JPS63225502A - 過酸化水素の製造方法 - Google Patents

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〕 本発明は過酸化水素の製造′方法に関する。

〔従来の技術〕 過酸化水素を製造するための既知のアントラキノン法で
は、アルキルアンｌ−ワキノンの如きアントラキノンを
溶媒に溶解して、使用溶液を形成し、アルキルアントラ
キノンを触媒の存在下で水素化して対応するアルキルア
ントラヒドロキノンを形成し、触媒を分離した後、酸素
含有ガスにより酸化して過酸化水素を生成させる。その
酸化工程中アルキルアントラキノンが再生し、先ず生成
物の過酸化水素を水で抽出することにより除去した後１
、水素化工程へ再循環される。連続的な循環中に、アン
トラキノンは部分的に対応するテトラヒドロアントラキ
ノンに転化し、それが今度は連続的な還元及び酸化によ
り過酸化水素を与えることができる。

アントラキノン法では、使用溶液中に存在するアントラ
ヒドロキノン１モル当り１モルの過酸化水素が得られる
。従って、過酸化水素の収率を最大にするため、出発ア
ルキルアントラキノン及び対応するアルキルアントラヒ
ドロキノンが溶媒に極めてよく溶けることが重要である
。生成物を有機溶媒から抽出する時、過酸化水素の水性
相中の濃度対有機相中の濃度の平衡を支配する分配係数
が大きな溶媒を用いることも重要である。

アントラキノン法で用いられる溶媒は、一つの成分が主
にアントラキノンの溶媒への溶解を促進するために存在
し、他方の成分がアントラヒドロキノンの溶媒への溶解
を促進するために存在している２成分単一相混合物であ
るのが最も有利である０両方の成分共、過酸化水素の有
機溶媒から水性相中への抽出を効率よくさせるためには
、水に溶けないか又はわずかにしか溶けないのがよい。

既知の溶媒は、生成する過酸化水素の１が、常に比較的
限られたままでいるか、然も（又は）他の精製法が屡々
同時に要求される点で、必ずしも、完全に満足できるも
のではないことが判明している。従って、本発明の目的
は、過酸化水素を製造するための上記方法で用いるのに
一層適した溶媒を与えることである。

〔本発明についての記述〕

本発明によれば、アントラキノン及びアントラヒドロキ
ノンが溶解される溶媒を含む使用溶液を用いて、アント
ラキノンを水素化してアントラヒドロキノンにし、その
アントラヒドロキノンを酸化してアントラキノンを再生
させると共に、過酸化水素を形成させるアントラキノン
法による過酸化水素の製造方法において、ハロゲン化炭
化水素からなる溶媒を用いることを特、徴とする改良さ
れた過酸化水素製造方法が与えられる。

溶媒は、ハロゲン化炭化水素がアントラキノン。

の溶解を促進する成分を形成し、他方の成分がアントラ
ヒドロキノンの溶解を促進する２成分単一相混合物であ
るのが好ましい。

ハロゲン化炭化水素は、モノ−、ジー、トリー、等のハ
ロゲン置換生成物でよい、ハロゲンはフッ素、塩素、臭
素又は沃素の少なくとも一種類でよい。

ハロゲン化炭化水素は、ハロゲン化飽和非環式炭化水素
及びハロゲン化不飽和非環式炭化水素からなる群から選
択してもよい。

ハロゲン化炭化水素はクロロホルム（沸点６１℃）、又
はトリクロロエチレン（沸点８７℃）又はテトラクロロ
エチレン（沸点１２１℃）でよい。

アントラヒドロキノンの溶解を促進するための成分は、
当分野で知られている慣用の溶媒でよい。

それはジブチルプロピオンアミド及びトリブチルホスフ
ェートからなる群から選択されるのが好ましい。

使用溶液中の、ハロゲン化炭化水素成分対アントラヒド
ロキノンのための成分の体積比は、２０：１〜１：２０
であるのが都合がよい。

ハロゲン化炭化水素の混合物を使用溶液に用いてもよく
、任意にアントラキノンのための従来知られていた溶媒
成分と混合してもよいことは認められるであろう、又、
アントラヒドロキノンのために溶媒成分の混合物を用い
てもよい。

アントラキノンは２−エチルアントラキノン、２−Ｌ−
アントラキノン又は２−アミルアントラキノン又はそれ
らの混合物の如きアルキルアントラキノン、及びそれら
のテトラヒドロ誘導体でよい。

典型的には、使用溶液はアントラキノン及びアントラヒ
ドロキノンが飽和しているであろう。

本発明は前述の方法によって製造された過酸化水素にも
間する。

本発明は、例として、次の実施例を９照して記述するが
、それらに限定されるものではない。

実施例１ クロロポルムとトリブチルホ・スフエートとの体積比６
０／’４０混合物中に２５０ｇ／ｌの２−エチルアント
ラキノンを溶解して含む使用溶液を、パラジウムの存在
下で４０℃で水素化し、５０％の２−エチルアンＩ・ラ
キノンが２−エチルアントラヒドロキノンとして存在す
るまで水素化した。その溶液を、連続的再循環装置中で
酸素ガスを通すことにより、酸素を吸収しなくなるまで
酸化した。その使用溶液から水で過酸化水素を抽出し、
定量試験にかけた。それは、使用溶液がＬ８ｇ／ｌの過
酸化水素生成物を含んでいることを示していた。

実施例２ テトラヒロロエチレとジブチルプロピオンアミドとの体
積比８０／２０混き物中に２５０ｇ／ｉ’の２−エチル
アントラキノンを溶解して含む使用溶液を、パラジウム
の存在下で４５℃で水素化し、５０％の２−エチルアン
トラキノンが２−エチルアントラヒドロキノンとして存
在するまで水素化し、連続的再循環装置中で酸素ガスを
通すことにより、酸素を吸収しなくなるまで酸化し、使
用溶液中１８ｇ／ｌの３ａｌ！１２化水素濃度を生じさ
せた。７段階液・液抽出装置で、使用溶液から過酸化水
素を連続的に抽出し、水性溶液中４７％ｍ／ｖの濃度の
生成物を生じさせた。ハロゲン化炭化水素が、アントラ
キノン法でのアントラキノンのための溶媒又は溶媒成分
として次の性質をもつことは本発明の利点である。

輸）　２−アルキルアントラキノン及び対応する２−ア
ルキルテトラヒドロアントラキノンの溶解度が大きく、
６００ｇ／ｌｌまでにもなる；（１，）　　水に実質的
に溶けない； （ｃ）　　水性相中対有機溶媒相中の過酸化水素の分配
係数が大きい； （ｄ）　　少なくとも高ハロゲン化炭化水素が不燃性で
ある。

クロロホルム及びテトラクロロエチレン、ベル２０ロエ
チレンの如き高ハロゲン化炭化水素が不燃性であること
は、過酸化水素を製造するための循環アントラキノン法
に固有のよく知られた引火の危険を考えると重要である
。

クロロポルム及びテトラクロロエチレンの如きハロゲン
化炭化水素への、例え、ば２−アルキルアントラキノン
の溶解度が大きいことの利点は、アントラヒドロキノン
のために適当な溶媒成分と共に用いた時、有機相中の過
酸化水素の濃度が、クロロホルムの場合には２Ｂ、／ｌ
まで、テトラクロロエチレンの場合には２２ｇ／ｌまで
の濃度に達することができることである。上述のハロゲ
ン化炭化水素の両方共、使用される第２成分の性質によ
り、溶媒混合物の主たる又は少量の成分として用いても
よい。

一般に、２０までの、水性相中対有機相中の過酸化水素
濃度の分配係数は、アントラキノン法で従来用いられて
いる溶媒にとって異常に高いと考えられる。しかし、例
えば８０体積％のテトラクロロエチレンと２０体積％の
適当なアントラヒドロキノン成分例えば、ジブチルプロ
ピオンアミド又はトリブチルホスフェ−Ｉ・を含む２成
分、例えば溶媒混合物は４３を越える分配係数を有する
。

本発明の溶媒の大きな分配係数と共に、有機相中の過酸
化水素濃度が大きいことにより、液・液抽出装置で得ら
れる水性相中の過酸化水素の濃度を高くすることができ
る０本出願人は、抽出装置から直接５０％ＩＩ／Ｖを越
える過酸化水素濃度をもつ水溶液を得ることができ、商
業的に要求される濃度を得るためにその溶液から水を真
空蒸発させる必要性をなくすことができることを見出し
ている。

従って、商業的生成物中に不純物が濃縮されるのを、過
酸化水素の製造中真空蒸発段階を省略することにより、
回避することができることは本発明の更に別の利点であ
る。

前記使用溶液が大きな密度及び低い粘性を有することは
、本発明の更に別の利点である０例えば、実施例２に記
載の使用溶液は、４５℃で１．４０３ｇ／４の（Ｗ　ｌ
ｘ及び４０℃でｔｏｃ　ｐ　ｓの粘度を有する。水との
密度差が大きな使用溶液は、液・液抽出による過酸化水
素生成物の良好で効率的な分離のために重要であり、粘
性が低いことにより、水素化、酸化及び使用溶液のろ過
を速くするゝことができる。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）アントラキノン及びアントラヒドロキノンが溶解
   する溶媒を含む使用溶液を用いて、アントラキノンを水
   素化してアントラヒドロキノンにし、そのアントラヒド
   ロキノンを酸化してアントラキノンを再生させると共に
   、過酸化水素を形成させるアントラキノン法による過酸
   化水素の製造方法において、ハロゲン化炭化水素からな
   る溶媒を用いることを特徴とする改良過酸化水素製造方
   法。
2. （２）溶媒が、２成分単一相混合物で、その中でハロゲ
   ン化炭化水素がアントラキノンの溶解を促進する成分を
   形成し、他方の成分がアントラヒドロキノンの溶解を促
   進する２成分単一相混合物である特許請求の範囲第１項
   に記載の方法。
3. （３）アントラキノンを水素化してアントラヒドロキノ
   ンにし、そのアントラヒドロキノンを酸化してアントラ
   キノンを再生させると共に、過酸化水素を形成させるア
   ントラキノン法による過酸化水素製造方法で、アントラ
   キノンとアントラヒドロキノンが外囲温度及び圧力で液
   体である二つの成分からなる単一相の溶媒中に溶解され
   ており、その一方の成分がアントラキノンの溶解を促進
   し、他方の成分がアントラヒドロキノンの溶解を促進す
   る成分になっている過酸化水素製造方法において、アン
   トラキノン溶解のための液体成分として、大気圧で少な
   くとも６０℃の沸点をもつハロゲン化炭化水素を用いる
   ことを特徴とする改良過酸化水素製造方法。
4. （４）ハロゲン化炭化水素が、ハロゲン化飽和非環式炭
   化水素及びハロゲン化不飽和非環式炭化水素からなる群
   から選択される特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれ
   か１項に記載の方法。
5. （５）ハロゲン化炭化水素がクロロホルムである特許請
   求の範囲第４項に記載の方法。
6. （６）ハロゲン化炭化水素がテトラクロロエチレンであ
   る特許請求の範囲第４項に記載の方法。
7. （７）アントラヒドロキノンのための成分が、ジブチル
   プロピオンアミド及びトリブチルホスフエートからなる
   群から選択される特許請求の範囲第２項〜第６項のいず
   れか１項に記載の方法。
8. （８）使用溶液中のハロゲン化炭化水素成分対アントラ
   ヒドロキノンのための成分の体積比が２０：１〜１：２
   ０である特許請求の範囲第２項〜第７項のいずれか１項
   に記載の方法。
9. （９）実質的にここに記載されたのと同じアントラキノ
   ン法による過酸化水素の製造方法。
10. （１０）特許請求の範囲第１項〜第９項のいずれか１項
    に記載の方法により製造された過酸化水素。