JPS6234017B2 - - Google Patents
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- JPS6234017B2 JPS6234017B2 JP56101334A JP10133481A JPS6234017B2 JP S6234017 B2 JPS6234017 B2 JP S6234017B2 JP 56101334 A JP56101334 A JP 56101334A JP 10133481 A JP10133481 A JP 10133481A JP S6234017 B2 JPS6234017 B2 JP S6234017B2
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Description
技術分野
本発明は、イソオレフイン及びn−オレフイン
を含む炭化水素混合物からイソオレフインを分離
する方法に関し、より詳しくは該炭化水素混合物
中のn−オレフインのみを選択的にカルボニル化
せしめ、未反応のイソオレフインを効率よく分離
する方法に関する。 先行技術 イソオレフイン及びn−オレフインを含む炭化
水素混合物からイソオレフインを分離する場合、
特にイソオレフインとn−オレフインの炭素数が
同じであると、沸点が近接しており、通常の蒸留
法ではn−オレフインと分離することは困難であ
る。 そこで、両者の極性溶媒に対する溶解性の差を
利用した抽出蒸留法による分離が行なわれている
が、溶解性の差が小さい場合には適用できない。 又、両者の化学反応性の差を利用した分離方法
が行なわれている。例えば、イソオレフインのみ
を選択的に、水和する方法、低級アルコールとの
エーテルに変換させる方法、低重合する方法等で
n−オレフインと分離した後、熱分解等の方法で
イソオレフインに戻す方法等が知られている。 しかし、これら従来の化学的分離方法では、イ
ソオレフインを一且他物質に変換させた後、イソ
オレフインに変換する必要があり、又イソオレフ
インへの変換が容易でない等の問題点があり、決
して有効な方法ではない。 更に、イソオレフインとn−オレフインを含む
混合物からイソオレフインを変換させずに分離す
る方法として、イソブチレン及びn−ブテンを含
む炭化水素を界面活性剤の存在下、パラジウム−
銅−ホウ素を含む触媒と接触させ、n−ブテンの
みを酸化してカルボニル化合物として回収し、イ
ソブチレンを分離する方法(米国特許第4237331
号明細書)が知られている。 発明の開示 本発明者らは、イソオレフインを変換させず
に、n−オレフインとの混合物から分離する方法
について鋭意研究を続けた結果、従来からオレフ
インを酸化してカルボニル化合物を製造する際の
酸化触媒として知られているパラジウム−銅系触
媒に第三級アミンを併用することにより、n−オ
レフインのみが選択的に酸化してカルボニル化合
物となり、未反応のイソオレフインをカルボニル
化合物から容易に分離回収し得ることを見出して
本発明を完成した。 発明の要旨 すなわち、本発明はイソオレフイン及びn−オ
レフインを含む炭化水素混合物を、パラジウム、
銅、ハロゲン及び第三級アミンを含む触媒と接触
させて酸化反応を行なわせしめ、得られる反応生
成物と未反応のイソオレフインを分離することか
らなる炭化水素混合物中のオレフインの分離方法
を要旨とする。 炭化水素混合物 本発明で用いられる炭化水素混合物は、イソオ
レフイン及びn−オレフインを含むものである
が、それらには、炭素数3〜12個のモノオレフイ
ンであり、炭素−炭素の二重結合がオレフインの
末端の炭素−炭素結合になる末端オレフイン及び
内部の炭素−炭素結合にある内部オレフインが含
まれる。 イソオレフインを例示すると、2−メチル−1
−プロペン、2−メチル−1−ブテン、3−メチ
ル−1−ブテン、2−メチル−2−ブテン、2−
メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテ
ン、2−メチル−2−ペンテン、2−エチル−1
−ブテン、2−メチル−1−ヘプテン、2・2・
4−トリメチル−1−ペンテン等である。 n−オレフインとしては、プロピレン、1−ブ
テン、2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテ
ン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、3−ヘキセ
ン、1−ヘプテン、2−ヘプテン、1−オクテ
ン、2−オクテン等を挙げることができる。 本発明においては、上記のイソオレフイン及び
n−オレフインを含む炭化水素混合物ならばいず
れも使用することができるが、例えば石油留分の
分解等によつて生成する主として炭素数4個の炭
化水素の混合物であるいわゆるC4留分、或いは
主として炭素数5個の炭化水素の混合物であるい
わゆるC5留分を原料として用い、それら原料か
ら中に含まれるイソオレフインを分離するのが工
業的に有利である。 原料炭化水素混合物中に、ジオレフイン系、ア
セチレン性不飽和炭化水素を含む場合は、それら
を除去するか、選択水添してモノオレフインにす
るのが望ましい。 触 媒 本発明で用いられる触媒は、パラジウム、銅、
ハロゲン及び第三級アミンを含むものである。 (1) パラジウム パラジウム源としてはパラジウム化合物であ
り、好適には、塩化パラジウム、臭化パラジウ
ム、酢酸パラジウム、硫酸パラジウム等を使用
することができる。又、その場で上記パラジウ
ム化合物を生成し得るならば、金属パラジウム
も使用することができる。 (2) 銅 銅源としては、銅化合物であり、塩化第二
銅、塩化第一銅、臭化第二銅、臭化第一銅、硫
酸第二銅、酢酸第二銅等が好適である。又、そ
の場で上記銅化合物を生成し得るならば、金属
銅も使用することができる。 (3) ハロゲン ハロゲン源としては、前記パラジウム化合物
及び/又は銅化合物としてハロゲン化物を用い
る場合は、それらをハロゲン源とすることがで
きるが、ハロゲン化パラジウム及び/又はハロ
ゲン化銅を用いない場合、或いはそれらを用い
ても所要のハロゲン量に達しない場合には、塩
化水素、臭化水素等のハロゲン化水素、塩素、
臭素等のハロゲン、塩化ナトリウム、塩化カリ
ウム、塩化リチウム、臭化カリウム等のアルカ
リ金属のハロゲン化物、塩化カルシウム、塩化
マグネシウム、臭化カルシウム等のアルカリ土
類金属のハロゲン化物を用いることができる。 (4) 第三級アミン 本発明で用いられる第三級アミンは、トリメ
チルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロ
ピルアミン、トリn−ブチルアミン、トリヘキ
シルアミン、トリオクチルアミン等のトリアル
キルアミン、トリメタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、トリイソプロパノールアミン、
トリn−ブタノールアミン等のトリアルカノー
ルアミン及び下記の〜の一般式で表わされ
る第三級アミンのうちの一種又は二種以上の化
合物の中から選ばれるが、望ましくは、下記の
〜の一般式で表わされる第三級アミンであ
る。 R1R2R3N 但し、 R1=炭素数6〜20個のアリール、炭素数2
〜16個のアシル、炭素数7〜20個のアルア
ルキル又は炭素数1〜16個のアルキルの水
素原子をハロゲン原子、炭素数1〜12個の
アルコキシ若しくは炭素数2〜16個のアシ
ルで置換した置換アルキル。 R2、R3=炭素数1〜16個のアルキル、炭素
数6〜20個のアリール、炭素数2〜16個の
アシル、炭素数7〜20個のアルアルキル又
は該アルキルの水素原子をハロゲン原子、
炭素数1〜12個のアルコキシ若しくは炭素
数2〜16個のアシルで置換した置換アルキ
ル。R2とR3は同じでも異つてもよい。 上記の一般式に含まれる化合物として次の
ものを挙げることができる。 トリフエニルアミン、ジフエニルメチルア
ミン、フエニルジメチルアミン、トリベンジ
ルアミン、ジベンジルメチルアミン、ベンジ
ルジメチルアミン、ジベンジルフエニルアミ
ン、ジフエニルベンジルアミン、トリ(2−
メトキシエチル)アミン、トリ(エトキシメ
チル)アミン、トリ(2−クロロエチル)ア
ミン、トリ(2−フルオロエチル)アミン、
N・N−ジメチルアセトアミド、N・N−ジ
エチルアセトアミド、N・N−ジメチルベン
ズアミド、N−メチルアセトアニリド、N・
N−ジメチルアセチルアセトアミド。
を含む炭化水素混合物からイソオレフインを分離
する方法に関し、より詳しくは該炭化水素混合物
中のn−オレフインのみを選択的にカルボニル化
せしめ、未反応のイソオレフインを効率よく分離
する方法に関する。 先行技術 イソオレフイン及びn−オレフインを含む炭化
水素混合物からイソオレフインを分離する場合、
特にイソオレフインとn−オレフインの炭素数が
同じであると、沸点が近接しており、通常の蒸留
法ではn−オレフインと分離することは困難であ
る。 そこで、両者の極性溶媒に対する溶解性の差を
利用した抽出蒸留法による分離が行なわれている
が、溶解性の差が小さい場合には適用できない。 又、両者の化学反応性の差を利用した分離方法
が行なわれている。例えば、イソオレフインのみ
を選択的に、水和する方法、低級アルコールとの
エーテルに変換させる方法、低重合する方法等で
n−オレフインと分離した後、熱分解等の方法で
イソオレフインに戻す方法等が知られている。 しかし、これら従来の化学的分離方法では、イ
ソオレフインを一且他物質に変換させた後、イソ
オレフインに変換する必要があり、又イソオレフ
インへの変換が容易でない等の問題点があり、決
して有効な方法ではない。 更に、イソオレフインとn−オレフインを含む
混合物からイソオレフインを変換させずに分離す
る方法として、イソブチレン及びn−ブテンを含
む炭化水素を界面活性剤の存在下、パラジウム−
銅−ホウ素を含む触媒と接触させ、n−ブテンの
みを酸化してカルボニル化合物として回収し、イ
ソブチレンを分離する方法(米国特許第4237331
号明細書)が知られている。 発明の開示 本発明者らは、イソオレフインを変換させず
に、n−オレフインとの混合物から分離する方法
について鋭意研究を続けた結果、従来からオレフ
インを酸化してカルボニル化合物を製造する際の
酸化触媒として知られているパラジウム−銅系触
媒に第三級アミンを併用することにより、n−オ
レフインのみが選択的に酸化してカルボニル化合
物となり、未反応のイソオレフインをカルボニル
化合物から容易に分離回収し得ることを見出して
本発明を完成した。 発明の要旨 すなわち、本発明はイソオレフイン及びn−オ
レフインを含む炭化水素混合物を、パラジウム、
銅、ハロゲン及び第三級アミンを含む触媒と接触
させて酸化反応を行なわせしめ、得られる反応生
成物と未反応のイソオレフインを分離することか
らなる炭化水素混合物中のオレフインの分離方法
を要旨とする。 炭化水素混合物 本発明で用いられる炭化水素混合物は、イソオ
レフイン及びn−オレフインを含むものである
が、それらには、炭素数3〜12個のモノオレフイ
ンであり、炭素−炭素の二重結合がオレフインの
末端の炭素−炭素結合になる末端オレフイン及び
内部の炭素−炭素結合にある内部オレフインが含
まれる。 イソオレフインを例示すると、2−メチル−1
−プロペン、2−メチル−1−ブテン、3−メチ
ル−1−ブテン、2−メチル−2−ブテン、2−
メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテ
ン、2−メチル−2−ペンテン、2−エチル−1
−ブテン、2−メチル−1−ヘプテン、2・2・
4−トリメチル−1−ペンテン等である。 n−オレフインとしては、プロピレン、1−ブ
テン、2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテ
ン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、3−ヘキセ
ン、1−ヘプテン、2−ヘプテン、1−オクテ
ン、2−オクテン等を挙げることができる。 本発明においては、上記のイソオレフイン及び
n−オレフインを含む炭化水素混合物ならばいず
れも使用することができるが、例えば石油留分の
分解等によつて生成する主として炭素数4個の炭
化水素の混合物であるいわゆるC4留分、或いは
主として炭素数5個の炭化水素の混合物であるい
わゆるC5留分を原料として用い、それら原料か
ら中に含まれるイソオレフインを分離するのが工
業的に有利である。 原料炭化水素混合物中に、ジオレフイン系、ア
セチレン性不飽和炭化水素を含む場合は、それら
を除去するか、選択水添してモノオレフインにす
るのが望ましい。 触 媒 本発明で用いられる触媒は、パラジウム、銅、
ハロゲン及び第三級アミンを含むものである。 (1) パラジウム パラジウム源としてはパラジウム化合物であ
り、好適には、塩化パラジウム、臭化パラジウ
ム、酢酸パラジウム、硫酸パラジウム等を使用
することができる。又、その場で上記パラジウ
ム化合物を生成し得るならば、金属パラジウム
も使用することができる。 (2) 銅 銅源としては、銅化合物であり、塩化第二
銅、塩化第一銅、臭化第二銅、臭化第一銅、硫
酸第二銅、酢酸第二銅等が好適である。又、そ
の場で上記銅化合物を生成し得るならば、金属
銅も使用することができる。 (3) ハロゲン ハロゲン源としては、前記パラジウム化合物
及び/又は銅化合物としてハロゲン化物を用い
る場合は、それらをハロゲン源とすることがで
きるが、ハロゲン化パラジウム及び/又はハロ
ゲン化銅を用いない場合、或いはそれらを用い
ても所要のハロゲン量に達しない場合には、塩
化水素、臭化水素等のハロゲン化水素、塩素、
臭素等のハロゲン、塩化ナトリウム、塩化カリ
ウム、塩化リチウム、臭化カリウム等のアルカ
リ金属のハロゲン化物、塩化カルシウム、塩化
マグネシウム、臭化カルシウム等のアルカリ土
類金属のハロゲン化物を用いることができる。 (4) 第三級アミン 本発明で用いられる第三級アミンは、トリメ
チルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロ
ピルアミン、トリn−ブチルアミン、トリヘキ
シルアミン、トリオクチルアミン等のトリアル
キルアミン、トリメタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、トリイソプロパノールアミン、
トリn−ブタノールアミン等のトリアルカノー
ルアミン及び下記の〜の一般式で表わされ
る第三級アミンのうちの一種又は二種以上の化
合物の中から選ばれるが、望ましくは、下記の
〜の一般式で表わされる第三級アミンであ
る。 R1R2R3N 但し、 R1=炭素数6〜20個のアリール、炭素数2
〜16個のアシル、炭素数7〜20個のアルア
ルキル又は炭素数1〜16個のアルキルの水
素原子をハロゲン原子、炭素数1〜12個の
アルコキシ若しくは炭素数2〜16個のアシ
ルで置換した置換アルキル。 R2、R3=炭素数1〜16個のアルキル、炭素
数6〜20個のアリール、炭素数2〜16個の
アシル、炭素数7〜20個のアルアルキル又
は該アルキルの水素原子をハロゲン原子、
炭素数1〜12個のアルコキシ若しくは炭素
数2〜16個のアシルで置換した置換アルキ
ル。R2とR3は同じでも異つてもよい。 上記の一般式に含まれる化合物として次の
ものを挙げることができる。 トリフエニルアミン、ジフエニルメチルア
ミン、フエニルジメチルアミン、トリベンジ
ルアミン、ジベンジルメチルアミン、ベンジ
ルジメチルアミン、ジベンジルフエニルアミ
ン、ジフエニルベンジルアミン、トリ(2−
メトキシエチル)アミン、トリ(エトキシメ
チル)アミン、トリ(2−クロロエチル)ア
ミン、トリ(2−フルオロエチル)アミン、
N・N−ジメチルアセトアミド、N・N−ジ
エチルアセトアミド、N・N−ジメチルベン
ズアミド、N−メチルアセトアニリド、N・
N−ジメチルアセチルアセトアミド。
【式】
但し、
R1、R2、R3、R4=炭素数1〜16個のアルキ
ル、炭素数6〜20個のアリール、炭素数2〜
16個のアシル、炭素数7〜20個のアルアルキ
ル又は該アルキルの水素原子をハロゲン原
子、炭素数1〜12個のアルコキシ若しくは炭
素数2〜16個のアシルで置換した置換アルキ
ル。R1、R2、R3、R4は同じでも異つてもよ
い。 R5=炭素数1〜8個のアルキレン又は炭素
数6〜12個のアリーレン。 上記の一般式に含まれる化合物としては、
N・N・N′・N′−テトラフエニルエチレン
ジアミン、N・N・N′・N′−テトラメチル
−p−フエレンジアミン、N・N・N′・
N′−テトラベンジルエチレンジアミン、
N・N・N′・N′−テトラアセチル−p−キ
シリレンジアミン等を挙げることができる。
ル、炭素数6〜20個のアリール、炭素数2〜
16個のアシル、炭素数7〜20個のアルアルキ
ル又は該アルキルの水素原子をハロゲン原
子、炭素数1〜12個のアルコキシ若しくは炭
素数2〜16個のアシルで置換した置換アルキ
ル。R1、R2、R3、R4は同じでも異つてもよ
い。 R5=炭素数1〜8個のアルキレン又は炭素
数6〜12個のアリーレン。 上記の一般式に含まれる化合物としては、
N・N・N′・N′−テトラフエニルエチレン
ジアミン、N・N・N′・N′−テトラメチル
−p−フエレンジアミン、N・N・N′・
N′−テトラベンジルエチレンジアミン、
N・N・N′・N′−テトラアセチル−p−キ
シリレンジアミン等を挙げることができる。
【式】
但し、
R1=炭素数1〜16個のアルキル、炭素数6
〜20個のアリール、炭素数2〜16個のアシ
ル、炭素数7〜20個のアルアルキル又は該
アルキルの水素原子をハロゲン原子、炭素
数1〜12個のアルコキシ若しくは炭素数2
〜16個のアシルで置換した置換アルキル。 R2=○イ炭素数3〜6個のアルキレン。 ○ロ 該アルキレンの水素原子を炭素数1〜
8個のアルキル、炭素数6〜20個のアリ
ール、炭素数2〜16個のアシル、炭素数
7〜20個のアルアルキル若しくはハロゲ
ン原子で置換した置換アルキレン、 ○ハ 式;−(CH2)m−O−(CH2)n−、 但し、m、n=1〜5、(m+
n)=3〜6 ○ニ 式:
〜20個のアリール、炭素数2〜16個のアシ
ル、炭素数7〜20個のアルアルキル又は該
アルキルの水素原子をハロゲン原子、炭素
数1〜12個のアルコキシ若しくは炭素数2
〜16個のアシルで置換した置換アルキル。 R2=○イ炭素数3〜6個のアルキレン。 ○ロ 該アルキレンの水素原子を炭素数1〜
8個のアルキル、炭素数6〜20個のアリ
ール、炭素数2〜16個のアシル、炭素数
7〜20個のアルアルキル若しくはハロゲ
ン原子で置換した置換アルキレン、 ○ハ 式;−(CH2)m−O−(CH2)n−、 但し、m、n=1〜5、(m+
n)=3〜6 ○ニ 式:
【式】又は
但し、m、n=0〜5、(m+n)=2
〜6 ○ホ 式:
〜6 ○ホ 式:
【式】
但し、n=2〜4
上記の一般式に含まれる化合物とし
て、次のものを挙げることができる。 N−アセチルピロリジン、N−アセチ
ルピペリジン、N−フエニルピロリジ
ン、N−フエニルピペリジン、N−(2
−クロロエチル)−ピロリジン、N−(2
−クロロエチル)−ピペリジン、N−ア
セチルメチルピロリジン、N−アセチル
メチルピペリジン、N−ベンジルピロリ
ジン、N−(メトキシメチル)−ピロリジ
ン、N−メチルピロリドン、N−フエニ
ルピロリドン、N−アセチルピロリド
ン、N−フエニルモルホリン、N−アセ
チルモルホリン、N−メチルモルホリ
ン、N−メチル−2−フエニルピロリジ
ン、N−アセチル−2−フエニルピロリ
ジン、N−メチル−2−トリクロロメチ
ルピロリジン、N−メチル−2−トリク
ロロメチルピペリジン、N−メチルコハ
ク酸イミド、N・2・2・6・6−ペン
タメチルピペリジン。
て、次のものを挙げることができる。 N−アセチルピロリジン、N−アセチ
ルピペリジン、N−フエニルピロリジ
ン、N−フエニルピペリジン、N−(2
−クロロエチル)−ピロリジン、N−(2
−クロロエチル)−ピペリジン、N−ア
セチルメチルピロリジン、N−アセチル
メチルピペリジン、N−ベンジルピロリ
ジン、N−(メトキシメチル)−ピロリジ
ン、N−メチルピロリドン、N−フエニ
ルピロリドン、N−アセチルピロリド
ン、N−フエニルモルホリン、N−アセ
チルモルホリン、N−メチルモルホリ
ン、N−メチル−2−フエニルピロリジ
ン、N−アセチル−2−フエニルピロリ
ジン、N−メチル−2−トリクロロメチ
ルピロリジン、N−メチル−2−トリク
ロロメチルピペリジン、N−メチルコハ
ク酸イミド、N・2・2・6・6−ペン
タメチルピペリジン。
【式】
但し、
R1、R2=炭素数1〜16個のアルキル、炭素
数6〜20個のアリール、炭素数2〜16個の
アシル、炭素数7〜20個のアルアルキル又
は該アルキルの水素原子をハロゲン原子、
炭素数1〜12個のアルコキシ若しくは炭素
数2〜16個のアシルで置換した置換アルキ
ル。R1R2は同じでも異つてもよい。 R3、R4=○イ炭素数1〜6個のアルキレン、 ○ロ 該アルキレンの水素原子を炭素数1〜
8個のアルキル、炭素数6〜20個のアリ
ール、炭素数2〜16個のアシル、炭素数
7〜20個のアルアルキル若しくはハロゲ
ン原子で置換した置換アルキレン、 ○ハ 式;−(CH2)m−O−(CH2)n−、 但し、m、n=1〜5、(m+n)=3
〜6 ○ニ 式;
数6〜20個のアリール、炭素数2〜16個の
アシル、炭素数7〜20個のアルアルキル又
は該アルキルの水素原子をハロゲン原子、
炭素数1〜12個のアルコキシ若しくは炭素
数2〜16個のアシルで置換した置換アルキ
ル。R1R2は同じでも異つてもよい。 R3、R4=○イ炭素数1〜6個のアルキレン、 ○ロ 該アルキレンの水素原子を炭素数1〜
8個のアルキル、炭素数6〜20個のアリ
ール、炭素数2〜16個のアシル、炭素数
7〜20個のアルアルキル若しくはハロゲ
ン原子で置換した置換アルキレン、 ○ハ 式;−(CH2)m−O−(CH2)n−、 但し、m、n=1〜5、(m+n)=3
〜6 ○ニ 式;
【式】又は
但し、m、n=0〜5、(m+n)=2
〜6 ○ホ 式;
〜6 ○ホ 式;
【式】
但し、n=2〜4
R3、R4は同じでも異つてもよい。
上記の一般式に含まれる化合物としては、
N・N′−ジアセチルピペラジン、N・N′−
ジフエニルピペラジン、N・N′−ジメチル
−2・5′−ジオキソピペラジン、N・N′−ジ
(2−クロロエチル)−2・5−ジエチルピペ
ラジン、1・7−ジメチル−1・7−ジアザ
−4・10−ジオキソシクロドデカン、1・5
−ジメチル−1・5−ジアザ−2・4−ジオ
キソシクロヘプタン等が挙げられる。 本発明で用いられる触媒は、パラジウム、銅、
ハロゲン及び特定の第三級アミンを含むものであ
るが、通常は前記の各化合物を水に溶解すること
により触媒とすることができる。 この触媒系におけるパラジウムの含有量は、パ
ラジウムとして0.1〜100ミリグラム原子/、好
ましくは0.5〜20ミリグラム原子/である。銅
の含有量は、パラジウムに対して原子比で1〜
500倍、好ましくは2〜200倍である。ハロゲンの
含有量は、銅に対して原子比で0.1〜10倍、好ま
しくは0.5〜3倍である。又、特定のアミンの含
有量は、ハロゲンに対して該アミン中の窒素が原
子比で1〜1.000倍、好ましくは2〜500倍であ
る。 炭化水素混合物の酸化反応 本発明における炭化水素混合物の酸化反応は、
前記の炭化水素混合物と前記の触媒を接触させる
ことにより達成されるが、その方式としては、酸
素の存在下で両者を接触させる一段法及び酸素の
不存在下で両者を接触させた後、触媒の酸化再生
反応を行う二段法のどちらも採用することができ
る。 酸化反応は、原料炭化水素と触媒をよく接触さ
せることが望ましく、それは通常、両者を混合
し、激しく撹拌させる等の機械的接触方法により
達成される。 酸化反応の反応条件は、40〜140℃、好ましく
は50〜110℃の反応温度、1〜50気圧、好ましく
は3〜20気圧の反応圧力、15分〜10時間、好まし
くは0.5〜5時間の反応時間である。又、一段法
における酸素の分圧は1〜15気圧が好ましい。炭
化水素混合物と触媒の接触割合は、触媒中のパラ
ジウム1グラム原子当り、二段法では該混合物が
10〜500モル、好ましくは20〜300モルであり、一
段法では50〜2000モル、好ましくは100〜1000モ
ルである。 炭化水素混合物と触媒の接触は、パツチ式、連
続式のいずれでもよく、その接触は一段のみなら
ず、多段で行うことができる。 本発明においては、イソオレフインは殆んどカ
ルボニル化されずに、n−オレフインのみが選択
的にカルボニル化されケトン及び/又はアルデヒ
ドになるので、反応終了後の未反応の炭化水素混
合物中にはイソオレフインが濃縮される。 イソオレフインの分離 酸化反応が終了した反応系からケトン及び/又
はアルデヒドを主成分とする反応生成物及び未反
応のイソオレフインを分離回収する方法として
は、種々の方法を採用することができる。 例えば、触媒を含む反応混合物を、静置、冷却
等の方法で、触媒を分別した後、或いは分別せず
に直接、蒸留することによつてカルボニル化合物
及びイソオレフインをそれぞれ分離回収すること
ができる。 又、反応混合物を適当な有機溶媒と接触させ
て、反応生成物及びイソオレフインを含む炭化水
素を溶解した溶液を蒸留して、カルボニル化合物
及びイソオレフインを分離回収してもよい。 発明の効果 本発明においては、イソオレフインのカルボニ
ル化は極く僅かであり、n−オレフインが選択的
にカルボニル化されケトン及び/又はアルデヒド
になるので、イソオレフインが濃縮した未反応の
炭化水素混合物が得られる。従つて、その炭化水
素混合物からイソオレフインを分離回収すること
は容易であり、しかもn−オレフインのカルボニ
ル化合物への転化率が高いので、その未反応の炭
化水素混合物中のn−オレフインの含有量は低
く、高純度のイソオレフインを分離回収すること
ができる。 以下、本発明を詳細に説明する。 実施例 1 ポリテトラフルオルエチレンで内部被覆したス
テンレス製オートクレーブに塩化パラジウム6ミ
リモル、塩化第二銅40ミリモル、ジフエニルメチ
ルアミン120ミリモル及び水1を入れた。ブテ
ン混合物(イソブテン40%、1−ブテン40%、2
−ブテン20%)1モルを圧入し、80℃に加熱した
ら圧力計は7Kg/cm2を示した。次いで、酸素を圧
入することにより、圧力を10Kg/cm2に保ちながら
80℃で5時間激しく撹拌して反応を行つた。反応
終了後、内容物を−25℃迄急冷し、酸素等の軽質
ガスを放出した後、オートクレーブの内容物を単
蒸留して、イソブテン94.3%、1−ブテン1.0
%、2−ブテン4.7%からなる組成のブテン混合
物を0.422モル回収した。 なお、ブテン混合物を分離した後の反応混合物
を分析したところ、次の組成をもつ生成物が
0.576モル生成していることが分つた。 メチルエチルケトン97.8重量%、n−ブチルア
ルデヒド0.8重量%、クロロブタノン0.6重量%、
第三級ブチルアルコール0.8重量%。 実施例 2 ジフエニルメチルアミンの代りにトリベンジル
アミンを150ミリモル用いた以外は、実施例1と
同様の実験を行い、イソブテン93.0%、1−ブテ
ン1.7%、2−ブテン5.3%の組成を持つブテン混
合物を0.428モル回収した。 なお、液状生成物を分析したところ、次の組成
をもつ生成物が0.570モル生成していることが分
つた。 メチルエチルケトン97.6重量%、n−ブチルア
ルデヒド0.9重量%、クロロブタノン0.6重量%、
第三級ブチルアルコール0.9重量%。 比較例 1 ジフエニルメチルアミンを用いずに、実施例1
と同様の実験を行つた。その結果、0.52モルのブ
テン混合物が回収され、その組成は次の通りであ
つた。 イソブテン53.8%、1−ブテン15.4%、2−ブ
テン30.8%。 なお、液状生成物を分析したところ、次の組成
をもつ生成物が0.47モル生成していることが分つ
た。 メチルエチルケトン67.5重量%、n−ブチルア
ルデヒド2.9重量%、クロロブタノン4.6重量%、
第三級ブチルアルコール25.0重量%。 実施例 3 ジフエニルメチルアミンの代りにトリ(2−ク
ロロエチル)アミンを120ミリモル、ブテン混合
物の代りに次の組成をもつペンテン混合物を1モ
ルそれぞれ用いた以外は、実施例1と同様にして
カルボニル化反応を行つた。 1−ペンテン12重量%(以下この実施例におい
ては重量%)、2−ペンテン40%、3−メチル−
1−ブテン3%、2−メチル−2−ブテン37%、
2−メチル−1−ブテン8%。 次に、反応混合物を蒸留して、1−ペンテン1
%、2−ペンテン3%、3−メチル−1−ブテン
5%、2−メチル−2−ブテン74%、2−メチル
−1−ブテン17%からなる組成のペンテン混合物
を0.495モル、2−ペンタノン59.6%、3−ペン
タノン39.0%、n−バレロアルデヒド0.2%、ク
ロロペンタノン0.8%、第三級アミルアルコール
0.4%からなる組成の生成物を0.50モルそれぞれ
回収した。 比較例 2 トリ(2−クロロエチル)アミンを用いずに実
施例3と同様の方法で実験を行つた。その結果1
−ペンテン8重量%(以下、この比較例では重量
%)、2−ペンテン43%、3−メチル−1−ブテ
ン4%、2−メチル−2−ブテン38%、2−メチ
ル−1−ブテン7%の組成を持つペンテン混合物
を0.71モル、2−ペンタノン30%、3−ペンタノ
ン17%、n−バレロアルデヒド2%、クロロペン
タノン5%、第三級アミルアルコール46%の組成
をもつ生成物を0.29モルそれぞれ回収した。 実施例 4 実施例1で用いたオートクレーブに、塩化パラ
ジウム30ミリモル、塩化第二銅400ミリモル、N
−メチルピロリドン8及び水2を入れた。次
にイソブタン6%、n−ブタン6%、イソブテン
43%、1−ブテン30%、2−ブテン15%の組成を
持つC4留分を10モル圧入し、酸素を供給した圧
力を10Kg/cm2に保ちながら80℃で2時間、撹拌下
反応を行つた。 内容物を−25℃迄冷却し、酸素等の軽質ガスを
放出させた後、内容物を加熱して未反応のブタ
ン・ブテン留分を留出させ、理論段数80段の蒸留
塔で5Kg/cm2の圧力下精留した。イソブタン留分
34g、イソブテン99.6%及び1−ブテン0.4%か
らなる留分235g並びに2−ブテン及びn−ブタ
ンからなる塔底成分43gを回収した。 なお、反応生成物の分析により、メチルエチル
ケトン98.6重量%、n−ブチルアルデヒド0.4重
量%、クロロブタノン0.2重量%及び第三級ブチ
ルアルコール0.8重量%の組成をもつ生成物が
4.34モル生成していることが分つた。 比較例 3 N−メチルピロリドン8、水2の代りに、
水10を用いた以外は、実施例4と同様にして実
験を行つた。実施例4と同様にして、未反応のブ
タン・ブテン留分の留出及び精留を行つたとこ
ろ、イソブタン留分33g、イソブテン77.8%、1
−ブテン22.2%からなる留分228g及び2−ブテ
ン、n−ブタンからなる成分150gをそれぞれ回
収した。 なお、反応生成物の分析により、メチルエチル
ケトン25.0重量%、n−ブチルアルデヒド1.1重
量%、クロロブタノン0.8重量%及び第三級ブチ
ルアルコール73.1重量%の組成をもつ生成物が
1.1モル生成していることが分つた。 実施例 5 N−メチルピロリドンの代りにN・N−ジメチ
ルアセトアミドを、又C4留分の代りに下記の組
成をもつC3・C4炭化水素混合物を用いた以外
は、実施例4と同様の実験を行つた。 プロピレン22モル%、プロパン15モル%、イソ
ブタン11モル%、n−ブタン4モル%、イソブテ
ン16モル%、1−ブテン22モル%、2−ブテン10
モル%。 実施例4と同様にして、未反応のC3・C4炭化
水素混合物の留出及び精留を行つたところ、プロ
パン、プロピレン留分63g、イソブタン留分61
g、イソブテン99.3%、1−ブテン0.7%からな
る留分89g、2−ブテン、n−ブタンからなる成
分25gがそれぞれ回収された。 なお、反応生成物の分析により、アセトン41.0
モル%、プロピオンアルデヒド0.2モル%、メチ
ルエチルケトン58.2モル%、n−ブチルアルデヒ
ド0.3モル%、クロロブタノン0.1モル%、第三級
ブチルアルコール0.2モル%の組成をもつ生成物
が5.2モル生成していることが分つた。 比較例 4 N・N−ジメチルアセトアミド8、水2の
代りに水10を用いる以外は、実施例5と同じ実
験を行つた。 実施例4と同様にして、未反応のC3・C4炭化
水素混合物の留出及び精留を行つたところ、プロ
パン、プロピレン留分136g、イソブタン留分63
g、イソブテン33%、1−ブテン67%からなる留
分171g、2−ブテン、n−ブタン成分73gが回
収された。 なお、反応生成物の分析により、アセトン34.2
モル%、プロピオンアルデヒド3.0モル%、メチ
ルエチルケトン15.7モル%、n−ブチルアルデヒ
ド0.7モル%、クロロブタノン1.5モル%、第三級
ブチルアルコール44.9モル%の組成をもつ生成物
が1.3モル生成していることが分つた。 比較例 5 ジフエニルメチルアミンの代りにオルトホウ酸
を200ミリモル用いた以外は、実施例1と同様の
実験を行い、イソブテン43.8%、1−ブテン13.7
%、2−ブテン42.5%の組成を持つブテン混合物
を0.80モル回収した。 なお、液状生成物を分析したところ、次の組成
を持つ生成物が0.20モル生成していることが分つ
た。 メチルエチルケトン72.0重量%、n−ブチルア
ルデヒド2.2重量%、クロロブタノン0.8重量%、
第三級ブチルアルコール25.0重量%。
N・N′−ジアセチルピペラジン、N・N′−
ジフエニルピペラジン、N・N′−ジメチル
−2・5′−ジオキソピペラジン、N・N′−ジ
(2−クロロエチル)−2・5−ジエチルピペ
ラジン、1・7−ジメチル−1・7−ジアザ
−4・10−ジオキソシクロドデカン、1・5
−ジメチル−1・5−ジアザ−2・4−ジオ
キソシクロヘプタン等が挙げられる。 本発明で用いられる触媒は、パラジウム、銅、
ハロゲン及び特定の第三級アミンを含むものであ
るが、通常は前記の各化合物を水に溶解すること
により触媒とすることができる。 この触媒系におけるパラジウムの含有量は、パ
ラジウムとして0.1〜100ミリグラム原子/、好
ましくは0.5〜20ミリグラム原子/である。銅
の含有量は、パラジウムに対して原子比で1〜
500倍、好ましくは2〜200倍である。ハロゲンの
含有量は、銅に対して原子比で0.1〜10倍、好ま
しくは0.5〜3倍である。又、特定のアミンの含
有量は、ハロゲンに対して該アミン中の窒素が原
子比で1〜1.000倍、好ましくは2〜500倍であ
る。 炭化水素混合物の酸化反応 本発明における炭化水素混合物の酸化反応は、
前記の炭化水素混合物と前記の触媒を接触させる
ことにより達成されるが、その方式としては、酸
素の存在下で両者を接触させる一段法及び酸素の
不存在下で両者を接触させた後、触媒の酸化再生
反応を行う二段法のどちらも採用することができ
る。 酸化反応は、原料炭化水素と触媒をよく接触さ
せることが望ましく、それは通常、両者を混合
し、激しく撹拌させる等の機械的接触方法により
達成される。 酸化反応の反応条件は、40〜140℃、好ましく
は50〜110℃の反応温度、1〜50気圧、好ましく
は3〜20気圧の反応圧力、15分〜10時間、好まし
くは0.5〜5時間の反応時間である。又、一段法
における酸素の分圧は1〜15気圧が好ましい。炭
化水素混合物と触媒の接触割合は、触媒中のパラ
ジウム1グラム原子当り、二段法では該混合物が
10〜500モル、好ましくは20〜300モルであり、一
段法では50〜2000モル、好ましくは100〜1000モ
ルである。 炭化水素混合物と触媒の接触は、パツチ式、連
続式のいずれでもよく、その接触は一段のみなら
ず、多段で行うことができる。 本発明においては、イソオレフインは殆んどカ
ルボニル化されずに、n−オレフインのみが選択
的にカルボニル化されケトン及び/又はアルデヒ
ドになるので、反応終了後の未反応の炭化水素混
合物中にはイソオレフインが濃縮される。 イソオレフインの分離 酸化反応が終了した反応系からケトン及び/又
はアルデヒドを主成分とする反応生成物及び未反
応のイソオレフインを分離回収する方法として
は、種々の方法を採用することができる。 例えば、触媒を含む反応混合物を、静置、冷却
等の方法で、触媒を分別した後、或いは分別せず
に直接、蒸留することによつてカルボニル化合物
及びイソオレフインをそれぞれ分離回収すること
ができる。 又、反応混合物を適当な有機溶媒と接触させ
て、反応生成物及びイソオレフインを含む炭化水
素を溶解した溶液を蒸留して、カルボニル化合物
及びイソオレフインを分離回収してもよい。 発明の効果 本発明においては、イソオレフインのカルボニ
ル化は極く僅かであり、n−オレフインが選択的
にカルボニル化されケトン及び/又はアルデヒド
になるので、イソオレフインが濃縮した未反応の
炭化水素混合物が得られる。従つて、その炭化水
素混合物からイソオレフインを分離回収すること
は容易であり、しかもn−オレフインのカルボニ
ル化合物への転化率が高いので、その未反応の炭
化水素混合物中のn−オレフインの含有量は低
く、高純度のイソオレフインを分離回収すること
ができる。 以下、本発明を詳細に説明する。 実施例 1 ポリテトラフルオルエチレンで内部被覆したス
テンレス製オートクレーブに塩化パラジウム6ミ
リモル、塩化第二銅40ミリモル、ジフエニルメチ
ルアミン120ミリモル及び水1を入れた。ブテ
ン混合物(イソブテン40%、1−ブテン40%、2
−ブテン20%)1モルを圧入し、80℃に加熱した
ら圧力計は7Kg/cm2を示した。次いで、酸素を圧
入することにより、圧力を10Kg/cm2に保ちながら
80℃で5時間激しく撹拌して反応を行つた。反応
終了後、内容物を−25℃迄急冷し、酸素等の軽質
ガスを放出した後、オートクレーブの内容物を単
蒸留して、イソブテン94.3%、1−ブテン1.0
%、2−ブテン4.7%からなる組成のブテン混合
物を0.422モル回収した。 なお、ブテン混合物を分離した後の反応混合物
を分析したところ、次の組成をもつ生成物が
0.576モル生成していることが分つた。 メチルエチルケトン97.8重量%、n−ブチルア
ルデヒド0.8重量%、クロロブタノン0.6重量%、
第三級ブチルアルコール0.8重量%。 実施例 2 ジフエニルメチルアミンの代りにトリベンジル
アミンを150ミリモル用いた以外は、実施例1と
同様の実験を行い、イソブテン93.0%、1−ブテ
ン1.7%、2−ブテン5.3%の組成を持つブテン混
合物を0.428モル回収した。 なお、液状生成物を分析したところ、次の組成
をもつ生成物が0.570モル生成していることが分
つた。 メチルエチルケトン97.6重量%、n−ブチルア
ルデヒド0.9重量%、クロロブタノン0.6重量%、
第三級ブチルアルコール0.9重量%。 比較例 1 ジフエニルメチルアミンを用いずに、実施例1
と同様の実験を行つた。その結果、0.52モルのブ
テン混合物が回収され、その組成は次の通りであ
つた。 イソブテン53.8%、1−ブテン15.4%、2−ブ
テン30.8%。 なお、液状生成物を分析したところ、次の組成
をもつ生成物が0.47モル生成していることが分つ
た。 メチルエチルケトン67.5重量%、n−ブチルア
ルデヒド2.9重量%、クロロブタノン4.6重量%、
第三級ブチルアルコール25.0重量%。 実施例 3 ジフエニルメチルアミンの代りにトリ(2−ク
ロロエチル)アミンを120ミリモル、ブテン混合
物の代りに次の組成をもつペンテン混合物を1モ
ルそれぞれ用いた以外は、実施例1と同様にして
カルボニル化反応を行つた。 1−ペンテン12重量%(以下この実施例におい
ては重量%)、2−ペンテン40%、3−メチル−
1−ブテン3%、2−メチル−2−ブテン37%、
2−メチル−1−ブテン8%。 次に、反応混合物を蒸留して、1−ペンテン1
%、2−ペンテン3%、3−メチル−1−ブテン
5%、2−メチル−2−ブテン74%、2−メチル
−1−ブテン17%からなる組成のペンテン混合物
を0.495モル、2−ペンタノン59.6%、3−ペン
タノン39.0%、n−バレロアルデヒド0.2%、ク
ロロペンタノン0.8%、第三級アミルアルコール
0.4%からなる組成の生成物を0.50モルそれぞれ
回収した。 比較例 2 トリ(2−クロロエチル)アミンを用いずに実
施例3と同様の方法で実験を行つた。その結果1
−ペンテン8重量%(以下、この比較例では重量
%)、2−ペンテン43%、3−メチル−1−ブテ
ン4%、2−メチル−2−ブテン38%、2−メチ
ル−1−ブテン7%の組成を持つペンテン混合物
を0.71モル、2−ペンタノン30%、3−ペンタノ
ン17%、n−バレロアルデヒド2%、クロロペン
タノン5%、第三級アミルアルコール46%の組成
をもつ生成物を0.29モルそれぞれ回収した。 実施例 4 実施例1で用いたオートクレーブに、塩化パラ
ジウム30ミリモル、塩化第二銅400ミリモル、N
−メチルピロリドン8及び水2を入れた。次
にイソブタン6%、n−ブタン6%、イソブテン
43%、1−ブテン30%、2−ブテン15%の組成を
持つC4留分を10モル圧入し、酸素を供給した圧
力を10Kg/cm2に保ちながら80℃で2時間、撹拌下
反応を行つた。 内容物を−25℃迄冷却し、酸素等の軽質ガスを
放出させた後、内容物を加熱して未反応のブタ
ン・ブテン留分を留出させ、理論段数80段の蒸留
塔で5Kg/cm2の圧力下精留した。イソブタン留分
34g、イソブテン99.6%及び1−ブテン0.4%か
らなる留分235g並びに2−ブテン及びn−ブタ
ンからなる塔底成分43gを回収した。 なお、反応生成物の分析により、メチルエチル
ケトン98.6重量%、n−ブチルアルデヒド0.4重
量%、クロロブタノン0.2重量%及び第三級ブチ
ルアルコール0.8重量%の組成をもつ生成物が
4.34モル生成していることが分つた。 比較例 3 N−メチルピロリドン8、水2の代りに、
水10を用いた以外は、実施例4と同様にして実
験を行つた。実施例4と同様にして、未反応のブ
タン・ブテン留分の留出及び精留を行つたとこ
ろ、イソブタン留分33g、イソブテン77.8%、1
−ブテン22.2%からなる留分228g及び2−ブテ
ン、n−ブタンからなる成分150gをそれぞれ回
収した。 なお、反応生成物の分析により、メチルエチル
ケトン25.0重量%、n−ブチルアルデヒド1.1重
量%、クロロブタノン0.8重量%及び第三級ブチ
ルアルコール73.1重量%の組成をもつ生成物が
1.1モル生成していることが分つた。 実施例 5 N−メチルピロリドンの代りにN・N−ジメチ
ルアセトアミドを、又C4留分の代りに下記の組
成をもつC3・C4炭化水素混合物を用いた以外
は、実施例4と同様の実験を行つた。 プロピレン22モル%、プロパン15モル%、イソ
ブタン11モル%、n−ブタン4モル%、イソブテ
ン16モル%、1−ブテン22モル%、2−ブテン10
モル%。 実施例4と同様にして、未反応のC3・C4炭化
水素混合物の留出及び精留を行つたところ、プロ
パン、プロピレン留分63g、イソブタン留分61
g、イソブテン99.3%、1−ブテン0.7%からな
る留分89g、2−ブテン、n−ブタンからなる成
分25gがそれぞれ回収された。 なお、反応生成物の分析により、アセトン41.0
モル%、プロピオンアルデヒド0.2モル%、メチ
ルエチルケトン58.2モル%、n−ブチルアルデヒ
ド0.3モル%、クロロブタノン0.1モル%、第三級
ブチルアルコール0.2モル%の組成をもつ生成物
が5.2モル生成していることが分つた。 比較例 4 N・N−ジメチルアセトアミド8、水2の
代りに水10を用いる以外は、実施例5と同じ実
験を行つた。 実施例4と同様にして、未反応のC3・C4炭化
水素混合物の留出及び精留を行つたところ、プロ
パン、プロピレン留分136g、イソブタン留分63
g、イソブテン33%、1−ブテン67%からなる留
分171g、2−ブテン、n−ブタン成分73gが回
収された。 なお、反応生成物の分析により、アセトン34.2
モル%、プロピオンアルデヒド3.0モル%、メチ
ルエチルケトン15.7モル%、n−ブチルアルデヒ
ド0.7モル%、クロロブタノン1.5モル%、第三級
ブチルアルコール44.9モル%の組成をもつ生成物
が1.3モル生成していることが分つた。 比較例 5 ジフエニルメチルアミンの代りにオルトホウ酸
を200ミリモル用いた以外は、実施例1と同様の
実験を行い、イソブテン43.8%、1−ブテン13.7
%、2−ブテン42.5%の組成を持つブテン混合物
を0.80モル回収した。 なお、液状生成物を分析したところ、次の組成
を持つ生成物が0.20モル生成していることが分つ
た。 メチルエチルケトン72.0重量%、n−ブチルア
ルデヒド2.2重量%、クロロブタノン0.8重量%、
第三級ブチルアルコール25.0重量%。
Claims (1)
- 1 イソオレフイン及びn−オレフインを含む炭
化水素混合物を、パラジウム、銅、ハロゲン及び
第三級アミンを含む触媒と接触させて、酸化反応
を行なわせしめ、得られる反応生成物と未反応の
イソオレフインを分離することからなる炭化水素
混合物中のイソオレフインの分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10133481A JPS584732A (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | イソオレフインの分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10133481A JPS584732A (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | イソオレフインの分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS584732A JPS584732A (ja) | 1983-01-11 |
| JPS6234017B2 true JPS6234017B2 (ja) | 1987-07-24 |
Family
ID=14297931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10133481A Granted JPS584732A (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | イソオレフインの分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS584732A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5106818B2 (ja) | 2006-10-20 | 2012-12-26 | 三菱重工業株式会社 | ウエストゲートバルブをそなえた排気ターボチャージャの構造 |
| JP6520021B2 (ja) | 2014-08-29 | 2019-05-29 | 株式会社Ihi | 流量可変バルブ機構及び過給機 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4237331A (en) * | 1979-10-26 | 1980-12-02 | Phillips Petroleum Company | Olefin oxidation process |
-
1981
- 1981-07-01 JP JP10133481A patent/JPS584732A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS584732A (ja) | 1983-01-11 |
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