JPS60246342A - アクリル酸またはメタクリル酸の製造方法 - Google Patents
アクリル酸またはメタクリル酸の製造方法Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(1)発明の目的
〔産業上の利用分野〕
本発明は酢酸またはプロピオン酸を固体触媒の存在下に
気相においてホルムアルデヒドと接触反応させてアクリ
ル酸またはメタクリル酸を製造する方法に関するもので
ある。
気相においてホルムアルデヒドと接触反応させてアクリ
ル酸またはメタクリル酸を製造する方法に関するもので
ある。
従来、酢酸またはプロピオン酸と、ホルムアルデヒドと
の脱水縮合反応により、アクリル酸またはメタクリル酸
を製造する方法は知られており、その場合に有効な触媒
として下記のようなものが従業されてきた。
の脱水縮合反応により、アクリル酸またはメタクリル酸
を製造する方法は知られており、その場合に有効な触媒
として下記のようなものが従業されてきた。
即ち、アルミナシリケートおよびシリカゲル上のアルカ
リまたはアルカリ土類水酸化物(特公昭45−2192
8)、照性シリカよりなる塩基性触媒(特開昭49−7
0919)、表面積の大きな塩基性触媒(特公昭57
40130)、活性アルミナにアルカリ金属のカルボン
酸塩を担持させたもの(USP3051747)、メク
リン酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩をシリ
カゲルに担持させたもの(特公昭46−16728)、
アルカリ金属またはアルカリ土類金属塩を含むアルミノ
ンリケ 1・(USP324724B)などの塩基性触
媒、そのほかリン酸塩系触媒(特開昭57−12313
7)、バナジウム−アンチモン触媒(特開昭57−12
3138)、オルソリン酸バナジウム触媒(USP41
6543B)などである。
リまたはアルカリ土類水酸化物(特公昭45−2192
8)、照性シリカよりなる塩基性触媒(特開昭49−7
0919)、表面積の大きな塩基性触媒(特公昭57
40130)、活性アルミナにアルカリ金属のカルボン
酸塩を担持させたもの(USP3051747)、メク
リン酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩をシリ
カゲルに担持させたもの(特公昭46−16728)、
アルカリ金属またはアルカリ土類金属塩を含むアルミノ
ンリケ 1・(USP324724B)などの塩基性触
媒、そのほかリン酸塩系触媒(特開昭57−12313
7)、バナジウム−アンチモン触媒(特開昭57−12
3138)、オルソリン酸バナジウム触媒(USP41
6543B)などである。
以上の公知の触媒は、塩基性触媒もしくは塩基性成分を
有する触媒がほとんどである。これは、本反応を強塩基
の存在下で進行する下記クライゼン縮合と類似の反応と
してとらえているためであろう。
有する触媒がほとんどである。これは、本反応を強塩基
の存在下で進行する下記クライゼン縮合と類似の反応と
してとらえているためであろう。
〜クライゼン縮合反応
RCHO+R’ CH2C0OR” −RCH=CR’
C0OR’ + 1120RCHOトR’ CH2C
OR“−1 RCH=CR’ COR“1I20 (iR,R’、R″は)Iまたはアルキル基〔発明が解
決しようとする問題〕 しかしながら、これらの触媒の活性は多くの場合、選択
率において十分ではなく、また選択率の高いものは転化
率が高くないというように、目的生成物の収率において
必ずしも充分ではなかった。
C0OR’ + 1120RCHOトR’ CH2C
OR“−1 RCH=CR’ COR“1I20 (iR,R’、R″は)Iまたはアルキル基〔発明が解
決しようとする問題〕 しかしながら、これらの触媒の活性は多くの場合、選択
率において十分ではなく、また選択率の高いものは転化
率が高くないというように、目的生成物の収率において
必ずしも充分ではなかった。
(2)発明の構成
〔問題点を解決するための手段〕
かかる公知方法の欠点を是正すべく、本発明者等は全く
異なった観点から検討をおこなった。
異なった観点から検討をおこなった。
即ち、酢酸とホルムアルデヒドとの反応において、本発
明者等は触媒が下記のような機構で反応に関与するもの
と考えて、酸点を有する種々の固体触媒に着目し検討を
進めた結果、この反応には適度に強い酸強度の酸点を有
する固体触媒が有効であり、また酸点の酸強度が弱い固
体触媒でも、ホウ素酸化物やリン酸化物などを添加して
触媒中の酸点の酸強度を高めることにより、容易に触媒
活性特に選択率を著しく向上させることができ、その結
果、目的物を良好な収率で製造可能であることを見いだ
し本発明を完成するに至った。
明者等は触媒が下記のような機構で反応に関与するもの
と考えて、酸点を有する種々の固体触媒に着目し検討を
進めた結果、この反応には適度に強い酸強度の酸点を有
する固体触媒が有効であり、また酸点の酸強度が弱い固
体触媒でも、ホウ素酸化物やリン酸化物などを添加して
触媒中の酸点の酸強度を高めることにより、容易に触媒
活性特に選択率を著しく向上させることができ、その結
果、目的物を良好な収率で製造可能であることを見いだ
し本発明を完成するに至った。
611とポルムアルデヒl゛との反応tJ31横II
O12 1/ ・ ′外 II O、 リ LJ Q 即ち、本発明は、 酢酸またはプロピオン酸を、触媒の
存在下に気相においてホルムアルデヒドと接触反応させ
てアクリル酸またはメタクリル酸を製造する方法におい
て、酸強度がp Ka≦−3,0の酸点を有する固体触
媒を使用することを特徴とするアクリル酸またはメタク
リル酸の製造方法である。
O12 1/ ・ ′外 II O、 リ LJ Q 即ち、本発明は、 酢酸またはプロピオン酸を、触媒の
存在下に気相においてホルムアルデヒドと接触反応させ
てアクリル酸またはメタクリル酸を製造する方法におい
て、酸強度がp Ka≦−3,0の酸点を有する固体触
媒を使用することを特徴とするアクリル酸またはメタク
リル酸の製造方法である。
本発明で使用される固体触媒は通常の固体酸触媒をも含
むものである。
むものである。
一般に固体酸触媒の表面には下記のような沢山の弱塩基
点とまばらな強酸点が存在し、全体としては中性近くに
なっていると考えられる。
点とまばらな強酸点が存在し、全体としては中性近くに
なっていると考えられる。
触媒中の各酸点はすべて同じ酸強度を持っているわけで
なく、それらは種々の酸強度を有しており、酸強度分布
が存在していると考えられ、本発明において触媒活性を
有するのは、pKa≦−3,0の酸強度を示す酸点であ
る。ここで酸強度はpKaで示され、その値の小さい(
負の値の大きい)はど酸強度が強いことを示す。
なく、それらは種々の酸強度を有しており、酸強度分布
が存在していると考えられ、本発明において触媒活性を
有するのは、pKa≦−3,0の酸強度を示す酸点であ
る。ここで酸強度はpKaで示され、その値の小さい(
負の値の大きい)はど酸強度が強いことを示す。
触媒中の酸点の存在位置そのものは測定できないが、そ
の存在量は酸量として測定し算出することができ、本発
明における酸点の酸強度および酸量の値は、後述の参考
例に記載の方法、即ち所定のp K a値の範囲におい
て変色する指示薬を用いた滴定分析と、この分析結果か
ら算出される値である。
の存在量は酸量として測定し算出することができ、本発
明における酸点の酸強度および酸量の値は、後述の参考
例に記載の方法、即ち所定のp K a値の範囲におい
て変色する指示薬を用いた滴定分析と、この分析結果か
ら算出される値である。
本発明において使用される固体触媒は、pKa≦−3,
0の酸強度を示す酸点を有するものであり、pKa>−
3,0の酸強度を示す極めて弱いといえる酸点や塩基点
は少ない触媒が好ましく全く無い触媒がさらに好ましい
。即ち、p K a≦ 3.0の酸強度を示す酸点を有
すれば、 ・般にいう固体塩基触媒でもよいが、固体酸
触媒の方が好ましいのである。
0の酸強度を示す酸点を有するものであり、pKa>−
3,0の酸強度を示す極めて弱いといえる酸点や塩基点
は少ない触媒が好ましく全く無い触媒がさらに好ましい
。即ち、p K a≦ 3.0の酸強度を示す酸点を有
すれば、 ・般にいう固体塩基触媒でもよいが、固体酸
触媒の方が好ましいのである。
これは、pKa>−3,Qの酸点が多い場合にはこれら
が本発明の転位反応に悪影響を与える恐れがあるからで
ある。
が本発明の転位反応に悪影響を与える恐れがあるからで
ある。
次に酸量について述べる。酸量は触媒表面上の酸点の存
在量と見なすことがてき、 般にはこの値の大きい方が
触媒単位量当りの触媒活1’1が高いごとになり、値が
小さいと同し7量の原料物質を転化さ−Uるために大量
の触媒が必要で、反応塔を大きくしなければならない等
の点で経済的には不利となる。
在量と見なすことがてき、 般にはこの値の大きい方が
触媒単位量当りの触媒活1’1が高いごとになり、値が
小さいと同し7量の原料物質を転化さ−Uるために大量
の触媒が必要で、反応塔を大きくしなければならない等
の点で経済的には不利となる。
さらに本発明において反応に寄与するのはpK a≦−
340の酸強度を示す酸点なので、ごの範囲の酸強度を
示す酸量が多い程好適である。
340の酸強度を示す酸点なので、ごの範囲の酸強度を
示す酸量が多い程好適である。
;4ミ発明で使用される触媒としては、後述の反応条件
下、即ち酢酸またはプロピオン酸とホルムアルデヒドの
供給モル比、これらの混合ガスの供給速度および反応温
度のそれぞれを後述する好ましい範囲において反応を行
う場合、pKa≦−3,0の酸強度を示す酸量が触媒1
g当り0.05mmo+以上である触媒が、反応の選択
率に加えて転化率をも高め得るため好ましくさらに好ま
しい触媒は0.1mmo1以上のものである。
下、即ち酢酸またはプロピオン酸とホルムアルデヒドの
供給モル比、これらの混合ガスの供給速度および反応温
度のそれぞれを後述する好ましい範囲において反応を行
う場合、pKa≦−3,0の酸強度を示す酸量が触媒1
g当り0.05mmo+以上である触媒が、反応の選択
率に加えて転化率をも高め得るため好ましくさらに好ま
しい触媒は0.1mmo1以上のものである。
また触媒中の酸点の酸強度があまり強すぎると、反応の
選択率が悪くなる1頃向があるので、−11,35≦p
K a≦−3,0の範囲さらに好ましくは、8.2≦
pKa≦−3,0の範囲の酸強度を示す酸点を有する固
体触媒の使用が好ましい。
選択率が悪くなる1頃向があるので、−11,35≦p
K a≦−3,0の範囲さらに好ましくは、8.2≦
pKa≦−3,0の範囲の酸強度を示す酸点を有する固
体触媒の使用が好ましい。
固体触媒のうちの固体酸触媒としては、Si、AI、T
i、Zr、Cd、Sn、Ga、Y。
i、Zr、Cd、Sn、Ga、Y。
La等より選ばれた1種もしくは2種以上の元素の酸化
物を主成分とするものやゼオライト等が一般に挙げられ
るが、これらのうち酸強度がpKa≦−3,0の酸点を
有する固体触媒が本発明に用いられ、これらの固体酸触
媒の中でも、上記の酸強度を有するシリカアルミナが、
反応生成物の収率がよく好ましい。
物を主成分とするものやゼオライト等が一般に挙げられ
るが、これらのうち酸強度がpKa≦−3,0の酸点を
有する固体触媒が本発明に用いられ、これらの固体酸触
媒の中でも、上記の酸強度を有するシリカアルミナが、
反応生成物の収率がよく好ましい。
またp)(a≦ 3.0の範囲の酸強度を示す酸点を有
しない酸化物や複合酸化物でも、それラニ13203
換Wテ1〜s o ’yo <rMm%、以下同じ)の
ホウ素酸化物および/またはP2O5換算で1〜50%
のリン酸化物を含有さヒ、酸強度がpKa≦−3,0の
酸点を導入した固体触媒も使用できる。さらに、このp
Ka≦ 3゜0の酸強度を示す酸量が少なくて、触媒活
性が充分強くない触媒についても、これらの酸化物を含
有させ、所要の酸強度の酸点を導入することによって、
触媒活性を上げることができる。
しない酸化物や複合酸化物でも、それラニ13203
換Wテ1〜s o ’yo <rMm%、以下同じ)の
ホウ素酸化物および/またはP2O5換算で1〜50%
のリン酸化物を含有さヒ、酸強度がpKa≦−3,0の
酸点を導入した固体触媒も使用できる。さらに、このp
Ka≦ 3゜0の酸強度を示す酸量が少なくて、触媒活
性が充分強くない触媒についても、これらの酸化物を含
有させ、所要の酸強度の酸点を導入することによって、
触媒活性を上げることができる。
ホウ素酸化物やリン酸化物が触媒の50%を超えると、
触媒表面を不活性物質として覆ってしまい、一方1%に
満たないと、触媒に充分な酸強度や酌量が与えられない
ので、いずれも活性はさほど高まらず、逆に低下するこ
ともある。
触媒表面を不活性物質として覆ってしまい、一方1%に
満たないと、触媒に充分な酸強度や酌量が与えられない
ので、いずれも活性はさほど高まらず、逆に低下するこ
ともある。
触媒として用いる酸化物や複合酸化物に、ホウ素酸化物
やリン酸化物を添加し含有さ・lる方法としては、これ
ら添加物質の水溶液に酸化物や複合酸化物を含浸させる
含浸法、ハイドロゲルもしくは微粉末を湿った状態で練
り合わせる混練法、触媒原料化合物と添加目的物質の混
合水溶液から同時にゲル化させる共沈法など種々の公知
の方法が通用できる。
やリン酸化物を添加し含有さ・lる方法としては、これ
ら添加物質の水溶液に酸化物や複合酸化物を含浸させる
含浸法、ハイドロゲルもしくは微粉末を湿った状態で練
り合わせる混練法、触媒原料化合物と添加目的物質の混
合水溶液から同時にゲル化させる共沈法など種々の公知
の方法が通用できる。
またホウ素酸化物の原料としては、ホウ酸、メクホウ酸
、ホウ酸アンモニウムなど、リン酸化物の原料としては
、リン酸、ビロリン酸、次亜リン酸、ポリリン酸、リン
酸アンモニウムなどさまざまなものを使用することがで
きる。
、ホウ酸アンモニウムなど、リン酸化物の原料としては
、リン酸、ビロリン酸、次亜リン酸、ポリリン酸、リン
酸アンモニウムなどさまざまなものを使用することがで
きる。
ホウ素酸化物および/またはリン酸化物を含有させて酸
強度を高めた固体酸触媒としては、Si、AI、Ti、
Zrより選ばれた単独または複数の元素の酸化物よりな
るものが本発明において好ましく、シリカアルミナにホ
ウ素酸化物を添加した触媒、TiO2にホウ素酸化物お
よびリン酸化物の両方を添加した触媒が特に好ましい。
強度を高めた固体酸触媒としては、Si、AI、Ti、
Zrより選ばれた単独または複数の元素の酸化物よりな
るものが本発明において好ましく、シリカアルミナにホ
ウ素酸化物を添加した触媒、TiO2にホウ素酸化物お
よびリン酸化物の両方を添加した触媒が特に好ましい。
〔ホルムアルデヒ1−〕
ホルムアルデヒドとしては、ホルムアルデヒドそれ自体
だけでな(、ホルマリン、さらにホルムアルデヒドの重
合体である1リオキサンやバラホルムアルデヒドなども
使用することができ、本発明におけるホルムアルデヒド
とは、これらを総称するものである。
だけでな(、ホルマリン、さらにホルムアルデヒドの重
合体である1リオキサンやバラホルムアルデヒドなども
使用することができ、本発明におけるホルムアルデヒド
とは、これらを総称するものである。
酢酸またはプロピオン酸とホルムアルデヒドの供給モル
比は1:1〜15:1が好ましい。
比は1:1〜15:1が好ましい。
なお、ホルムアルデヒドの重合体を原料とする場合の量
は単量体に換算されるものとする(以下同じ)。
は単量体に換算されるものとする(以下同じ)。
このモル比がl:1に満たないと、ホルムアルデヒi′
の分解が起こりやすく、モル比が15:1を超えると、
他の原料である酸の分解による損失が多くなりやすく、
また反応液から目的生成物を回収分離することが面倒に
なる。
の分解が起こりやすく、モル比が15:1を超えると、
他の原料である酸の分解による損失が多くなりやすく、
また反応液から目的生成物を回収分離することが面倒に
なる。
酸とホルムアルデヒドは混合ガスとして供給され、触媒
上の空間速度(SV)は、300〜5000ml/hr
/m1−Ca L、の範囲が好ましい。SVがこの好ま
しい上限値を超えると転化率が小さくなり、一方下限値
に満たないと選択率が小さくなる。
上の空間速度(SV)は、300〜5000ml/hr
/m1−Ca L、の範囲が好ましい。SVがこの好ま
しい上限値を超えると転化率が小さくなり、一方下限値
に満たないと選択率が小さくなる。
反応温度は200〜500℃の範囲が好ましい。500
℃を超えると酸の分解などにより選択率が低下しやすく
、200℃未満だと反応が遅く転化率が非常に小さくな
りやすいので実用的ではない。
℃を超えると酸の分解などにより選択率が低下しやすく
、200℃未満だと反応が遅く転化率が非常に小さくな
りやすいので実用的ではない。
以下に参考例、実施例および比較例を挙げて本発明を説
明するが、本発明の範囲を限定する、ものではない。ま
た本明細書における転化率、選択率および収率の定義は
下記のとおりである。
明するが、本発明の範囲を限定する、ものではない。ま
た本明細書における転化率、選択率および収率の定義は
下記のとおりである。
消費したホルムア
ルデヒドのモル数
転化率(%)−−−−−−−−−−一−−−−−−−−
−−−×lOO供給したホルムア ルデヒドのモル数 生成したAAまたはMAまたは M A AまたはMMAのモル数 選択率(%)−−−−−−−−−−−−−−−−−×1
00消費したホルムアルデヒド のモル数 転化率(%)×選択率(%) 収¥=(%> = −、−、、、、、−−−−、−−−
−−−−、−、、、−00 但し、AAはアクリル酸、MAはアクリル酸メチル、M
AAはメタクリル酸、MMAはメタクリル酸メヂルを示
し、MAおよびM M Aはポルマリン中に含まれるメ
タノールが生成アクリル酸またはメタクリル酸と反応し
た結果化しる生産物である。
−−−×lOO供給したホルムア ルデヒドのモル数 生成したAAまたはMAまたは M A AまたはMMAのモル数 選択率(%)−−−−−−−−−−−−−−−−−×1
00消費したホルムアルデヒド のモル数 転化率(%)×選択率(%) 収¥=(%> = −、−、、、、、−−−−、−−−
−−−−、−、、、−00 但し、AAはアクリル酸、MAはアクリル酸メチル、M
AAはメタクリル酸、MMAはメタクリル酸メヂルを示
し、MAおよびM M Aはポルマリン中に含まれるメ
タノールが生成アクリル酸またはメタクリル酸と反応し
た結果化しる生産物である。
一参考例一
本発明における触媒の酸点の酸強度測定は、文献(田部
ら「触媒」11 210〜216(’1969))記載
の方法に従って実施した。以下にその方法について述べ
る。
ら「触媒」11 210〜216(’1969))記載
の方法に従って実施した。以下にその方法について述べ
る。
■触媒を乳ばちですりつぶし、100メノンユ通過品を
、500°Cにおいて空気流中で2時間焼成する。
、500°Cにおいて空気流中で2時間焼成する。
■焼成後、直ちにデンケ−り に入れ室温近くまで冷却
し、密封して保管する。
し、密封して保管する。
■使用する指示薬の種類に応じた数の50m■三角フラ
スコにトルエンを約IQmlずつ入れる。トルエンは金
属ナトリウムを用いて予め脱水蒸溜したものを使用した
。
スコにトルエンを約IQmlずつ入れる。トルエンは金
属ナトリウムを用いて予め脱水蒸溜したものを使用した
。
■各三角フラスコに■の焼成ずみ触媒Wg (約0.2
〜0.3g)を秤量して投入する。
〜0.3g)を秤量して投入する。
■予め調製した各指示薬の0.1%トルエン溶液を、そ
れぞれの三角フラスコに0.3ml程度加える。触媒は
直ちに酸性色もしくは塩基性色を呈する。なお、使用し
た指示薬は表1に示すとおりである。
れぞれの三角フラスコに0.3ml程度加える。触媒は
直ちに酸性色もしくは塩基性色を呈する。なお、使用し
た指示薬は表1に示すとおりである。
表1
変色
指示薬 共役酸のpKa 塩基性−酸性p−N1tro
toluene −11,35無色−黄Anthraq
uinone −8,2無色−黄Benzalacet
ophenone −5,6無色−黄Diclnnam
alacetone −3,0黄−一−赤4−Benz
eneazodiphenylamine +1.5
黄−紫p−Dimethylaminoazobenz
ene +3.3 黄−赤Methyl Red +4
.8 黄−赤■酸性色を呈したものにつぃ′乙予め調製
をしたN/Ion−ブチルアミンのトルエン溶液を、マ
イクロビユレットを用いて滴下し、酸性色の呈色の無い
状態までの滴定量(ml)を測定する。滴下の間隔は2
4時間程度がける。
toluene −11,35無色−黄Anthraq
uinone −8,2無色−黄Benzalacet
ophenone −5,6無色−黄Diclnnam
alacetone −3,0黄−一−赤4−Benz
eneazodiphenylamine +1.5
黄−紫p−Dimethylaminoazobenz
ene +3.3 黄−赤Methyl Red +4
.8 黄−赤■酸性色を呈したものにつぃ′乙予め調製
をしたN/Ion−ブチルアミンのトルエン溶液を、マ
イクロビユレットを用いて滴下し、酸性色の呈色の無い
状態までの滴定量(ml)を測定する。滴下の間隔は2
4時間程度がける。
なお、用いたN/ion ブチルアミンの1〜ルエン溶
液のファクター <f> は、フェノルフタレインを指
示薬とするN/10シユウ酸標準溶液の滴定により決定
した。
液のファクター <f> は、フェノルフタレインを指
示薬とするN/10シユウ酸標準溶液の滴定により決定
した。
■酸量は次のように算出した。
pKa=αの指示薬を使用したときの滴定量をVmlと
すると、pKa≦αの酸量A (mmof/g Cat
、)は次のようになる。
すると、pKa≦αの酸量A (mmof/g Cat
、)は次のようになる。
f ×■
A = −−、−、、、−−−−−−−10×W
ここで、Wは触媒量(g)、fはファクターである。
上記のようにして種々のpKaの指示薬を用いr!!量
を測定するごとによって、触媒の酸強度分布を知ること
ができる。
を測定するごとによって、触媒の酸強度分布を知ること
ができる。
実施例1
前述した参考例の方法に従って測定したpKa≦−3,
0の酸量が0.37mmo 17gCa t、であるシ
リカアルミナ(AI203含量13%)を32〜48ノ
、シュにふるい、その約1gを触媒として反応管につめ
、N2気流中400℃に昇温してから1時間後に、酢酸
とホルマリン(試薬特級)の気相反応を開始した。
0の酸量が0.37mmo 17gCa t、であるシ
リカアルミナ(AI203含量13%)を32〜48ノ
、シュにふるい、その約1gを触媒として反応管につめ
、N2気流中400℃に昇温してから1時間後に、酢酸
とホルマリン(試薬特級)の気相反応を開始した。
但し、酢酸/ホルムアルデヒドのモル比5/1、反応温
度350℃、空間速度2300m1/hr/m1−Ca
t、であった。反応混合ガスの供給開始後30〜90分
の間の生成物をガスクロマトグラフにより分析した。そ
の結果、ホルムアルデヒド転化率89%、AAil択率
60%、MA選沢率2%、AA+MA収率55%であっ
た。
度350℃、空間速度2300m1/hr/m1−Ca
t、であった。反応混合ガスの供給開始後30〜90分
の間の生成物をガスクロマトグラフにより分析した。そ
の結果、ホルムアルデヒド転化率89%、AAil択率
60%、MA選沢率2%、AA+MA収率55%であっ
た。
なお、MAの生成はホルマリン中のメタノールに起因し
ておりその生成量は少ない。
ておりその生成量は少ない。
実施例2
シリカアルミナ(AI203含量28%、pKa≦ 3
. 00)酸量が0.32mmol/gCat、)を触
媒とし、空間速度を1850ml/’hr/ml Ca
t、とした以外は、実施例1と同様の条件で酢酸とホル
マリンの反応を行った。 その結果、ホルムアルデヒド
′転化′j!78%、AAjp択¥−51%、MAi3
沢率2%、へA+MA収率41%であった。
. 00)酸量が0.32mmol/gCat、)を触
媒とし、空間速度を1850ml/’hr/ml Ca
t、とした以外は、実施例1と同様の条件で酢酸とホル
マリンの反応を行った。 その結果、ホルムアルデヒド
′転化′j!78%、AAjp択¥−51%、MAi3
沢率2%、へA+MA収率41%であった。
実施例3
実施例2のシリカアルミナ(A I2 o3 含量28
%)を、B2O3換算濃度12%のホう酸水溶液に含浸
させ、湯浴中で蒸発乾固し、110℃で一晩乾燥したあ
き、400 ’cにおいて2時間、空気流中で焼成して
、13203 m持触媒を調製した。
%)を、B2O3換算濃度12%のホう酸水溶液に含浸
させ、湯浴中で蒸発乾固し、110℃で一晩乾燥したあ
き、400 ’cにおいて2時間、空気流中で焼成して
、13203 m持触媒を調製した。
この触媒はpKa≦ 3.0における酸量゛が0.35
mmo 17g−Ca L、であった。この触媒を用い
て実施例2と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応を行
ったところ、ポルノ、アルデヒド転化率58%、AA選
択率8(H石、MA選択率3%、AAIMA収率48%
であった。
mmo 17g−Ca L、であった。この触媒を用い
て実施例2と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応を行
ったところ、ポルノ、アルデヒド転化率58%、AA選
択率8(H石、MA選択率3%、AAIMA収率48%
であった。
実施例4
pl〈a≦−3゜OにおけるIllが0.0]mmoI
/g Cat、であるT I02に、実施例3の方法に
準じて、B2O3換算濃度10%で、P2O5換算濃度
15%のホウ酸とリン酸の混合水溶液を用いてB2O3
とP2O5を含有させた。
/g Cat、であるT I02に、実施例3の方法に
準じて、B2O3換算濃度10%で、P2O5換算濃度
15%のホウ酸とリン酸の混合水溶液を用いてB2O3
とP2O5を含有させた。
この触媒はpKa≦−3,0における酸量が0.10m
mo 17g−−−Ca t、であった。この触媒を用
いて実施例1と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応を
行ったところ、ホルムアルデヒド転化率44%、八人選
択率80%、MA選択率3%、AA+MA収率37%で
あった。
mo 17g−−−Ca t、であった。この触媒を用
いて実施例1と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応を
行ったところ、ホルムアルデヒド転化率44%、八人選
択率80%、MA選択率3%、AA+MA収率37%で
あった。
実施例5〜8
Ti02に混練法によりリン酸化物をP2 o5換算で
8%含有させた触媒にさらに実施例3と同様にして、ホ
ウ素酸化物を8203換算15%含有させた。
8%含有させた触媒にさらに実施例3と同様にして、ホ
ウ素酸化物を8203換算15%含有させた。
この触媒はpKa≦−3,0における酌量が0.18m
mo 17g−Ca t、であった。この触媒を用いて
実施例1と同様の前処理を行い、続いて酢酸とホルマリ
ンを反応させた。その結果および反応条件を表2に示す
。
mo 17g−Ca t、であった。この触媒を用いて
実施例1と同様の前処理を行い、続いて酢酸とホルマリ
ンを反応させた。その結果および反応条件を表2に示す
。
表2
実施例9
市販のγ−A1203に、実施例3と同様にして、ホウ
素酸化物をB2 o−、換算で10%含有させた。
素酸化物をB2 o−、換算で10%含有させた。
この触媒はpKa≦−3,0における酸量が0、I O
mmo 17g−Ca t、であった。この触媒を用い
て実施例1と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応を行
ったところ、ホルムアルデヒド転化率38%、AA選択
率71%、MA選択率2%、AA+MAAl28%であ
った。
mmo 17g−Ca t、であった。この触媒を用い
て実施例1と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応を行
ったところ、ホルムアルデヒド転化率38%、AA選択
率71%、MA選択率2%、AA+MAAl28%であ
った。
実施例10
混練法によりAl2O]に、ホウ素酸化物をB、203
換算で15%含有さu′た触媒に、実施例3と同様にし
て、さらにホウ素酸化物をB20コ換算で12%含有さ
せた。
換算で15%含有さu′た触媒に、実施例3と同様にし
て、さらにホウ素酸化物をB20コ換算で12%含有さ
せた。
この触媒はpKa≦ 3.0における酸量が0.1 O
mmo 17g−−Ca t、であった。この触媒を用
いて実施例1と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応を
行ったところ、ホルムアルデヒド転化¥A43%、AA
選択率64%、MA選択率1%、AA+MAAl28%
であった。
mmo 17g−−Ca t、であった。この触媒を用
いて実施例1と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応を
行ったところ、ホルムアルデヒド転化¥A43%、AA
選択率64%、MA選択率1%、AA+MAAl28%
であった。
実施例11
混練法によりAl2O3に、リン酸化物をB20、換算
で12%含有させた触媒に、実施例3と同様にして、さ
らにホウ素酸化物をB2 oコ換算で10%含有させた
。
で12%含有させた触媒に、実施例3と同様にして、さ
らにホウ素酸化物をB2 oコ換算で10%含有させた
。
この触媒はpKa≦ 3.0における酸量が0.5Qm
mo l/(、Ca t、であった・この触媒を用いて
実施例1と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応を行っ
たところ、ホルムアルデヒド転化率43%、AA選択率
69%、MA選択率2%、A A + Mへ収率31%
であった。
mo l/(、Ca t、であった・この触媒を用いて
実施例1と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応を行っ
たところ、ホルムアルデヒド転化率43%、AA選択率
69%、MA選択率2%、A A + Mへ収率31%
であった。
実施例12
混練法により調製したT i 02 −A ] 203
(Ti02含量14%)に実施例3と同様にして、ホウ
素酸化物を8203換算で10%含有さ・lた。
(Ti02含量14%)に実施例3と同様にして、ホウ
素酸化物を8203換算で10%含有さ・lた。
この触媒はp K a≦−3,0における酸量が0.3
3mmo 17g −Ca t、であった。この触媒を
用いて実施例1と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応
を行ったところ、ホルムアルデヒド転化率38%、AA
選択率64%、MA選択率2%、へへ十MA収率25%
であった。
3mmo 17g −Ca t、であった。この触媒を
用いて実施例1と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応
を行ったところ、ホルムアルデヒド転化率38%、AA
選択率64%、MA選択率2%、へへ十MA収率25%
であった。
実施例13
混練法により調製したZ B02−T i 02 (Z
r02含量50%)に実施例3の方法に準じて、ピロリ
ン酸水溶液より、リン酸化物をB20、換算で15%含
有させた。
r02含量50%)に実施例3の方法に準じて、ピロリ
ン酸水溶液より、リン酸化物をB20、換算で15%含
有させた。
この触媒はpKa≦−3,0における酸量が0.12m
mo 17g−−−Ca t、であった。この触媒を用
いて実施例1と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応を
行ったところ、ホルムアルデヒド転化率55%、AA選
択率66%、MA選択率3シロ、へへ〜IMA収率38
%であった。
mo 17g−−−Ca t、であった。この触媒を用
いて実施例1と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応を
行ったところ、ホルムアルデヒド転化率55%、AA選
択率66%、MA選択率3シロ、へへ〜IMA収率38
%であった。
実施例14
混練法により調製したZ r 02−A I203(Z
r 02含量20%)に実施例3と同様にし。
r 02含量20%)に実施例3と同様にし。
て、ホウ素酸化物をB203tj!!算で10%含有さ
せた。
せた。
この触媒はpKa≦−3,0における酸量が0、 32
mmo ] ]/g−−Cat、であった。この触媒を
用いて実施例1と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応
を行ったところ、ホルムアルデヒじ転化率38%、ΔΔ
選択率47%、M A選択率2%、AA+MA収率20
%であった。
mmo ] ]/g−−Cat、であった。この触媒を
用いて実施例1と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応
を行ったところ、ホルムアルデヒじ転化率38%、ΔΔ
選択率47%、M A選択率2%、AA+MA収率20
%であった。
実施例15
X型ゼオライトを、N1−14CI水溶液を用いてプロ
トン型にした触媒(pKa≦ 3.0における酌量が0
.63mmol/g Cat。
トン型にした触媒(pKa≦ 3.0における酌量が0
.63mmol/g Cat。
)を用いて実施例1と同様の条(1で酢酸とホルマリン
の反応を行った。
の反応を行った。
その結果、ホルムアルデヒド転化¥−39%、AA選択
率36%、MA選択率2%、AΔ!MΔ収率15%であ
った。
率36%、MA選択率2%、AΔ!MΔ収率15%であ
った。
実施例16
実施例1のシリカアルミナ(A]203含量13%)を
触媒として、酢酸とトリオキ号ンの反応をおこなった。
触媒として、酢酸とトリオキ号ンの反応をおこなった。
但し、酢酸/ l・リオキサンのエル比は5/1、反応
温度350℃、空間速度450m1/hr/m1−Ca
t、であり、iiJ処理方法は、実施例1と同様であ
る。
温度350℃、空間速度450m1/hr/m1−Ca
t、であり、iiJ処理方法は、実施例1と同様であ
る。
その結果トリオキサン転化率72%、ΔΔ選択率53%
、AA収率38%であった。
、AA収率38%であった。
実施例17
実施例2のシリカアルミナ(AI203含量28%)を
触媒として、実施例15と同様の条件で酢酸とトリオキ
サンの反応をおこなったところ、トリオキサン転化率4
8%、AΔ選択率61%、へA収率29%であった。
触媒として、実施例15と同様の条件で酢酸とトリオキ
サンの反応をおこなったところ、トリオキサン転化率4
8%、AΔ選択率61%、へA収率29%であった。
実施例18
混練法によりTiO2に、リン酸化物をP2O、換算で
8!I6含有させた触媒に、実施例4と同様にして、ホ
ウ酸とリン酸の混合水溶液よりさらに、ホウ素酸化物を
B2O3換算で15%、リン酸化物をP2O5換算で1
0%を含有させた。
8!I6含有させた触媒に、実施例4と同様にして、ホ
ウ酸とリン酸の混合水溶液よりさらに、ホウ素酸化物を
B2O3換算で15%、リン酸化物をP2O5換算で1
0%を含有させた。
この触媒はpKa≦−3,0におりる酌量が0.45m
mo 17g−−Ca t、であった。この触媒を用い
プロピオン酸とホルマリンの反応を行った。但し、プロ
ピオン酸/ホルムアルデヒドのモル比は5/l、反応温
度350℃、空間速度2500m l/h r/m l
−Ca t、であり、前処理方法は実施例1と同様であ
る。
mo 17g−−Ca t、であった。この触媒を用い
プロピオン酸とホルマリンの反応を行った。但し、プロ
ピオン酸/ホルムアルデヒドのモル比は5/l、反応温
度350℃、空間速度2500m l/h r/m l
−Ca t、であり、前処理方法は実施例1と同様であ
る。
その結果、ホルムアルデヒド転化率62%、MAA選択
率56%、MMA選択率2%、MAAIMMA収率37
%であった。
率56%、MMA選択率2%、MAAIMMA収率37
%であった。
比較例1〜4
表3に示した各触媒を用いて酢酸とホルマリンの反応を
おこなった。但し、酢酸/ホルマリンのモル比は5、反
応温度350°Cであり、空間速度およびそれぞれの触
媒のpKa≦ 3゜0における酸量、反応結果を表3に
示した。
おこなった。但し、酢酸/ホルマリンのモル比は5、反
応温度350°Cであり、空間速度およびそれぞれの触
媒のpKa≦ 3゜0における酸量、反応結果を表3に
示した。
表3
fil単位: mmo l/g−Ca t。
(2)単位: m l / h r / m ]−Ca
t 。
t 。
比較例5
13.3≦pKa≦+4.8の酸強度の酸点のみを有し
、かつこの酸強度における酸量が0゜07mmol/g
Cat、であるX型ゼオライトを触媒として、実施例
1と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応を行った。
、かつこの酸強度における酸量が0゜07mmol/g
Cat、であるX型ゼオライトを触媒として、実施例
1と同様の条件で酢酸とホルマリンの反応を行った。
その結果ホルムアルデヒド転化率31%、へへ選択率3
.3%、MA選択率01%、AA+MA収率1%であっ
た。
.3%、MA選択率01%、AA+MA収率1%であっ
た。
(3)発明の効果
本発明における固体触媒はその活性が極めて高く、これ
を用いることによって、反応の選択率、転化率ともに良
好で、従って高収率で、酢酸またはプロピオン酸とホル
ムアルデヒドから、アクリル酸またはメタクリル酸を得
ることができる。
を用いることによって、反応の選択率、転化率ともに良
好で、従って高収率で、酢酸またはプロピオン酸とホル
ムアルデヒドから、アクリル酸またはメタクリル酸を得
ることができる。
特許出願人
東亜合成化学工業株式会社
手続補正書
昭和59年 7月 40
特許庁長官 志 賀 学 殿
1、事件の表示
昭和59年特許願第100418号
2、発明の名称
アクリル酸またはメタクリル酸の製造方法3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都港区西新橋1丁目14番1号4、補正の対
象 明細書の発明の詳細な説明の欄 5、 7ii正の内容 (1)明細書第30頁8行目に rMA選択選択率01占Jるを rMAii択率0%」と補正する。
る者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都港区西新橋1丁目14番1号4、補正の対
象 明細書の発明の詳細な説明の欄 5、 7ii正の内容 (1)明細書第30頁8行目に rMA選択選択率01占Jるを rMAii択率0%」と補正する。
Claims (1)
- 1、酢酸またはプロピオン酸を、触媒の存在下に気相に
おい”ζホルムアルデヒドと接触反応させてアクリル酸
またはメタクリル酸を製造する方法におい゛C1酸強度
がpKa≦−3,0の酸点を有する固体触媒を使用する
ことを特徴とするアクリル酸またはメタクリル酸の製造
方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59100418A JPS60246342A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | アクリル酸またはメタクリル酸の製造方法 |
| DE8585106163T DE3561456D1 (en) | 1984-05-21 | 1985-05-20 | Process for the production of acrylic acid or methacrylic acid |
| EP85106163A EP0164614B1 (en) | 1984-05-21 | 1985-05-20 | Process for the production of acrylic acid or methacrylic acid |
| US06/736,621 US4677225A (en) | 1984-05-21 | 1985-05-21 | Process for the production of acrylic acid or methacrylic acid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59100418A JPS60246342A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | アクリル酸またはメタクリル酸の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60246342A true JPS60246342A (ja) | 1985-12-06 |
| JPH0522692B2 JPH0522692B2 (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=14273429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59100418A Granted JPS60246342A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | アクリル酸またはメタクリル酸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60246342A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003305363A (ja) * | 2002-02-15 | 2003-10-28 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 触媒担体及び排ガス浄化用触媒 |
| WO2013022095A1 (ja) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | 住友化学株式会社 | メタクリル酸化合物の製造方法及び触媒 |
-
1984
- 1984-05-21 JP JP59100418A patent/JPS60246342A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003305363A (ja) * | 2002-02-15 | 2003-10-28 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 触媒担体及び排ガス浄化用触媒 |
| WO2013022095A1 (ja) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | 住友化学株式会社 | メタクリル酸化合物の製造方法及び触媒 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0522692B2 (ja) | 1993-03-30 |
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