JPS6144830A - シクロオレフインの製造方法 - Google Patents

シクロオレフインの製造方法

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JPS6144830A
JPS6144830A JP59166605A JP16660584A JPS6144830A JP S6144830 A JPS6144830 A JP S6144830A JP 59166605 A JP59166605 A JP 59166605A JP 16660584 A JP16660584 A JP 16660584A JP S6144830 A JPS6144830 A JP S6144830A
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Hajime Nagahara
肇 永原
Yohei Fukuoka
福岡 陽平
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、単環芳香族炭化水素を部分還元し、高選択率
、高収率で対応するシクロオレフィン、特にシクロヘキ
セン類を製造する方法に関するものである。
シクロヘキセン類は有機化学工業の中間原料としてその
価値が高く、特にポリアミド原料、リジン原料などとし
て重要である。
(従来の技術) かかるシクロヘキセン類の製造方法としては、例えば、
(1)水およびアリカリ剤と周期表第■族元素を含有す
る触媒組成物を用いる方法(特公昭56−22850号
公報)、(粉ルテニウム触媒ならびに周期表のIA族、
HA族金属、マンガン、亜鉛およびアンモニアよりなる
群から選ばれた少なくとも1種の陽イオンの塩を含む中
性または酸性水溶液を用いる方法(特開昭50−142
536号公報) 、(31周期表第■族貴金属の少なく
とも1種と銀および銅のうち少なくとも1種を含有する
触媒を使用する方法(特開昭53−63350号公報)
などが提案されている。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、これらの従来公知の方法においては、目的とす
るシクロヘキセン類の選択率を高めるために、原料の転
化率を著しく低く押えることが必須であるなど、一般に
シクロヘキセン類の収率が低く、実用的なシクロヘキセ
ン類の製造法になっていないのが現状である。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、かかる問題点を解決すべく、シクロヘキ
セン類の選択率および収率向上のため、単環芳香族炭化
水素の部分還元法における触媒系、すなわち、主触媒と
その他の成分からなる系について鋭意検討し、本発明に
到達したものである。
すなわち、主にルテニウムを含有する水素化触媒と水、
および添加剤として少なくとも1種のアルコールと、少
なくとも1種の亜鉛化合物を使用することにより、従来
にない優れた選択率および収率でシクロヘキセン類が得
られることを見い出したのである。本発明方法によれば
、反応条件および単環芳香族炭化水素の添加率を適当に
選択することにより、シクロヘキセン類を高選択率、高
収率で取得できる。
次に、本発明の具体的な実施態様を説明する。
本発明の原料となる単環芳香族炭化水素とは、ベンゼン
、トルエン、キシレン類、低級アルキルベンゼンをいう
水素触媒としては、主にルテニウムを含む触媒であり、
ルテニウム単独もしくは助触媒としてその他の金属を含
んでもよい。助触媒としてはそれ自体公知のもの、例え
ば、周期表第■族元素、銅、銀、クロム、バナジウム、
金などを指し、これらを含むことによって本発明の主旨
が損なわれるものではない。また、触媒は担体を必ずし
も必要とせず、スポンジ状、微粒子状などとして用いる
ことができるが、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ
、天然および合成ゼオライト類、酸化亜鉛、希土類の酸
化物もしくは水酸化物などに担持して使用しても好まし
い結果を与える。単環芳香族炭化水素からシクロヘキセ
ン類を得るのに好ましいと提案されている公知の担体類
もまた使用できる。
このような担体に担持して使用する場合の触媒金属の担
持量は特に制限はないが、通常、担体に対し0.1〜1
0重量%が好ましく用いられる。このような触媒のルテ
ニウムは、一部もしくは全部がカチオン状態であっても
よいが、完全に還元された金属状態であることが望まし
い。
本発明においては、水の存在が必要である。水の量とし
ては、反応形式によって異なるが、一般的に用いる単環
芳香族炭化水素に対して0.01〜100重量倍共存さ
せることができるが、反応条件下において、原料および
生成物を主成分とする有機液相と、水を含む液相とが2
相を形成することが必要であり、反応条件下において均
一相となるような極く微量の水の共存、もしくは極多量
の水の共存は効果を減少させ、また、水の量が多すぎる
と反応器を大きくする必要性も生ずるので、実用的には
0.5〜20重量倍共存させることが望ましい。
゛また、水を共存させるに当って、すでに提案されてい
る公知の方法のように、各種金属の塩化物、硫酸塩、炭
酸塩、リン酸塩などの塩類、または水酸化物などの水溶
液を用いてもよい。特に硫酸ナトリウムのような強酸塩
の水溶液を用いることにより、シクロヘキセン類の選択
率が向上することもある。
本発明においては、添加剤として少なくとも1種のアル
コールを使用する。このアルコールとしては、一般的な
アルキルおよびアラルキルアルコール類、例えば、メタ
ノール、エタノールなどの低級アルコールからドデカノ
ール、ステアリルアルコールなどの高級アルコール、エ
チレングリコール、1,4−ブタンジオール、グリセリ
ンなどの多価アルコール、ベンジルアルコール、アリル
アルコールナトカ使用でき、また、メチルセルソルブの
如きエーテルアルコール、トリフロロエタノールの如き
ハロゲン化アルコール、さらには、エタノールアミン、
トリエタノールアミンの如きアミノアルコールなど、極
めて広範囲のアルコールの使用が可能である。
これらアルコール類の添加および後述する亜鉛化合物の
添加により、シクロヘキセン類の選択率や収率が大巾に
向上する。特に炭素数3以上の一級アルコールは好まし
く使用される。添加剤として使用される量は、アルコー
ルの種類および共存する水の量によって異なるが、反応
条件下において原料および生成物を主成分とする有機液
相と、水を含む液相とが2相を形成できる領域で添加さ
れ、一般的には、用いる単環芳香族炭化水素に対しl 
Xl0−5〜1重量倍、好ましくはI Xl0−’ 〜
0.5重量倍である。
また、反応条件下において、容易にアルコールに転化さ
れる物質、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチルの如きエス
テル類、およびアセトアルデヒド、ベンズアルデヒドの
如きケトン類、トリブチルフォスフェルトの如き有機リ
ン酸エステル類なども使用できる。
本発明は、上記アルコール類の他に少なくとも1種の亜
鉛化合物の添加を必要とする。ここで亜鉛化合物として
は、各種塩類例えば炭酸塩、酢酸塩などの弱酸塩、塩酸
塩、硝酸塩、硫酸塩などの強酸塩が使用され、また、酸
化亜鉛、水酸化亜鉛、亜鉛酸ナトリウム類なども有効に
使用されている。
ここで酸化亜鉛は、ルテニウムの担体としても使用でき
る。使用される量は、反応中に共存する水に対しlXl
0弓〜0.3重量倍、好ましくはI Xl0−’〜0.
1重量倍である。添加された亜鉛化合物は、反応中に共
存する水に全量が溶解している必要は特にない。
本発明は、上記のように、主にルテニウムを含有する水
素化触媒、水、および添加剤としてアルコール類と亜鉛
化合物を併用し、極めて高い選択率および収率でシクロ
ヘキセン類を得ることができる。この理由については必
ずしも定がではないが、水中に溶解したアルコール類お
よび亜鉛化合物がルテニウム表面に一部吸着し、シクロ
ヘキセン類の生成に非常に有利な反応活性点を現出して
いると考えられる。
前述した従来の技術のうち、例えば、特開昭50−14
2536号公報においては、発明の一部として、亜鉛の
陽イオンの塩を含む水溶液の使用が提案さ゛れているが
、本発明においては、亜鉛化合物とアルコールを併用す
ることによって、驚くべき特異な効果(シクロヘキセン
類の選択率、収率の大巾な向上)が発現するのであって
、前記発明とは本質的に異なることは明白である。また
、特開昭53−63350号公報においては、周期表第
■放置金属の少な(とも1種と銀および銅のうち少なく
とも1種を含有する特殊な触媒を使用するに際して、亜
鉛化合物の水溶液の使用、もしくはメタノール、エタノ
ールなどの低級アルコールの使用に関する記載があるが
、触媒が特殊である点、さらには、低級アルコールを反
応に無関係な不活性物質としているなど、やはり本発明
とは本質的に異なることが明白である。
本発明方法における部分還元反応は、通常、液相懸濁法
にて連続的または回分的に行なわれるが、固定和式でも
行なうことができる。反応条件は、使用する触媒や添加
物の種類や量によって適宜選択されるが、通常、水素圧
は1〜200 ktr / cj G、好ましくは10
〜100 kg / cd Gの範囲であり、反応温度
は室温〜250℃、好ましくは100〜200 ’Cの
範囲である。また、反応時間は、目的とするシクロヘキ
セン類の選択率や収率の実質的な目標値を定め適宜選択
すればよ(、特に制限はないが、通常、数秒ないし数時
間である。
(発明の効果) 本発明においては、主にルテニウムを含有する水素化触
媒と水、および添加剤として少なくとも1種のアルコー
ルと少なくとも1種の亜鉛化合物を使用することにより
、単環芳香族炭化水素からシクロヘキセン類を従来にな
い高い選択率および収率で得ることができ、工業的に極
めて価値の高いものである。
(実施例) 次に、実施例をもって本発明をさらに詳細に説明するが
、本発明は、これらの実施例によって何ら限定されるも
のではない。
実施例1〜18 内容積IIlの攪拌機つきオートクレーブに、ルテニウ
ムを水酸化ランタンに1重量%担持させた水素化触媒4
.0g、ベンゼン80m1.14重量%の硫酸ナトリウ
ム水溶液320a+1 、およびアルコールと亜鉛化合
物を仕込み、オートクレーブ内を水素で数回置換したの
ち、150 ”Cまで昇温した。その後、水素を圧入し
て全圧を50 kg / cd Gとし、1600回転
/分で攪拌しながら反応を行ない、オートクレーブにあ
らかじめ取り付けられた抜き出し口より、経時的に反応
液を抜き出し、ガスクロマトグラフイーにより油相の組
成を分析し、ベンゼンの転化率、シクロヘキセンの選択
率および収率を算出した。これらの結果を表1に示す。
表1 4売きあり) 表 1 [有]たき) 比較例1〜3 転化剤のアルコール、亜鉛化合物のどちらか、もしくは
両方を添加しないことの他は、実施例1〜18と同様の
操作を行なった。その結果を表2に示す。
表2 以上のように、アルコールおよび亜鉛化合物の両方を添
加剤として用いることにより、シクロヘキセンの選択率
および収率を大巾に向上させることができることが判る
実施例19〜22 水素化触媒として、塩化ルテニウム(RuCI、・3H
20)をアルカリで加水分解し、水中において水素より
還元した金属ルテニウム触媒0.20gを用い、硫酸ナ
トリウム水溶液にかえて水を使用する以外は、実施例1
〜18と同様の操作を行なった。
その結果を表3に示す。
表3 比較例4 金属ルテニウム触媒0.025 gを使用し、アルコー
ルおよび亜鉛化合物を添加しなかったことの他は、実施
例19〜22と同様の操作を行なったところ、反応時間
10分でベンゼン転化率23.5%、シクロヘキセン選
択率2.0%、シクロヘキセン収率0,5%、反応時間
20分で順に、48.0%、0.5%、0.2%であっ
た。
これらにより、水素化触媒は特に担体がなくても、本発
明方法によってシクロヘキセン類の選択率および収率が
大巾に向上することは明白である。
比較例5 金属ルテニウム触媒0.025 gを使用し、水を共存
させなかった他は、実施例20と同様の操作を行なった
ところ、反応時間10分でベンゼン転化率34.0%、
シクロヘキセン選択率10.1%、シクロヘキセン収率
3.4%、反応時間20分では順に、61.5%、5.
4  %、3.3  %であっ゛た。
比較例5より、水の共存がシクロヘキセン類を高選択率
、高収率で得るために必要であることが判る。
比較例6 共存させる水の量をIg(この量は、当反応条件下にお
いて原料および生成物とアルコール、水とがほとんど均
一相となる領域である)とした他は、実施例20と同様
の操作を行なったところ、反応時間10分でベンゼン転
化率28.6%、シクロヘキセン選択率19.4%、シ
クロヘキセン収率5.5%、反応時間20分で順に、5
4.3%、9.7%、5.3%、であった。
比較例6より、反応条件下において液成分が均一相をな
す場合においては、水の共存効果およびアルコール、亜
鉛化合物の添加効果が著しく減少することが判る。
実施例23〜24 水素化触媒の担体をT−アルミナ、酸化亜鉛にし、各々
の使用量を変えた他は、実施例19〜22と同様の操作
を行なった。このとき、各担体上のルテニウム担持量は
すべて1重量%とした。
これらと、各々に対応する比較例をあわせて表4に示す
以上のようにγ−アルミナ、酸化亜鉛を担体とした場合
にも、同様に本発明の添加剤の効果が現れる。また、酸
化亜鉛を担体とした場合には、酸化亜鉛自身が添加剤の
役目を果し、アルコールの添加によってシクロヘキセン
の選択率、収率が向上していることが明白であり、また
、添加剤のすべてが水に溶解している必要性のないこと
も示している。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 単環芳香族炭化水素を主にルテニウムを含有する水素化
    触媒と水および添加剤の存在下で水素により部分還元す
    るに際し、添加剤として少なくとも1種のアルコールと
    、少なくとも1種の亜鉛化合物を使用することを特徴と
    するシクロオレフィンの製造方法。
JP59166605A 1984-08-10 1984-08-10 シクロオレフインの製造方法 Granted JPS6144830A (ja)

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JPH0219097B2 JPH0219097B2 (ja) 1990-04-27

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51128939A (en) * 1975-05-06 1976-11-10 Mitsubishi Chem Ind Ltd Process for preparing cycloolefins
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JPH0219097B2 (ja) 1990-04-27

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