成物への転化率は表IIIに示している。この結
果から接触時間の短かい方が2-HAPへの転化率がより高
くなることは明らかである。
の方法を反復した。供給液は毎時4mlの割合で蒸発器に
送りまた反応は4時間行なわせた。他の種々のパラメー
ターと生成物への転化率は表IIIに示している。この結
果から接触時間の短かい方が2-HAPへの転化率がより高
くなることは明らかである。
実施例9−13. これらの実施例は触媒としてH-ZSM-5ゼオライト使用の
場合の生成物選択率に対する温度の影響を示している。
場合の生成物選択率に対する温度の影響を示している。
実施例2の方法により行なつた、但し平均ヘリウム流は
毎分55−63mlであり、触媒床前後の圧力は245/244乃至2
85/280psigでありまた供給液は蒸発器に毎時4mlの割合
で送つた。反応器温度は各実施例において表IVに示すと
おり変えた。表IVはまた凝縮生成物捕集量とフエノール
のフエニルアセテートを含む全生成物およびヒドロキシ
アセトフエノン(HAPS)への転化率を示している。
毎分55−63mlであり、触媒床前後の圧力は245/244乃至2
85/280psigでありまた供給液は蒸発器に毎時4mlの割合
で送つた。反応器温度は各実施例において表IVに示すと
おり変えた。表IVはまた凝縮生成物捕集量とフエノール
のフエニルアセテートを含む全生成物およびヒドロキシ
アセトフエノン(HAPS)への転化率を示している。
実施例14 実施例1の方法を反復した、但しH-ZSM-5約4.81gを1.21
gのガラスウールと共に管反応器に入れた。供給液はフ
エノール9.4g(0.1モル)とプロピオン酸74.0g(1.0モ
ル)を含んでおり、ヘリウム担体ガス平均流は毎分175m
lであつた。温度は246−252℃で、触媒床前後の温度は9
0/86乃至140/140psigであつた。4時間後供給液を止め
更にヘリウムガスを とおし凝縮生成物28.9gをえた。これを分析してフエニ
ルプロピオネートを含む全生成物への転化率40.0%とヒ
ドロキシプロピオフエノンへの転化率3.0%をえた。生
成ヒドロキシプロピオフエノン全量基準で2-ヒドロキシ
プロピオフエノンへの選択率100%であつた。
gのガラスウールと共に管反応器に入れた。供給液はフ
エノール9.4g(0.1モル)とプロピオン酸74.0g(1.0モ
ル)を含んでおり、ヘリウム担体ガス平均流は毎分175m
lであつた。温度は246−252℃で、触媒床前後の温度は9
0/86乃至140/140psigであつた。4時間後供給液を止め
更にヘリウムガスを とおし凝縮生成物28.9gをえた。これを分析してフエニ
ルプロピオネートを含む全生成物への転化率40.0%とヒ
ドロキシプロピオフエノンへの転化率3.0%をえた。生
成ヒドロキシプロピオフエノン全量基準で2-ヒドロキシ
プロピオフエノンへの選択率100%であつた。
実施例15 実施例1の方法を反復した、但しH-ZSM-5約4.76gを1.25
gのガラスウールと共に管反応器に入れまた供給液はフ
エノール9.4g(0.1モル)とn-酪酸88.0g(1.0モル)を
含んでいた。ヘリウム担体ガス平均流は毎分112mlであ
り、温度は245乃至245℃でありまた触媒床前後の圧力は
90/89乃至95/94psigであつた。4時間後に供給液を止め
ヘリウムガスは更に1.5時間とおして凝縮生成物33.92g
をえた。これを分析してフエニルn−ブチレートを含む
全生成物への転化率30.0%とヒドロキシn−ブチロフエ
ノンへの転化率2.0%をえた。生成ヒドロキシn-ブチロ
フエノン全量を基準として2−ヒドロキシn-ブチロフエ
ノンと4−ヒドロキシn−ブチロフエノンそれぞれへの
選択率44%と56%であつた。
gのガラスウールと共に管反応器に入れまた供給液はフ
エノール9.4g(0.1モル)とn-酪酸88.0g(1.0モル)を
含んでいた。ヘリウム担体ガス平均流は毎分112mlであ
り、温度は245乃至245℃でありまた触媒床前後の圧力は
90/89乃至95/94psigであつた。4時間後に供給液を止め
ヘリウムガスは更に1.5時間とおして凝縮生成物33.92g
をえた。これを分析してフエニルn−ブチレートを含む
全生成物への転化率30.0%とヒドロキシn−ブチロフエ
ノンへの転化率2.0%をえた。生成ヒドロキシn-ブチロ
フエノン全量を基準として2−ヒドロキシn-ブチロフエ
ノンと4−ヒドロキシn−ブチロフエノンそれぞれへの
選択率44%と56%であつた。
実施例16と17はH-ZSM-5ゼオライト使用の場合の生成物
選択率に対する水の影響を示すものである。
選択率に対する水の影響を示すものである。
実施例16 実施例1の方法によつて行なつた、但し触媒4.86gと共
にガラスウール1.26gを管反応器に加えた。供給液はフ
エノール9.4g(0.1モル)、酢酸60.0g(1.0モル)およ
び水1.8g(0.1モル)を含んでいた。ヘリウム担体ガス
平均流は毎分328.4mlであつた。温度は248−251℃であ
りまた触媒床前後の圧力は125/120乃至108/102psigであ
つた。4時間後供給液を停止し更に ヘリウムガスのみつづけて送り凝縮生成物36.48gをえ
た。凝縮物分析はフエニルアセテートを含む全生成物へ
の転化率17.0%、ヒドロキシアセトフエノンへの転化率
4%を示した。生成ヒドロキシアセトフエノン全量基準
で2−HAPへの選択率100%であつた。
にガラスウール1.26gを管反応器に加えた。供給液はフ
エノール9.4g(0.1モル)、酢酸60.0g(1.0モル)およ
び水1.8g(0.1モル)を含んでいた。ヘリウム担体ガス
平均流は毎分328.4mlであつた。温度は248−251℃であ
りまた触媒床前後の圧力は125/120乃至108/102psigであ
つた。4時間後供給液を停止し更に ヘリウムガスのみつづけて送り凝縮生成物36.48gをえ
た。凝縮物分析はフエニルアセテートを含む全生成物へ
の転化率17.0%、ヒドロキシアセトフエノンへの転化率
4%を示した。生成ヒドロキシアセトフエノン全量基準
で2−HAPへの選択率100%であつた。
実施例17 実施例1の方法にしたがつて行なつた、但し触媒4.80g
を1.12gのガラスウールと共に管反応器に入れた。供給
液はフエノール9.4g(0.1モル)、酢酸60.0g(1.0モ
ル)および水3.6g(0.2モル)を含んでいた。ヘリウム
担体ガス平均流は毎分295.7mlであつた。温度は249−25
1℃であり、また触媒床前後の圧力は130/120乃至95/94p
sigであつた。4時間後供給液を停止しヘリウム担体ガ
スのみ更に つづけて凝縮生成物39.31gをえた。凝縮物の分析はフエ
ニルアセテートを含む全生成物への転化率21.0%とヒド
ロキシアセトフエノンへの転化率13.0%を示した。生成
全ヒドロキシアセトフエノンを基準として2−HAPへの
選択率100%であつた。
を1.12gのガラスウールと共に管反応器に入れた。供給
液はフエノール9.4g(0.1モル)、酢酸60.0g(1.0モ
ル)および水3.6g(0.2モル)を含んでいた。ヘリウム
担体ガス平均流は毎分295.7mlであつた。温度は249−25
1℃であり、また触媒床前後の圧力は130/120乃至95/94p
sigであつた。4時間後供給液を停止しヘリウム担体ガ
スのみ更に つづけて凝縮生成物39.31gをえた。凝縮物の分析はフエ
ニルアセテートを含む全生成物への転化率21.0%とヒド
ロキシアセトフエノンへの転化率13.0%を示した。生成
全ヒドロキシアセトフエノンを基準として2−HAPへの
選択率100%であつた。
次の実施例はオートクレーブ中H-ZSM-5ゼオライト触媒
のスラリ相を使用して本発明の方法によるフエノールの
アセチル化を示すものである。
のスラリ相を使用して本発明の方法によるフエノールの
アセチル化を示すものである。
実施例18 ガラスライナー中のフエノール9.4g(0.1モル)と酢酸6
0.0g(1.0モル)の混合物を実施例1の触媒9.9gとスラ
リとしそのライナーをオートクレーブに入れた。オート
クレーブを封じ洩れ試験をした後撹拌しながら250℃に
熱し(約30分以内)この温度に1時間保つた。次いでオ
ートクレーブを冷し揮発ガスを排出しスラリを出した。
混合物を過して透明液48.4gをえた。この液を分析し
フエニルアセテートを含む全生成物への転化率31.3%と
ヒドロキシアセトフエノンへの収率7.0%をえた。生成
ヒドロキシアセトフエノン全量を基準として2−HAPと
4−HAPへの選択率それぞれ53.0%と47.0%であつた。
0.0g(1.0モル)の混合物を実施例1の触媒9.9gとスラ
リとしそのライナーをオートクレーブに入れた。オート
クレーブを封じ洩れ試験をした後撹拌しながら250℃に
熱し(約30分以内)この温度に1時間保つた。次いでオ
ートクレーブを冷し揮発ガスを排出しスラリを出した。
混合物を過して透明液48.4gをえた。この液を分析し
フエニルアセテートを含む全生成物への転化率31.3%と
ヒドロキシアセトフエノンへの収率7.0%をえた。生成
ヒドロキシアセトフエノン全量を基準として2−HAPと
4−HAPへの選択率それぞれ53.0%と47.0%であつた。
実施例19−24. これらの実施例はシリカライト使用フエノール(PhOH)
と酢酸(HOAc)からの2−ヒドロキシアセトフエノン
(2-HAP)製造を示すものである。
と酢酸(HOAc)からの2−ヒドロキシアセトフエノン
(2-HAP)製造を示すものである。
触媒はユニオンカーバイド社の“S-115"というシリカラ
イトであつた。これは米国特許第4,061,724号に記載の
とおり製造され99重量%以上のシリカと約6000乃至7000
ppmのアルミナおよび約0.03重量%のナトリウムとカリ
ウム含量を含んでいた。SiO2対Al2O3比は約241であつ
た。
イトであつた。これは米国特許第4,061,724号に記載の
とおり製造され99重量%以上のシリカと約6000乃至7000
ppmのアルミナおよび約0.03重量%のナトリウムとカリ
ウム含量を含んでいた。SiO2対Al2O3比は約241であつ
た。
シリカライトの結晶構造は4面体骨格でできており、そ
れはけい素−酸素4面体の5員環の大断片をもつてい
た。その溝系は自由断面5.75×5.15Aをもつ楕円形直線
溝によつて交叉された自由断面5.4±0.2Aをもつ円形に
近いジグザグ形溝より成るものであつた。両方の溝は10
環によつてきめられた。X線粉末回折型は米国特許第4,
061,724号の表Aに説明されたとおりであつた。
れはけい素−酸素4面体の5員環の大断片をもつてい
た。その溝系は自由断面5.75×5.15Aをもつ楕円形直線
溝によつて交叉された自由断面5.4±0.2Aをもつ円形に
近いジグザグ形溝より成るものであつた。両方の溝は10
環によつてきめられた。X線粉末回折型は米国特許第4,
061,724号の表Aに説明されたとおりであつた。
シリカライトの他の性質は孔容積約0.19cc./gであり結
晶密度約1.76cc./gであつた。
晶密度約1.76cc./gであつた。
2-HAP生成物は温度300℃、全圧7psigのシリカライト触
媒上フエノールと酢酸の蒸蒸気相アセチル化によつて製
造された。フエノールと酢酸の反応混合物はミルトンロ
イ送液ポンプにより毎分約0.26mlの量でフラツシヤーに
送られここで混合物は180℃において窒素流(毎分50c
c.)中に蒸発させられた。蒸気混合物はステインレス鋼
管(電気加熱)をへて砂浴中の内径0.364インチステイ
ンレス鋼反応器に送られた。反応圧は背圧調節器により
一定に保たれた。触媒溶積は−20+30メツシユ粒子とし
て14乃至56ccに変えられた。反応器排出物は冷却水コン
デンサーと次に2乾燥氷−イソプロパノールトラツプで
凝縮乾燥し秤量しカルボワツクス20M毛細管を用い火焔
イオン化GCによつて分析した。生成液中の水はカールフ
イツシヤー法で測定した。永久ガスはプラスチツク袋に
捕集し分光分析した。全乾燥排出ガスは定期的に石けん
流量計で流速を測定した。試験時間は大体約120分であ
つた。各試験前マイクロユニツトの空気除去に窒素を用
いた。
媒上フエノールと酢酸の蒸蒸気相アセチル化によつて製
造された。フエノールと酢酸の反応混合物はミルトンロ
イ送液ポンプにより毎分約0.26mlの量でフラツシヤーに
送られここで混合物は180℃において窒素流(毎分50c
c.)中に蒸発させられた。蒸気混合物はステインレス鋼
管(電気加熱)をへて砂浴中の内径0.364インチステイ
ンレス鋼反応器に送られた。反応圧は背圧調節器により
一定に保たれた。触媒溶積は−20+30メツシユ粒子とし
て14乃至56ccに変えられた。反応器排出物は冷却水コン
デンサーと次に2乾燥氷−イソプロパノールトラツプで
凝縮乾燥し秤量しカルボワツクス20M毛細管を用い火焔
イオン化GCによつて分析した。生成液中の水はカールフ
イツシヤー法で測定した。永久ガスはプラスチツク袋に
捕集し分光分析した。全乾燥排出ガスは定期的に石けん
流量計で流速を測定した。試験時間は大体約120分であ
つた。各試験前マイクロユニツトの空気除去に窒素を用
いた。
下記実施例で変えた操作条件は触媒容積と老化、全蒸気
供給流速、反応条件における触媒接触時間(CT、TIME)
および反応混合物中のフエノールと酢酸の比率であつ
た。表Vは実施例の特定条件並びにフエノール転化率、
フエノール転化率基準の生成物成分への選択率、2-HAP
の空間時間収率(STY)および物質と炭素のアカウンタ
ビリテイを示している。
供給流速、反応条件における触媒接触時間(CT、TIME)
および反応混合物中のフエノールと酢酸の比率であつ
た。表Vは実施例の特定条件並びにフエノール転化率、
フエノール転化率基準の生成物成分への選択率、2-HAP
の空間時間収率(STY)および物質と炭素のアカウンタ
ビリテイを示している。
転化率は反応したフエノールモル数を100倍し供給した
フエノールモル数で除して計算した。選択率は生成特定
生成物モル数を転化したフエノールモル数で除して100
倍し計算した。物質アカウンタビリテイ%は液体とガス
生成物重量を供給液体重量で除して100倍した。反応炭
素アカウンタビリテイ%は生成炭素含有生成物全モル数
を転化した反応体全モル数で除して100倍した。2-HAPと
4-HAPの他に表Vはフエニルアセテート(PhOAc)、4−
アセトキシアセトフエノン(4-AAP)、2-メチルクロモ
ン(2-MCH)、および4−メチルクマリン(4-MC)への
選択率を示している。最後にアセトン、2酸化炭素、1
酸化炭素および水の様な少量の副成物(表に示したもの
の他に)も生成した。
フエノールモル数で除して計算した。選択率は生成特定
生成物モル数を転化したフエノールモル数で除して100
倍し計算した。物質アカウンタビリテイ%は液体とガス
生成物重量を供給液体重量で除して100倍した。反応炭
素アカウンタビリテイ%は生成炭素含有生成物全モル数
を転化した反応体全モル数で除して100倍した。2-HAPと
4-HAPの他に表Vはフエニルアセテート(PhOAc)、4−
アセトキシアセトフエノン(4-AAP)、2-メチルクロモ
ン(2-MCH)、および4−メチルクマリン(4-MC)への
選択率を示している。最後にアセトン、2酸化炭素、1
酸化炭素および水の様な少量の副成物(表に示したもの
の他に)も生成した。
実施例25−31 実施例19−24の方法によつて行なつた、但し供給反応体
はフエニルアセテートの他に酢酸添加剤又は溶媒を加え
て(実施例25−29)又は酢酸なしで(実施例30と31)行
ない、また触媒容積は28ccであつた。これらの実施例の
操作条件と結果は表VIに示している。この転化率と選択
率はフエニルアセテートを基準としている。
はフエニルアセテートの他に酢酸添加剤又は溶媒を加え
て(実施例25−29)又は酢酸なしで(実施例30と31)行
ない、また触媒容積は28ccであつた。これらの実施例の
操作条件と結果は表VIに示している。この転化率と選択
率はフエニルアセテートを基準としている。
実施例32と33はシリカ結合剤を含む1/8インチ押出物型
のS-115触媒の接触活性に対するシリカ結合剤の影響を
示すものである。
のS-115触媒の接触活性に対するシリカ結合剤の影響を
示すものである。
実施例32 実施例25−31の方法によつて行なつた、但し触媒はこれ
らの実施例に使つたS-115に普通のシリカ(結合剤とし
て)全触媒重量を基準として20重量%とナトリウムとカ
リウム合量同基準で0.2重量%を含んでいた。触媒容積
は28ccでその老化は1.1時間であつた。供給物は流速毎
分118.9ccでありまたフエニルアセテート28.9モル%、
酢酸29.1モル%および窒素42.0モル%であり、また触媒
接触時間は10.8秒であつた。反応の結果フエニルアセテ
ートの転化率17.8%であり次の選択率であつた:2-HAP2.
3%;4-HAP9.0%;4-AAP16.0%;PhOH78.7%。また2-HAPの
TSYは1.7g/l/時であり、物質アカウンタビリテイは99.6
%となり、反応した炭素のアカウンタビリテイは91.9%
となつた。
らの実施例に使つたS-115に普通のシリカ(結合剤とし
て)全触媒重量を基準として20重量%とナトリウムとカ
リウム合量同基準で0.2重量%を含んでいた。触媒容積
は28ccでその老化は1.1時間であつた。供給物は流速毎
分118.9ccでありまたフエニルアセテート28.9モル%、
酢酸29.1モル%および窒素42.0モル%であり、また触媒
接触時間は10.8秒であつた。反応の結果フエニルアセテ
ートの転化率17.8%であり次の選択率であつた:2-HAP2.
3%;4-HAP9.0%;4-AAP16.0%;PhOH78.7%。また2-HAPの
TSYは1.7g/l/時であり、物質アカウンタビリテイは99.6
%となり、反応した炭素のアカウンタビリテイは91.9%
となつた。
実施例33 実施例19−24および32に行つた方法を行なつた、但し触
媒のナトリウムとカリウム合計含量を0.1重量%とし、
アルミナを5500ppmとしまたSiO2対Al2O3比率を約307と
なる様処理した。触媒の反応当初の老化1.0時間であ
り、供給物は毎137.4の流速でありまたフエノール31.4
モル%、酢酸32.1モル%および窒素36.5モル%より成る
ものであつた。触媒接触時間は9.4秒であつた。反応の
結果フエノールの転化率27.5%であり次の選択率であつ
た:2-HAP3.4%;4-HAP5.2%;4-AAP1.4%;2-MCH0.1%;お
よびPhOAc75.8%。また2-HAPに対するSTYは4.8g/l/時で
あり、物質アカウンタビリテイ100.3%および反応炭素
アカウンタビリテイ93.8%であつた。
媒のナトリウムとカリウム合計含量を0.1重量%とし、
アルミナを5500ppmとしまたSiO2対Al2O3比率を約307と
なる様処理した。触媒の反応当初の老化1.0時間であ
り、供給物は毎137.4の流速でありまたフエノール31.4
モル%、酢酸32.1モル%および窒素36.5モル%より成る
ものであつた。触媒接触時間は9.4秒であつた。反応の
結果フエノールの転化率27.5%であり次の選択率であつ
た:2-HAP3.4%;4-HAP5.2%;4-AAP1.4%;2-MCH0.1%;お
よびPhOAc75.8%。また2-HAPに対するSTYは4.8g/l/時で
あり、物質アカウンタビリテイ100.3%および反応炭素
アカウンタビリテイ93.8%であつた。
Claims (20)
- 【請求項1】フエノールと低級アルカン酸を含む供給流
を加温下にH-ZSM-5ゼオライト又はシリカライト触媒と
接触させることを特徴とする上記フエノールと低級アル
カン酸の反応による2-ヒドロキシフエニル低級アルキル
ケトンの製造法。 - 【請求項2】触媒が式: 0.9±0.2M2/nO:W2O3;5−100YO2:zH2O (式中Mは陽イオンをあらわし、nは上記陽イオンの原
子価をあらわし、Wはアルミニウムとゲルマニウムより
成る群からえらばれたものであり、Yはけい素とゲルマ
ニウムより成る群からえらばれたものであり、zは0乃
至40の数とする)で示され少なくも陽イオンの約80%が
水素イオンで置換されているH-ZSM-5ゼオライトである
特許請求の範囲第1項に記載の方法。 - 【請求項3】上記ZSM-5ゼオライトが明細書表Iに示さ
れているとおりの線をもつX線回折型をもつ特許請求の
範囲第2項に記載の方法。 - 【請求項4】上記触媒が式: 0.9±0.2M2/nO:Al2O3:5-100SiO2:zH2O (式中Mはアルカリ金属陽イオンとアルキル基が炭素原
子2乃至5をもつテトラアルキルアンモニウム陽イオン
より成る群からえらばれたものとする)をもつ特許請求
の範囲第3項に記載の方法。 - 【請求項5】上記触媒中のSiO2のAl2O3に対する比率が
約10乃至60である特許請求の範囲第4項に記載の方法。 - 【請求項6】上記低級アルカン酸が酢酸でありまた上記
2-ヒドロキシフエニルケトンが2-ヒドロキシアセトフエ
ノンである特許請求の範囲第4項に記載の方法。 - 【請求項7】上記低級アルカン酸が酢酸でありまた上記
2-ヒドロキシフエニルケトンが2-ヒドロキシアセトフエ
ノンである特許請求の範囲第5項に記載の方法。 - 【請求項8】上記反応が蒸気相で行なわれかつ上記温度
が約160乃至350℃である特許請求の範囲第7項に記載の
方法。 - 【請求項9】上記温度が約200乃至300℃である特許請求
の範囲第8項に記載の方法。 - 【請求項10】上記触媒が固定床の形であり上記床中の
上記供給流も不活性担体ガスを含む特許請求の範囲第8
項に記載の方法。 - 【請求項11】上記供給流がフエノールモル当り約0.5
乃至2モルの水を含む特許請求の範囲第8項に記載の方
法。 - 【請求項12】触媒が少なくとも1回合成された状態か
ら焼され、アルミナ約700乃至14000ppmを含むシリカ
ライト触媒である特許請求の範囲第1項に記載の方法。 - 【請求項13】上記低級アルカン酸が酢酸であり、上記
2-ヒドロキシフエニル低級アルキルケトンが2-ヒドロキ
シアセトフエノンでありかつ反応が蒸気相で行なわれる
特許請求の範囲第12項に記載の方法。 - 【請求項14】フエノールと酢酸を反応させる特許請求
の範囲第13項に記載の方法。 - 【請求項15】フエニルアセテートが遊離酢酸の存在で
反応する特許請求の範囲第13項に記載の方法。 - 【請求項16】反応が不活性ガスの存在で行なわれる特
許請求の範囲第13項に記載の方法。 - 【請求項17】上記不活性ガスが窒素である特許請求の
範囲第16項に記載の方法。 - 【請求項18】上記焼されたシリカライトがアルミナ
約5000乃至7000ppmを含む特許請求の範囲第16項に記載
の方法。 - 【請求項19】上記焼されたシリカライトが1.39±0.
01の平均屈折率と25℃において1.70±0.8の比重をもつ
特許請求の範囲第12項に記載の方法。 - 【請求項20】上記焼されたシリカライトのX線粉末
回折型の最も強い6つのd値が次表:d-A 相対強さ 11.1±0.2 VS 10.1±0.2 VS 3.85±0.07 VS 3.82±0.07 S 3.76±0.05 S 3.72±0.05 S (但しS=強い;VS=非常に強い。) に示すとおりである特許請求の範囲第12項に記載の方
法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US803195 | 1985-12-02 | ||
| US06/803,194 US4668826A (en) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | Process for producing 2-hydroxyphenyl lower alkyl ketones |
| US803194 | 1997-02-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62145040A JPS62145040A (ja) | 1987-06-29 |
| JPH0720909B2 true JPH0720909B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=25185852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61286099A Expired - Lifetime JPH0720909B2 (ja) | 1985-12-02 | 1986-12-02 | 2−ヒドロキシフエニル低級アルキルケトン製造法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4668826A (ja) |
| JP (1) | JPH0720909B2 (ja) |
| CA (1) | CA1261877A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4835319A (en) * | 1987-11-09 | 1989-05-30 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for the manufacture of 1,4-bis(4-phenoxybenzoyl)benzene with a zeolite catalyst |
| DE4027276A1 (de) * | 1990-08-29 | 1992-03-05 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von acylbenzolen |
| US5679865A (en) * | 1992-05-06 | 1997-10-21 | Technische Universiteit Delft | Process for the preparation of polyhydroxybenzophenones |
| US5696274A (en) * | 1995-12-28 | 1997-12-09 | Hoechst Celanese Corporation | Syntheses based on 2-hydroxyacetophenone |
| CN101427676B (zh) * | 2008-09-03 | 2012-02-29 | 江苏腾龙生物药业有限公司 | 酚菌酮水乳剂及其制备方法 |
| CN101427682B (zh) * | 2008-09-03 | 2012-09-26 | 江苏腾龙生物药业有限公司 | 酚菌酮与烯酰吗啉杀菌组合物 |
| CN115368223B (zh) * | 2021-05-19 | 2025-03-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种羟基芳酮及其合成方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3354221A (en) * | 1963-08-12 | 1967-11-21 | Mobil Oil Corp | Production of phenols |
| US3907915A (en) * | 1973-08-09 | 1975-09-23 | Mobil Oil Corp | Conversion of carbonyl compounds to aromatics |
| US4291185A (en) * | 1978-12-14 | 1981-09-22 | Mobil Oil Corporation | Alkylation of benzene in petroleum |
| US4283573A (en) * | 1979-11-20 | 1981-08-11 | Mobil Oil Corporation | Long-chain alkylphenols |
| US4448983A (en) * | 1980-12-19 | 1984-05-15 | Mobil Oil Corporation | Preparation of alkyl carboxylates |
| US4371714A (en) * | 1980-12-30 | 1983-02-01 | Mobil Oil Corporation | Preparation of 4-alkylanisoles and phenols |
-
1985
- 1985-12-02 US US06/803,194 patent/US4668826A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-12-01 CA CA000524181A patent/CA1261877A/en not_active Expired
- 1986-12-02 JP JP61286099A patent/JPH0720909B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4668826A (en) | 1987-05-26 |
| CA1261877A (en) | 1989-09-26 |
| JPS62145040A (ja) | 1987-06-29 |
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