JPS63190877A - ピリジン塩基類の合成方法 - Google Patents
ピリジン塩基類の合成方法Info
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- JPS63190877A JPS63190877A JP62120354A JP12035487A JPS63190877A JP S63190877 A JPS63190877 A JP S63190877A JP 62120354 A JP62120354 A JP 62120354A JP 12035487 A JP12035487 A JP 12035487A JP S63190877 A JPS63190877 A JP S63190877A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Pyridine Compounds (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】
〈発明の利用分野〉
本発明は、特定のゼオライト触媒を用い、脂肪族アルデ
ヒドおよび/またはケトンとアンモニアを気相で反応さ
せてピリジン塩基類を製造する方法に関し、特に好まし
くはアセトアルデヒドおよびホルムアルデヒドとアンモ
ニアを気相で反応させてピリジンおよびピコリン類を製
造する方法に関するものである。
ヒドおよび/またはケトンとアンモニアを気相で反応さ
せてピリジン塩基類を製造する方法に関し、特に好まし
くはアセトアルデヒドおよびホルムアルデヒドとアンモ
ニアを気相で反応させてピリジンおよびピコリン類を製
造する方法に関するものである。
〈従来技術並びに本発明が解決しようとする問題点〉脂
肪族アルデヒドおよび/またはケトンとアンモニアを気
相で非晶質シリカアルミナ等の固体酸触媒を用いて反応
させることにより、ピリジン塩基類を製造する方法は公
知である(特開昭51−68176号公報、特公昭46
−41546号公報、特公昭44−82790号公報)
。これらの方法は反応条件、特に触媒によって区別され
る。
肪族アルデヒドおよび/またはケトンとアンモニアを気
相で非晶質シリカアルミナ等の固体酸触媒を用いて反応
させることにより、ピリジン塩基類を製造する方法は公
知である(特開昭51−68176号公報、特公昭46
−41546号公報、特公昭44−82790号公報)
。これらの方法は反応条件、特に触媒によって区別され
る。
脂肪族アルデヒドおよび/またはケトンとアンモニアを
ピリジン塩基類にするための触媒として、結晶性アルミ
ノシリケートいわゆるゼオライトを用いることは公知で
ある(米国特許4,220,788号公報、特開昭60
−88862号公報)。
ピリジン塩基類にするための触媒として、結晶性アルミ
ノシリケートいわゆるゼオライトを用いることは公知で
ある(米国特許4,220,788号公報、特開昭60
−88862号公報)。
現在工業的に実施されている非晶質シリカアルミナ触媒
を用いる方法においては、原料として供給される脂肪族
アルデヒド、ケトンに対して得られるピリジン塩基類の
量の化学量論的(こ期待されるhkに対する比率、即ち
収率はたかだか50%と低く、また副反応によって触媒
上への炭素析出が起こり、活性が短時間の内に低下する
。従って、エアレージ冒ンによる再生を周期的に実施し
て再活性化を図る必要があり、反応(炭素析出)−再生
(過熱)の繰り返しにより、触媒活性と機械的強度の劣
化という欠点を有している。
を用いる方法においては、原料として供給される脂肪族
アルデヒド、ケトンに対して得られるピリジン塩基類の
量の化学量論的(こ期待されるhkに対する比率、即ち
収率はたかだか50%と低く、また副反応によって触媒
上への炭素析出が起こり、活性が短時間の内に低下する
。従って、エアレージ冒ンによる再生を周期的に実施し
て再活性化を図る必要があり、反応(炭素析出)−再生
(過熱)の繰り返しにより、触媒活性と機械的強度の劣
化という欠点を有している。
ゼオライトを触媒として用いた場合でも、例えば米国特
許4,220,783号公報では、H型ZSM−5ある
いはカドミウム、銅、ニッケルでイオン交換したZSM
−5のピリジン収率は40%以下の低いものしか得られ
ていない。特開昭60−’13362号公報ではアセト
アルデヒド、ホルムアルデヒドおよびアンモニアを用い
て、ピリジンとβ−ピコリンの合計収率として固定床で
77.0%、内経済的にβ−ピコリンよりも高価なビリ
ジ≦し率は51%である。また、より優れた反応方式の
流動床では同じ触媒を用いて反応させた場合にピリジン
とピコリン合計収率として88.8%、内ピリジン収率
は60.2%を得ている。
許4,220,783号公報では、H型ZSM−5ある
いはカドミウム、銅、ニッケルでイオン交換したZSM
−5のピリジン収率は40%以下の低いものしか得られ
ていない。特開昭60−’13362号公報ではアセト
アルデヒド、ホルムアルデヒドおよびアンモニアを用い
て、ピリジンとβ−ピコリンの合計収率として固定床で
77.0%、内経済的にβ−ピコリンよりも高価なビリ
ジ≦し率は51%である。また、より優れた反応方式の
流動床では同じ触媒を用いて反応させた場合にピリジン
とピコリン合計収率として88.8%、内ピリジン収率
は60.2%を得ている。
しかしながら、この収率は反応に用いているアセトアル
デヒドおよびホルムアルデヒド(モル比1:1)の内ア
セトアルデヒドを基準とした値であり、アセトアルデヒ
ドおよびホルムアルデヒドの全炭素数を基準とした値に
換算すると、ピリジン、ピコリンの合計収率88,8%
は78.5%であり、ピリジン収率60.2%は5、7
%となる。
デヒドおよびホルムアルデヒド(モル比1:1)の内ア
セトアルデヒドを基準とした値であり、アセトアルデヒ
ドおよびホルムアルデヒドの全炭素数を基準とした値に
換算すると、ピリジン、ピコリンの合計収率88,8%
は78.5%であり、ピリジン収率60.2%は5、7
%となる。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明者らは更に高い効率でピリジン塩基類を得られる
ような触媒を鋭意探索した結果、驚(べきことに制御指
数の大きなゼオライトをタリウム、鉛およびコバルトか
ら選ばれる一種以上の金属のイオンおよび/または金属
の化合物で修飾してなる触媒を用いることによって、高
いピリジン収率が得られることを発見し、本発明に到達
した。
ような触媒を鋭意探索した結果、驚(べきことに制御指
数の大きなゼオライトをタリウム、鉛およびコバルトか
ら選ばれる一種以上の金属のイオンおよび/または金属
の化合物で修飾してなる触媒を用いることによって、高
いピリジン収率が得られることを発見し、本発明に到達
した。
すなわち、本発明は、脂肪族のアルデヒドおよび/また
はケトンとアンモニアを触媒の存在下、気相で縮合させ
て、ピリジン塩基類を製造する方法において、触媒とし
てAJ 、 Fe 、および/またはGaからなる金属
(ただし、Alのみは除く)に対するSiの比率が約1
2ないし1000であり、かつ、制御指数が約0.8な
いし約12のゼオライトをタリウム、鉛およびコバルト
から選ばれる一種以上の金属のイオンおよび/または金
属の化合物で修飾してなる触媒を用いることを特徴とす
るピリジン塩基類の製造方法に関するものである。
はケトンとアンモニアを触媒の存在下、気相で縮合させ
て、ピリジン塩基類を製造する方法において、触媒とし
てAJ 、 Fe 、および/またはGaからなる金属
(ただし、Alのみは除く)に対するSiの比率が約1
2ないし1000であり、かつ、制御指数が約0.8な
いし約12のゼオライトをタリウム、鉛およびコバルト
から選ばれる一種以上の金属のイオンおよび/または金
属の化合物で修飾してなる触媒を用いることを特徴とす
るピリジン塩基類の製造方法に関するものである。
修飾の方法としては、例えば、ゼオライトを、タリウム
、鉛および/またはコバルトイオンでイオン交換する方
法、また、タリウム、鉛およびコバルトから選ばれる一
種以上の金属の化合物で混練法、含浸法、浸漬法、沈着
法あるいは蒸発乾固法等によってゼオライトを処理する
方法があげられる。また、これらの方法を併用してもよ
い。
、鉛および/またはコバルトイオンでイオン交換する方
法、また、タリウム、鉛およびコバルトから選ばれる一
種以上の金属の化合物で混練法、含浸法、浸漬法、沈着
法あるいは蒸発乾固法等によってゼオライトを処理する
方法があげられる。また、これらの方法を併用してもよ
い。
本発明を具体的に説明する。本発明で使用する脂肪族ア
ルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒ
ド、プロピオンアルデヒド、ブチλ ルアルデヒド等の飽和アルデヒドの他にアクロレイン、
メタクロレイン、クロトンアルデヒド等の不飽和アルデ
ヒドが用いられる。また、脂肪族ケトンとしては、アセ
トン、メチルエチルケトン等が用いられる。原料の脂肪
族アルデヒドおよび/または脂肪族ケトンの組み合わせ
により、生成するピリジン塩基類の主たる化合物が決定
される。
ルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒ
ド、プロピオンアルデヒド、ブチλ ルアルデヒド等の飽和アルデヒドの他にアクロレイン、
メタクロレイン、クロトンアルデヒド等の不飽和アルデ
ヒドが用いられる。また、脂肪族ケトンとしては、アセ
トン、メチルエチルケトン等が用いられる。原料の脂肪
族アルデヒドおよび/または脂肪族ケトンの組み合わせ
により、生成するピリジン塩基類の主たる化合物が決定
される。
これらの代表例を第1表に示す。
ここで言う「制御指数」とは、例えばFr1llett
e等のJounal of Catalysis 67
213−222(1981)で定義されている触媒の細
孔特性を表わすものである。この値は測定の方法により
若干の幅があるが、Fr1llette等の測定の結果
を第2表に示す。
e等のJounal of Catalysis 67
213−222(1981)で定義されている触媒の細
孔特性を表わすものである。この値は測定の方法により
若干の幅があるが、Fr1llette等の測定の結果
を第2表に示す。
第 2 表
する前の制御指数約0.8ないし12のゼオライトとし
ては、例えば、結晶性の鉄シリケート、ガリウムシリケ
ート、鉄アルミノシリケート、ガリウムアルミノシリケ
ート、鉄ガリウムシリケートあるいは鉄ガリウムアルミ
ノシリケートを用いることができる。特に、ZSM−5
型あるいはZSM−11型の結晶構造を持つ鉄シリケー
トあるいはガリウムシリケートがよい。これらのへテロ
シリケートからなるゼオライト中のkl、Fe、および
/またはGaからなる金属(ただし、Alのみは除く)
に対するSiの比率が約12ないし1000、特に好ま
しくは、約15ないし500のものが高い性能を示す9 本発明に用いる制御指数約0.8ないし約12のゼオラ
イトはナトリウム、カリウム等のアルカリイオン型、ア
ンモニウムイオン型あるいはプロトン型のいずれをも用
いることができる。しかしながら、アルカリイオンは最
終的に触媒中に残存すると触媒の活性を低下させ好まし
くないので、ゼオライトをタリウム、鉛およびコバルト
から選ばれる一種以上の金属のイオンおよび/または金
属の化合物で修飾する前に、修飾をする1つあるいは修
飾した後にアルカリイオンを除く操作をすることが望ま
しい。また、これらのゼオライトをタリウム、鉛および
コバルトから選ばれる一種以上の金属のイオンであらか
じめイオン交換したゼオライトを用いて、タリウム、鉛
およびコバルトから選ばれる一種以上の金属化合物で混
練法、含浸法、浸h″Z法、沈着法あるいは蒸発乾固法
による処理をしてもよい。金属化合物は焼成等の通常の
処理を行なった後、酸化物、ハロゲン化物、硫酸塩およ
びリン酸塩となる化合物あるいはこれらの複合酸化物と
なる化合物である。焼成は、通常大気中あるいはその他
窒素や二酸化炭素等のガス中、350〜800℃で数時
間行なわれるが、触媒は反応管内で昇温されるため、必
ずしも触媒の焼成は必要でない。
ては、例えば、結晶性の鉄シリケート、ガリウムシリケ
ート、鉄アルミノシリケート、ガリウムアルミノシリケ
ート、鉄ガリウムシリケートあるいは鉄ガリウムアルミ
ノシリケートを用いることができる。特に、ZSM−5
型あるいはZSM−11型の結晶構造を持つ鉄シリケー
トあるいはガリウムシリケートがよい。これらのへテロ
シリケートからなるゼオライト中のkl、Fe、および
/またはGaからなる金属(ただし、Alのみは除く)
に対するSiの比率が約12ないし1000、特に好ま
しくは、約15ないし500のものが高い性能を示す9 本発明に用いる制御指数約0.8ないし約12のゼオラ
イトはナトリウム、カリウム等のアルカリイオン型、ア
ンモニウムイオン型あるいはプロトン型のいずれをも用
いることができる。しかしながら、アルカリイオンは最
終的に触媒中に残存すると触媒の活性を低下させ好まし
くないので、ゼオライトをタリウム、鉛およびコバルト
から選ばれる一種以上の金属のイオンおよび/または金
属の化合物で修飾する前に、修飾をする1つあるいは修
飾した後にアルカリイオンを除く操作をすることが望ま
しい。また、これらのゼオライトをタリウム、鉛および
コバルトから選ばれる一種以上の金属のイオンであらか
じめイオン交換したゼオライトを用いて、タリウム、鉛
およびコバルトから選ばれる一種以上の金属化合物で混
練法、含浸法、浸h″Z法、沈着法あるいは蒸発乾固法
による処理をしてもよい。金属化合物は焼成等の通常の
処理を行なった後、酸化物、ハロゲン化物、硫酸塩およ
びリン酸塩となる化合物あるいはこれらの複合酸化物と
なる化合物である。焼成は、通常大気中あるいはその他
窒素や二酸化炭素等のガス中、350〜800℃で数時
間行なわれるが、触媒は反応管内で昇温されるため、必
ずしも触媒の焼成は必要でない。
具体的には、例えば、イオン交換法では、イオン交換す
るゼオライトは、アルカリイオン型、アンモニウムイオ
ン型あるいはプロトン型を用いることができ、好ましく
はアンモニウムイオン型であり、アルカリイオン型やプ
ロトン型は予め塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、
酢酸アンモニウム等のアンモニウム塩の水溶液中に数回
浸漬、5慮、過を繰り返してアンモニウムイオン型にイ
オン交換しておくことが望ましい。タリウム、鉛および
/または拳コバルトイオン型へのイオン交換は0.01
−2グラムイオン/jの濃度でタリウム、鉛および/ま
たはコバルトイオンを含む塩化物、硝酸塩あるいは酢酸
塩等の水溶液へのアルカリイオン型、アンモニウムイオ
ン型あるいはプロトン型、好ましくはアンモニウムイオ
ン型のゼオライと トの浸漬し、所定温度での攪拌、濾過の工程を繰り返し
、最後に水洗することによって行なわれる。
るゼオライトは、アルカリイオン型、アンモニウムイオ
ン型あるいはプロトン型を用いることができ、好ましく
はアンモニウムイオン型であり、アルカリイオン型やプ
ロトン型は予め塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、
酢酸アンモニウム等のアンモニウム塩の水溶液中に数回
浸漬、5慮、過を繰り返してアンモニウムイオン型にイ
オン交換しておくことが望ましい。タリウム、鉛および
/または拳コバルトイオン型へのイオン交換は0.01
−2グラムイオン/jの濃度でタリウム、鉛および/ま
たはコバルトイオンを含む塩化物、硝酸塩あるいは酢酸
塩等の水溶液へのアルカリイオン型、アンモニウムイオ
ン型あるいはプロトン型、好ましくはアンモニウムイオ
ン型のゼオライと トの浸漬し、所定温度での攪拌、濾過の工程を繰り返し
、最後に水洗することによって行なわれる。
また、タリウム、鉛およびコバルトから選ばれる一g以
上の金属の酸化物等の金属化合物を粉末のままあるいは
水等と共にゼオライト好ましくはアンモニウムイオン型
あるいはプロトン型のゼオライトと混合または混練した
後、焼成する。あるいは、タリウム、鉛およびコバルト
から選ばれる一種以上の金属の硝酸塩、酢酸塩等の金属
化合物からアンモニア水等による中和によってえられた
水酸化物をゼオライト好ましくはアンモニウムイオン型
あるいはプロトン型のゼオライトと混線後、焼成する。
上の金属の酸化物等の金属化合物を粉末のままあるいは
水等と共にゼオライト好ましくはアンモニウムイオン型
あるいはプロトン型のゼオライトと混合または混練した
後、焼成する。あるいは、タリウム、鉛およびコバルト
から選ばれる一種以上の金属の硝酸塩、酢酸塩等の金属
化合物からアンモニア水等による中和によってえられた
水酸化物をゼオライト好ましくはアンモニウムイオン型
あるいはプロトン型のゼオライトと混線後、焼成する。
また、前記の硝酸塩、酢酸塩等の金属化合物の水溶液に
ゼオライト好ましくはアンモニウムイオン型あるいはプ
ロトン型のゼオライトを分子tRさせ、この中にアンモ
ニア水等を加えることにより、ゼオライトの表面に金属
酸化物等を沈着させ、水洗後、焼成する。他に、タリウ
ム、鉛、コバルトから選ばれる一種以上の金属化合物の
水溶液にゼオライト好ましくはアンモニウムイオン型あ
るいはプロトン型のゼオライトを投入し、蒸発乾固後、
焼成する。
ゼオライト好ましくはアンモニウムイオン型あるいはプ
ロトン型のゼオライトを分子tRさせ、この中にアンモ
ニア水等を加えることにより、ゼオライトの表面に金属
酸化物等を沈着させ、水洗後、焼成する。他に、タリウ
ム、鉛、コバルトから選ばれる一種以上の金属化合物の
水溶液にゼオライト好ましくはアンモニウムイオン型あ
るいはプロトン型のゼオライトを投入し、蒸発乾固後、
焼成する。
これらの修飾によって、ゼオライトに含有されるタリウ
ム、鉛および/またはコバルトのJJ(は、ゼオライト
によっであるいはイオンまたは金属化合物によって好ま
しい領域が異なるが、概略0.005〜、0m?当量/
gである。
ム、鉛および/またはコバルトのJJ(は、ゼオライト
によっであるいはイオンまたは金属化合物によって好ま
しい領域が異なるが、概略0.005〜、0m?当量/
gである。
このようにして一種以上の金属イオンおよび/または金
属化合物で修飾されたゼオライトは、そのまま、あるい
はシリカ、硅腺土、カオリン、ベントナイト、アルミナ
および/またはシリカアルミナを加えて、打錠機で円柱
状や円筒状に成型されたり、水やポリビニルアルコール
あるいは酢酸ビニルを加えて混練し、押し出し機で成型
される。
属化合物で修飾されたゼオライトは、そのまま、あるい
はシリカ、硅腺土、カオリン、ベントナイト、アルミナ
および/またはシリカアルミナを加えて、打錠機で円柱
状や円筒状に成型されたり、水やポリビニルアルコール
あるいは酢酸ビニルを加えて混練し、押し出し機で成型
される。
また、後述するような流動床用触媒としては、シリカ、
珪藻土、カオリン、ベントナイト、アルミナおよび/ま
たはシリカアルミナと水を加えてスラリーとして、これ
を噴霧乾燥して、球状のマイクロビーズとする。いずれ
の方法においても、大気中あるいはその他窒素や二酸化
炭素等のガス中、350〜800℃で数時間焼成して、
成型品に強度を賦与し、バインダー等に含まれる揮発成
分を除去する。しかし、触媒は反応管内で昇温されるた
め、必ずしも触媒の焼成は必要でない。
珪藻土、カオリン、ベントナイト、アルミナおよび/ま
たはシリカアルミナと水を加えてスラリーとして、これ
を噴霧乾燥して、球状のマイクロビーズとする。いずれ
の方法においても、大気中あるいはその他窒素や二酸化
炭素等のガス中、350〜800℃で数時間焼成して、
成型品に強度を賦与し、バインダー等に含まれる揮発成
分を除去する。しかし、触媒は反応管内で昇温されるた
め、必ずしも触媒の焼成は必要でない。
本発明の反応は固定床、流動床あるいは移動床で行なわ
れる。
れる。
脂肪族のアルデヒド、ケトンあるいはこれらの混合物に
対するアンモニアのモル比は約0.5〜5mo 17m
o 1である。空間速度(SV)は100〜10000
Hr で、好ましくは800〜3000Hr−’が用
いられる。反応温度は850℃ないしは600℃が好ま
しい。反応ガスの圧力は大気圧以下から数気圧まで用い
ることができるが、通常大気圧ないし2気圧付近が至便
である。
対するアンモニアのモル比は約0.5〜5mo 17m
o 1である。空間速度(SV)は100〜10000
Hr で、好ましくは800〜3000Hr−’が用
いられる。反応温度は850℃ないしは600℃が好ま
しい。反応ガスの圧力は大気圧以下から数気圧まで用い
ることができるが、通常大気圧ないし2気圧付近が至便
である。
ピリジンあるいはβ−ピコリンを合成するために、特に
好ましい脂肪族アルデヒドあるいはケトンの組み合わせ
は、アセトアルデヒドとホルムアルデヒドのくみあわせ
で、アセトアルデヒドとホルムアルデヒドのモル比を1
:0.8ないしl:3とする。特に本発明の触媒を用い
る場合、β−ピコリンよりも高価なピリジンが優位に生
成する。
好ましい脂肪族アルデヒドあるいはケトンの組み合わせ
は、アセトアルデヒドとホルムアルデヒドのくみあわせ
で、アセトアルデヒドとホルムアルデヒドのモル比を1
:0.8ないしl:3とする。特に本発明の触媒を用い
る場合、β−ピコリンよりも高価なピリジンが優位に生
成する。
また、α−ピコリンあるいはγ−ピコリンを合成するた
めには、脂肪族アルデヒドあるいはケトンの組み合わせ
は、アセトアルデヒドのみを用いることが望ましい。原
料ガス中には、水、メタノール等を含ませることも、特
に支障なく反応を行なわせることができる。メタノール
の含有11tとしては、通常、アセトアルデヒド1モル
当たり0.5モル以下である。ホルムアルデヒドは、ホ
ルマリンの形態で供給することができる。また、脂肪族
アルデヒドあるいはケトンとしては、蒸発器あるいは反
応器において、脂肪族アルデヒドあるいはケトンの七ツ
マ−を発生するようなダイマー、トリマー、その他のオ
リゴマーあるいはポリマーを用いることもできる。
めには、脂肪族アルデヒドあるいはケトンの組み合わせ
は、アセトアルデヒドのみを用いることが望ましい。原
料ガス中には、水、メタノール等を含ませることも、特
に支障なく反応を行なわせることができる。メタノール
の含有11tとしては、通常、アセトアルデヒド1モル
当たり0.5モル以下である。ホルムアルデヒドは、ホ
ルマリンの形態で供給することができる。また、脂肪族
アルデヒドあるいはケトンとしては、蒸発器あるいは反
応器において、脂肪族アルデヒドあるいはケトンの七ツ
マ−を発生するようなダイマー、トリマー、その他のオ
リゴマーあるいはポリマーを用いることもできる。
反応中、触媒には炭素の析出が見られるが、従来の方法
に比べてピリジン塩基類の収率が高いことの当然の結果
として触媒への炭素析出は少ない。
に比べてピリジン塩基類の収率が高いことの当然の結果
として触媒への炭素析出は少ない。
従って、触媒の再生は容易である。尚、触媒の再生には
従来の方法に準じた方法、即ち450〜550℃の温度
で空気を触媒層に通じて触媒上の析出炭素を焼却する。
従来の方法に準じた方法、即ち450〜550℃の温度
で空気を触媒層に通じて触媒上の析出炭素を焼却する。
〈発明の効果〉
本発明の触媒を用いることにより、例えば実施例で示す
ように、原料のアルデヒドおよびケトンの全炭素数を基
準とした値で、ピリジン収率が54%以上、ピリジンと
ピコリンの合計収率が75%以上となり、従来法(比較
例によればその最高のピリジン収率および合計収率はそ
れぞれ43%および61%である。)に比較して経済的
により高価なピリジンを高収率で得ることができる。ま
た、触媒への炭素析出が少なく、触媒の再生は容易であ
る。
ように、原料のアルデヒドおよびケトンの全炭素数を基
準とした値で、ピリジン収率が54%以上、ピリジンと
ピコリンの合計収率が75%以上となり、従来法(比較
例によればその最高のピリジン収率および合計収率はそ
れぞれ43%および61%である。)に比較して経済的
により高価なピリジンを高収率で得ることができる。ま
た、触媒への炭素析出が少なく、触媒の再生は容易であ
る。
〈実施例〉
本発明を更に詳細に説明するために、以下に具体的な実
施例を上げるが、本発明はこれらに限定の全炭素数を基
準としたもので、以下の式によった。
施例を上げるが、本発明はこれらに限定の全炭素数を基
準としたもので、以下の式によった。
生成ピリジンのCの原子総数
ピリジン収率= X100
(%)原料アルデヒド及びケトンの Cの原子総数 生成α、β、γ−ピコリンのCの原子総数α、β、γ−
ピコリン収率=
x−100(%)垢14アルデヒド及びケトン7
ECの原子未ヴ攻実施例 I 結晶性鉄シリケートゼオライトを以下の方法で合成した
。
(%)原料アルデヒド及びケトンの Cの原子総数 生成α、β、γ−ピコリンのCの原子総数α、β、γ−
ピコリン収率=
x−100(%)垢14アルデヒド及びケトン7
ECの原子未ヴ攻実施例 I 結晶性鉄シリケートゼオライトを以下の方法で合成した
。
Fe(NO3)3−9H2034y、テトラ−n−プロ
ピルアンモニウムブロマイド84f、i留水150Fの
水溶液をA液とする。フユームシリ力70f1蒸留水7
002のサスペンションをB液とする。
ピルアンモニウムブロマイド84f、i留水150Fの
水溶液をA液とする。フユームシリ力70f1蒸留水7
002のサスペンションをB液とする。
NaOH7,4f、蒸留水50Fのm液をC液とする。
C液の中にA液とB液を加え、オートクレーブ中で16
0℃、60時間加熱攪拌した。pHは12,4から1、
4へ変化した。得られた固形物を、水洗液がpH7,3
になるまで水洗し、72.7yの白色固体を得た。この
生成物は、X線回折による分析からZSM−5結晶構造
を持つことが確認された。
0℃、60時間加熱攪拌した。pHは12,4から1、
4へ変化した。得られた固形物を、水洗液がpH7,3
になるまで水洗し、72.7yの白色固体を得た。この
生成物は、X線回折による分析からZSM−5結晶構造
を持つことが確認された。
得られたNa型鉄シリケートゼオライトを、11の5%
の塩化アンモニウム水溶液で50〜b時間のイオン交換
を8回行なった後、水洗水のCI−がlppm以下にな
るまで水洗し、110℃x16時間乾燥してNH4+型
鉄シリケートゼオライトを得、その一部をさらに530
℃×4時間空気中で焼成して、H型鉄シリケートゼオラ
イトを得た。
の塩化アンモニウム水溶液で50〜b時間のイオン交換
を8回行なった後、水洗水のCI−がlppm以下にな
るまで水洗し、110℃x16時間乾燥してNH4+型
鉄シリケートゼオライトを得、その一部をさらに530
℃×4時間空気中で焼成して、H型鉄シリケートゼオラ
イトを得た。
硝酸タリウム(I) 0.15 fを含む水溶液20m
71にアンモニア水を加えて中和し、得られた沈殿物を
水洗し、ペースト状の水酸化タリウムを得た。これとH
型鉄シリケートゼオライト42を乳鉢で均一に混練した
後、110℃×14時間乾燥し、空気中530℃×4時
間焼成して、H型鉄シリケート/ Th0CT120含
量2.8%)を調製した。
71にアンモニア水を加えて中和し、得られた沈殿物を
水洗し、ペースト状の水酸化タリウムを得た。これとH
型鉄シリケートゼオライト42を乳鉢で均一に混練した
後、110℃×14時間乾燥し、空気中530℃×4時
間焼成して、H型鉄シリケート/ Th0CT120含
量2.8%)を調製した。
ド2モルとホルムアルデヒド(40%水溶液)1モルの
混合物を気化させ、予熱したアンモニアガス4モルと混
合し、5V1000Hr’テ450 ℃に保管 った反応呑に通じた。反応生成物を水に吸収させたのち
、FIDガスクロマトグラフにより分析を行なった。反
応開始から3時間の平均の結果は、ピリジン55%、α
−ピコリン6%、β−ピコリン12%、γ−ピコリン6
%、合計79%の収率であった。
混合物を気化させ、予熱したアンモニアガス4モルと混
合し、5V1000Hr’テ450 ℃に保管 った反応呑に通じた。反応生成物を水に吸収させたのち
、FIDガスクロマトグラフにより分析を行なった。反
応開始から3時間の平均の結果は、ピリジン55%、α
−ピコリン6%、β−ピコリン12%、γ−ピコリン6
%、合計79%の収率であった。
実施例 2
実施例1で調製したNH4+型鉄シリケートゼオライト
42を0.1 M硝酸鉛水溶液40m1で80℃×2時
間のイオン交換を行ない、20倍量の蒸留水を数回に分
けて洗浄した。110CX16時間乾燥し、空気中53
0℃×4時間焼成してPb型鉄シリケー)、 (pb含
量、5%)を調製した。
42を0.1 M硝酸鉛水溶液40m1で80℃×2時
間のイオン交換を行ない、20倍量の蒸留水を数回に分
けて洗浄した。110CX16時間乾燥し、空気中53
0℃×4時間焼成してPb型鉄シリケー)、 (pb含
量、5%)を調製した。
これを触媒に用いて、実施例1と同様の反応を行なった
結果を第3表に示す。
結果を第3表に示す。
実施例 3
実施例1と同様の方法で、F e (NOs )s ・
9 H20(1)代わりニGa (NO3)! −9H
204,87yを使用し、ZSM−5結晶構造を持つN
a型ガリウムシリケートゼオライトを合成した。これを
NH,+型ガリウムシリケートゼオライトにイオン交換
した後、実施例1と同様の方法で硝酸鉛の代わりに硝酸
コバルトを用いて、CO型ガリウムシリケートゼオライ
ト(C。
9 H20(1)代わりニGa (NO3)! −9H
204,87yを使用し、ZSM−5結晶構造を持つN
a型ガリウムシリケートゼオライトを合成した。これを
NH,+型ガリウムシリケートゼオライトにイオン交換
した後、実施例1と同様の方法で硝酸鉛の代わりに硝酸
コバルトを用いて、CO型ガリウムシリケートゼオライ
ト(C。
含ffO,08%〕を調製した。
これを触媒に用いて、実施例1と同様の反応を行なった
結果を第3表に示す。
結果を第3表に示す。
実施例 4,5
実施例8と同様の方法で、硝酸コバルトの代わりに硝酸
タリウムあるいは硝酸鉛を用いて、TI型ガリウムシリ
ケートゼオライト(TI含量2.9%〕あるいはpb型
ガリウムシリケートゼオライト(pb含量、8%)を調
製した。
タリウムあるいは硝酸鉛を用いて、TI型ガリウムシリ
ケートゼオライト(TI含量2.9%〕あるいはpb型
ガリウムシリケートゼオライト(pb含量、8%)を調
製した。
これらを触媒に用いて、実施例1と同様の反応を行なっ
た結果を第3表に示す。
た結果を第3表に示す。
比較例 I
ZSM−5ゼオライトをへ嶋法(触謀、幻(8)、2B
2(1981))に基づき、以下に示す方法により合成
した。
2(1981))に基づき、以下に示す方法により合成
した。
蒸留水438.4 y、硫酸アルミニウム4.6 f
、テトー7−n−プロピルアンモニウムブロマイド55
゜82、硫酸402を混合し、A液とした。蒸留水82
0?、8号ケイ酸ソーダ453yを混合し、B液とした
。蒸留水’154fj’、食塩139Fを混合し、C液
とした。31のステンレス製オートクレーブにC液を投
入し、激しく攪拌しながら、A。
、テトー7−n−プロピルアンモニウムブロマイド55
゜82、硫酸402を混合し、A液とした。蒸留水82
0?、8号ケイ酸ソーダ453yを混合し、B液とした
。蒸留水’154fj’、食塩139Fを混合し、C液
とした。31のステンレス製オートクレーブにC液を投
入し、激しく攪拌しながら、A。
B両液を滴下混合した。混合物のpHが9.5〜11に
保たれるように調節した。オートクレーブを密閉し、1
60℃に昇温、攪拌を継続し、その状態で20時間水熱
合成を行なった。このゲージ圧は、5〜6 Kg/Cr
Aを示した。反応終了後、室温まで冷却し、生成物をろ
別した。ろ液中にCI−がlppm以下になるまで洗浄
、ろ別を繰り返した後、110℃×16時間乾燥し、空
気中530℃×4時間焼成し、Na型28M−5白色結
晶1122を得た。この白色結晶のX線回折スペクトル
は、特公昭46−10064号公報に記載されているZ
SM−5のXFi1回折スペクトルと一致することを確
認した。得られたNa型28M−5ゼオライトを、17
の5%の塩化アンモニウム水溶液で50〜b イオン交換を3回行なった後、水洗水のC1−がlpp
m以下になるまで水洗し、110℃X16時間乾燥して
NH4+型ZSM−5結晶1062を得、さらにその一
部を5aocx4時間空気中で焼成して、H型ZSM−
5を得た。
保たれるように調節した。オートクレーブを密閉し、1
60℃に昇温、攪拌を継続し、その状態で20時間水熱
合成を行なった。このゲージ圧は、5〜6 Kg/Cr
Aを示した。反応終了後、室温まで冷却し、生成物をろ
別した。ろ液中にCI−がlppm以下になるまで洗浄
、ろ別を繰り返した後、110℃×16時間乾燥し、空
気中530℃×4時間焼成し、Na型28M−5白色結
晶1122を得た。この白色結晶のX線回折スペクトル
は、特公昭46−10064号公報に記載されているZ
SM−5のXFi1回折スペクトルと一致することを確
認した。得られたNa型28M−5ゼオライトを、17
の5%の塩化アンモニウム水溶液で50〜b イオン交換を3回行なった後、水洗水のC1−がlpp
m以下になるまで水洗し、110℃X16時間乾燥して
NH4+型ZSM−5結晶1062を得、さらにその一
部を5aocx4時間空気中で焼成して、H型ZSM−
5を得た。
これを触媒に用いて、実施例1と同様の反応を行なった
結果を第4表に示す。
結果を第4表に示す。
比較例 2
比較例1で合Jii L/たNH4+型ZSM−549
を0.1M硝酸カドミウム水溶液40m71で80℃×
2時間のイオン交換を行ない、20倍量の蒸留水で数回
に分けて洗浄した。110℃×16時間乾燥し、空気中
530℃×4時間焼成してCd型Z SM−5(Cd含
量0.16%)を調製した。
を0.1M硝酸カドミウム水溶液40m71で80℃×
2時間のイオン交換を行ない、20倍量の蒸留水で数回
に分けて洗浄した。110℃×16時間乾燥し、空気中
530℃×4時間焼成してCd型Z SM−5(Cd含
量0.16%)を調製した。
これを触媒に714いて、実施例1と同様の反応を行な
った結果を第4表に示す。
った結果を第4表に示す。
比較例 3
Y型ゼオライト(東洋曹達工業(株)製:TSZJ30
HOA )を触媒に用いて、実施例1と同様の反Lcを
行なった結果を第4表に示す。
HOA )を触媒に用いて、実施例1と同様の反Lcを
行なった結果を第4表に示す。
比a例 4
ucc%シリカライト(S−115)を触媒に用いて、
実施例1と同様の反応を行なった結果を第4表に示す。
実施例1と同様の反応を行なった結果を第4表に示す。
比較例 5
シリカアルミナ(日揮化学C株)製:N−681L・O
を触媒に用いて、実施例1と同様の反応を行なった結果
を第4表に示す。
を触媒に用いて、実施例1と同様の反応を行なった結果
を第4表に示す。
Claims (17)
- (1)脂肪族のアルデヒドおよび/またはケトンとアン
モニアを触媒の存在下、気相で縮合させて、ピリジン塩
基類を製造する方法において、触媒としてAl、Fe、
および/またはGaからなる金属(ただし、Alのみは
除く)に対するSiの比率が約12ないし1000であ
り、かつ、制御指数が約0.8ないし約12のゼオライ
トをタリウム、鉛およびコバルトから選ばれる一種以上
の金属のイオンおよび/または金属の化合物で修飾して
なる触媒を用いることを特徴とするピリジン塩基類の製
造方法。 - (2)脂肪族のアルデヒドとしてアセトアルデヒドとホ
ルムアルデヒドを用い、主生成物がピリジンである特許
請求の範囲第1項記載の方法。 - (3)アセトアルデヒド:ホルムアルデヒド:アンモニ
アのモル比が約1:0.3〜3:0.5〜5である特許
請求の範囲第2項記載の方法。 - (4)反応原料中にアセトアルデヒド1モル当たり、0
.5モル以下のメタノールを含有してなる特許請求範囲
第2項記載の方法。 - (5)ゼオライトをタリウムイオン、鉛イオンおよびコ
バルトイオンから選ばれる一種以上の金属イオンでイオ
ン交換してなる触媒を用いることを特徴とする特許請求
の範囲第1、第2または第3項記載の方法。 - (6)ゼオライトをタリウム化合物、鉛化合物およびコ
バルト化合物から選ばれる一種以上の金属化合物で混練
法、含浸法、浸漬法、沈着法あるいは蒸発乾固法によっ
て処理してなる触媒を用いることを特徴とする特許請求
の範囲第1、第2または第3項記載の方法。 - (7)金属化合物が酸化物、ハロゲン化物、硫酸塩、リ
ン酸塩、硝酸塩および有機カルボン酸塩から選ばれる一
種以上の金属化合物である特許請求の範囲第6項記載の
方法。 - (8)タリウム、鉛および/またはコバルトの金属化合
物が酸化物である特許請求の範囲第7項記載の方法。 - (9)金属化合物による修飾方法がこの酸化物または水
酸化物をゼオライトと混練することによる特許請求の範
囲第6項記載の方法。 - (10)タリウム、鉛および/またはコバルトの金属の
含有量がゼオライトに対して0.005ないし0.1m
g当量/gである特許請求の範囲第1、第2、第3、第
5、第6、第7、第8または第9項記載の方法。 - (11)脂肪族アルデヒドとしてアセトアルデヒドを用
い、α−ピコリンおよびγ−ピコリンを主生成物とする
特許請求の範囲第1項記載の方法。 - (12)脂肪族アルデヒドとしてアクロレインを用い、
β−ピコリンおよびピリジンを主生成物とする特許請求
の範囲第1項記載の方法。 - (13)脂肪族アルデヒドとしてホルムアルデヒド、脂
肪族ケトンとしてアセトンを用い、2,6−ルチジンを
主生成物とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 - (14)ゼオライト中のAl、Fe、および/またはG
aからなる金属(ただし、Alのみは除く)に対するS
iの比率が約15ないし500である特許請求の範囲第
1、第2、第3、第5、第6、第7、第8、第9、第1
0、第11、第12または第13項記載の方法。 - (15)ゼオライトがZSM−5型あるいはZSM−1
1型結晶構造を有するガリウムシリケートである特許請
求の範囲第1、第2、第3、第5、第6、第7、第8、
第9、第10、第11、第12または第13項記載の方
法。 - (16)ゼオライトがZSM−5型あるいはZSM−1
1型結晶構造を有する鉄シリケートである特許請求の範
囲第1、第2、第3、第5、第6、第7、第8、第9、
第10、第11、第12または第13項記載の方法。 - (17)触媒にシリカ、珪藻土、カオリン、ベントナイ
ト、アルミナおよび/またはシリカアルミナを含ませた
特許請求の範囲第1、第2、第3、第11、第12、第
13、第14、第15、または第16項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/009,526 US4810794A (en) | 1986-02-06 | 1987-02-02 | Process for producing pyridine bases |
| US9526 | 1987-02-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63190877A true JPS63190877A (ja) | 1988-08-08 |
| JPH07107049B2 JPH07107049B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=21738193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62120354A Expired - Fee Related JPH07107049B2 (ja) | 1987-02-02 | 1987-05-19 | ピリジン塩基類の合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07107049B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0987250A (ja) * | 1995-09-25 | 1997-03-31 | Daicel Chem Ind Ltd | ピリジン塩基類の製造方法、新規金属担持ゼオライトおよびその製法 |
-
1987
- 1987-05-19 JP JP62120354A patent/JPH07107049B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0987250A (ja) * | 1995-09-25 | 1997-03-31 | Daicel Chem Ind Ltd | ピリジン塩基類の製造方法、新規金属担持ゼオライトおよびその製法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07107049B2 (ja) | 1995-11-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |