JPS63258434A - イソブテニルシクロヘキセンからイソブチルベンゼンを製造する方法 - Google Patents

イソブテニルシクロヘキセンからイソブチルベンゼンを製造する方法

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JPS63258434A
JPS63258434A JP63053870A JP5387088A JPS63258434A JP S63258434 A JPS63258434 A JP S63258434A JP 63053870 A JP63053870 A JP 63053870A JP 5387088 A JP5387088 A JP 5387088A JP S63258434 A JPS63258434 A JP S63258434A
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JP
Japan
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oxygen
isobutenylcyclohexene
isobutylbenzene
catalyst
ibch
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JP63053870A
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アレクサンダー ジョージ ケント
デリック ケネス マクアルパイン
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BP Chemicals Ltd
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BP Chemicals Ltd
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Publication date
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/42Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with a hydrogen acceptor
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  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の概要〕 昇温下でI B Cl−1を分子状酸素含有ガスの存在
下に、例えば、アルミナートに支持されたパ′ラジウム
のような元素金属および/またはその化合物の形態の支
持された遷移金属からなる触媒と接触させることにより
イソブテニルシフ[]ヘヘキセンTBCH)からイソブ
チルベンゼン(IBB)を製造覆る。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、イソブテニルシクロへ+セン(IBCll)
からイソブチルベンゼン(IBB)を製造する方法に関
する。
〔従来の技術〕
イソブチルベンゼン白休は、例えば鎮痛剤を調製づる中
間体として使用される価植の高い特殊化学品である。従
来、イソブチルベンゼンは、アルカリ金属触媒を用いプ
ロピレンで1〜ルエンの側鎖をアルキル化することにJ
:す]二三面に製IHされている。アルカリ金属触媒は
、例えばU S 3,449.455号に開示されてい
るように、液体ノJリウム、液体カリウム、2/すlヘ
リウム共融混合物または珪藻土トに支持されたアルカリ
金属とし得る。アルカリ金属触媒は(■高価であり、(
ロ)可燃性で取扱いが難しく、さらに(C)ガムを形成
覆るため存在期間が短いため前記したプロレスは商業的
に運転するに際し多くの欠点を有している。さらに、副
産物として実質的な品のn−ブチルベンゼンが形成され
、これをイソブチルベンゼンから続いて分離しな(Jれ
ばならない。
本出願人によるヨーロッパ特許出願公告第019616
5号で、アルキル化経路にイ」随する問題を回避すると
共にイソブチルベンゼンを選択的に製造し得る2段階プ
ロセスを説明した。
そこで開示したプロレスは、ビニルシフ[1ヘキサンと
イソオレフィンとからイソブチルベンげンを製造するプ
1]L7スであって:(1)第1段階で、ビニルシフ[
」へ+センとイソオレフィンとを不均化条件下で不均化
触媒に接触させてイソブテニルシクロへ4−しンと伯の
オレフィンとを製造し、 〈2)第2段階で、第1段階で製造したイソブテニルシ
クロヘキセンを昇温下で脱水素異性化触媒に接触ざゼて
イソブチルベンげンを製造する、 ことからなる。
脱水素異性化とは、異性化と脱水素/芳香族化との組合
せを意図づる。
このプロセスの第2段階で、IBCHはIBBへど脱水
素異性化されるが、この反応によりIBBに加えて、イ
ソブチルベンゼンのものに充分近接した沸点を有し蒸留
による分離が困難な副産物゛が生成する。イソブチルベ
ンげン自体の特定の場合において、潜在的に次の副産物
が形成され冑る: 分子部      生成物 132  イソブテニルベンぜン 132  n−ブテニルベンげン 134   n−−ブチルベンゼン 138  イソブブルシクロヘキレン異性体138  
イソブテニルシクロへ4:Iナン異性体138  n−
ブチルシクロヘキセン異性体138   n−−ブデニ
ルシクロヘキリーン異性体138  メヂルブチルシク
ロベンブン安性体140   イソブチルシクロヘキサ
ン1 /1. Oメヂルブチルシクロペンタン一般にプ
ロセスの全体的経済性のために、特に薬剤製造に使用す
るために、イソブチルベンゼンへの選択性と変換とが最
高であれば極めて望ましい。例えば、薬剤イブプロフェ
ンの合成供給原料として使用するイソブチルベンゼンは
、典型的には、99.5%を越える純度で特定される。
(発明が解決しようとJる課題〕 したがって、前記特定した潜在的な不純物のいずれかま
たは全てが生成づるのを最小にすることは重要な目的で
ある。イソブチルベンゼンへの選択性が低()れば、分
離コストの上昇を避けられない。
脱水素異性化反応を分子状酸素の存在下で行えば、この
目的を少なくとも部分的には達成し得ることをこの疫突
き止めた。
〔課題を解決づ”るための手段〕
よって本発明によれば、イソブテニルシクロヘキセン(
TBCH)からイソブチルベンゼン(IBB)を製造す
るに際し、昇温下でTBCHを分子状酸素含有ガスの存
在下に元素金属および/またはその化合物の形態の支持
された遷移金属からなる触媒と接触させることからなる
イソブテニルシクロヘキセンからイソブチルベンゼンを
製造する方法が提供される。
T B Cl−1のシクロ・ヘキセン環を、例えばアル
キルまたはアリール基で置換してもよいが、この場合こ
れらを使用した結果得られるIBBは対応して置換され
ていることとなろう。無置換IBCHを使用するのが好
適である。TBCHは如何なる起源から入手してもよい
が、本出願人による係属中のヨーロッパ特許出願公告第
0196165号の第1段階を形成する不均化反応によ
り得るのが好適である。
分子状酸素含有ガスは酸素自体としてもよく、1つもし
くは複数の不活性ガスで希釈した酸素としてもよい。好
適なガスは窒素で希釈した酸素である。所望に応じて空
気を使用することもできる。I B Cl−(に対する
酸素の分子比は重要なパラメータであるが、これはある
程度操作温度および圧力に相関する。
I BCHに対する酸素の比率が高いと、我々の経験で
は、イソブテニルベンゼンが顕著な副産物となるのに対
し、IBCHに対する酸素の比率が低いと、イソブチル
シクロヘキサンが顕著な副産物となる。したがって、中
間的な酸素:TBCHの比率で操作するのが望ましい。
勿論、常に、酸素:TBCHの爆発限界を外して操作す
ることが望ましい。存在する酸素のある程度もしくは全
部を(水素との反応により)消費して水と少岳の一酸化
炭素および二酸化炭素とを生成させることが考えられる
= 8− 反応を液相で操作してもよいが、気相で操作するのが遥
かに好適である。反応は極めて発熱性の性質であるため
、反応による発熱を最小化または回避するような設計の
気相リアクタを用いるのが好ましい。この種の発熱はr
BBへの選択性を減損するよう作用するためである。
触媒について、本明l@書の目的のための用語「遷移金
属」どは、1より多い原子価の形態で存在可能でその少
なくとも1つの酸化状態で不完全な殻を右する金属であ
る。遷移金属には、1ナルゲント・ウエルチ・サイアン
ティフィック社、スコーキ、イリノイ、USAにより出
版された元素の周期表のIB、IIB。
II[A、IVA、VIB、■B並びに■族の金属が包
含される。適切な遷移金属の例には、コバルト、ニッケ
ル、ルデニウム、ロジウム、パラジウム、イリジウム、
プラチナ並びにこれら2つ以上の混合物が包含される。
好適な金属はパラジウムである。
支持体は適切には、例えばシリカ、アルミナ、シリカ−
アルミナ、マグネシア、チタニア、セリア、または類似
物のような反射性/(rerractory)酸化物と
する。炭素を支持体として使用してもよいが、金属酸化
物が好適である。好適な支持体はアルミナである。
本発明のプロセスに使用する触媒は、含浸、共沈澱また
はイオン交換のJzうな支持された触媒の調製に従来用
いられたいずれの技術によっても調製し得る。適切には
、例えば過剰溶液技術または初発湿潤技術のような含浸
技術により触媒を調製する。可溶性遷移金属化合物の溶
液を用いて支持体を含浸することができる。
触媒は、支持体の重量を基準として、適切には0.01
〜20%、好適には0.1〜10% W/Wの遷移金属
からなる。
好適な触媒はアルミナ上に支持されたパラジウムである
プロセスは広範囲の温度および圧力条件で操作でること
ができる。プロセス操作の好適な扛式りなわら気相て゛
は、周囲圧力とIBCHの沸点を越える温度を適切には
用いることができる。I B C)−+をイソブテニル
シフ[]ヘキセンどする際は、一般に、180℃を越え
る温度を用いればよく、200〜350℃の範囲の温度
が好適である。一般に、比較的低い温度では副産物イソ
ブチルシクロヘキサンの生成が起こり易く、これに対し
比較的高い温度ではイソブチルシクロヘキセンとイソブ
テニルベンげンとの生成が優勢となる。結果的に、20
0〜350 ’Cの範囲の中間的な温度を使用す・れば
副産物形成を最小化することに関しては好適である。圧
力は適切には大気圧とじ(qるが、減圧および増圧のど
ちらをも用い得る。
プロセスはパップ式または連続的に操作し得る。ガス状
r B CHと窒素で希釈した酸素とを支持された触媒
に連続的に同時供給することにより好適に操作され、こ
の触媒は例えば、固定床、流動床または移動床の形態と
し得る。時間当りの触媒容積当りの液相反応体く蒸気化
前)の容積としで定義される液体部間空間速度(LH3
V)も広範囲に浪り変動し得る。
典型的には、約0.1〜150のL HS Vが適切で
ある。特に適切なり、 HS Vは約10である。
〔実施例〕
以下の実施例を参照して本発明のプロセスをざらに詳細
に説明する。
硝酸パラジウム(n)三水和物 (0,270y)を水(21,0me)に溶解し、撹拌
しながらガンマ−アルミナ(5,OJ、空気中580℃
でのカタパルSBベーム石アルミナの焼成より)に添加
した。触tR温度を約55℃に保ちながら減圧下で水を
徐々に除去した後100℃で12時間触媒をざらに乾燥
した。
比較試験1−イソブテニルシクロヘキセンの市販の5%
パラジウム/アルミナ(0,1び)とイソブテニルシク
ロヘキセン(5,Od)とを窒素下でガラスフラスコ中
に置き環流下に撹拌しながら煮沸した。1時間後の混合
物の分析(ガスクロマトグラフによる)は、これが66
.2% W/Wのイソブチルベンゼンと30.7% W
/Wのイソブチルシクロへキリンを含有づることを示し
た。酸素を使用していないためこれは本発明による実施
例では(1い。これは比較の目的のためにのみ含める、
1     ′ イソブテニルシクロヘキセン蒸気に 1l−18V1および反応温度350℃でガラスリアク
タに充填した2%パラジウム/アルミプ(1,0g)触
媒を通過させた。スタート= 13 − アップに続く1.3時間の間に集めた凝縮液体産物のガ
スクロマトグラフによる分析は、これが93.5%のイ
ンブチルベンゼンと0.1%のイソブチルシクロヘキサ
ンとを含有することを示した。
酸素が存在しないためこれは本発明による実施例ではな
い。これは、液相操作に対し比較試験1と比較して気相
操作が好適であることを示す目的のためにのみ含める。
実施例1 アルミナ(1,0g、前記したように調製)上の硝酸パ
ラジウム([)をガラス悟りアクタに充填し0.25時
間窒素(5,0リン1〜ル/時間)でパージした。その
後温度を12℃/分で300℃に上げた。その後窒素の
流れを止め、その後蒸気の形態のイソブテニルシクロヘ
キセンと同時供給窒素中の10%酸素(平均流速−0,
48リットル/時間)とにLH8V1で触媒上を通過さ
せた。反応産物を凝縮させて液体サンプルを得、ガスク
ロマドグラフにJ:り分析した。第1表に得られた結果
を示す。
比較試験3 窒素同時供給(平均流速−〇、55リットル/時間)を
一旦触媒を300℃にしてから行う以外は実験手順は実
施例1と同様である。
第2表に得られた結果を示す。
酸素を用いていないためこれは本発明による実施例では
ない。これは比較の目的のためにのみ含める。
実施例1を比較試験3と比較すると、酸素同時供給を用
いる際はイソブチルシクロヘキサンの生成は流れ上の時
間と共には増加しないことが示される。
実施例2−反応温度の効果 アルミナ(1,0g、前記したように調製)上の硝酸パ
ラジウム(II)をガラス管リアクタに充填し0.25
時間窒素(5,Oリットル/時間)でパージした。その
後温度を12℃/分で225℃に上げた。その後蒸気の
形態のイソブテニルシクロヘキセンと窒素中の10%酸
素とにLH8VI ′c触媒上を通過させた。反応産物
を凝縮させて液体サンプルを得、ガスクロマトグラフに
より分析した。実験の過程に渡り反応温度を25℃の間
隔で上昇させた。得られた結果を第3表に示す。
これらの実験は、イソブチルベンゼン、イソブチルシク
ロヘキサン、イソブチルシクロヘキサン並びにイソブテ
ニルベンゼンへの選択性に対づる反応温度の効果をボす
実施例3−LH8V=10での酸化的脱水素異性化 LH8V10を与えるよう0.1gの触媒を用い窒素中
の10%酸素同時供給を使用する以外は実験手順は比較
試験3と同様である。
第4表に得られた結果を示す。
比較試験4−LH8V−10での脱水素異性化 硝酸パラジウム/アルミナ(0,1g、2%Pd)をガ
ラス管リアクタに充填し 0.95時間窒素(5,0リットル/時間)でパージし
た。その後これを0.25時間水素(5,0リットル/
時間)で処理し、12℃/分で350℃に加熱した。そ
の後水素の供給を止め、蒸気形態のイソブテニルシクロ
ヘキセンにL HS V約10で触媒上を通過させた。
反応産物を凝縮して液体サンプルを得、ガスクロマトグ
ラフにより分析した。得られた結果を第5表に示す。
酸素が存在しないためこれは本発明による実施例ではな
い。これは比較の目的のためにのみ含める。第4表に記
載した結果を第5表のものと比較すると・、同時に供給
する酸素が変換および選択性に対し有益な効果を与える
ことが容易に理解される。
第1表 この実験は、酸素/窒素同時供給を用いるに際し、イソ
ブチルシクロヘキサン生成は流れ上の時間と共には増加
しないことを示す。
第2表 往時間の研究 この実験は、窒素同時供給を用いるに際し、イソブチル
シフ[1ヘキザン生成は流れ上の時間と共に増加覆るこ
とを示す。
11基 これらの実験は、イソブチルベンゼン、イソブチルシク
ロヘキサン、イソブチルシフ[1ヘキセン並びにイソブ
テニルベンげンへの選択性に対する反応温度の効果を示
す。
= 22 − 第4表 この実験は、酸素/窒素同詩供給を用いて得られた変換
および選択性の有益性を示す。
−2/I  − −25= 手続補正書(方式) 昭和63年 4月 5日

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)イソブテニルシクロヘキセン(IBCH)からイ
    ソブチルベンゼン(IBB)を製造するに際し、昇温下
    でIBCHを分子状酸素含有ガスの存在下に元素金属お
    よび/またはその化合物の形態の支持された遷移金属か
    らなる触媒と接触させることからなるイソブテニルシク
    ロヘキセンからイソブチルベンゼンを製造する方法。
  2. (2)IBCHをイソブテニルシクロヘキセンとする請
    求項1記載の方法。
  3. (3)分子状酸素含有ガスを酸素または1つもしくは複
    数の不活性ガスで希釈した酸素とする請求項1または2
    記載の方法。
  4. (4)分子状酸素含有ガスを窒素で希釈した酸素とする
    請求項1〜3いずれかに記載の方法。
  5. (5)プロセスを蒸気相で操作する請求項1〜4いずれ
    かに記載の方法。
  6. (6)遷移金属をコバルト、ニッケル、ルテニウム、ロ
    ジウム、パラジウム、イリジウムまたはプラチナまたは
    これら2つ以上の混合物とする請求項1〜5いずれかに
    記載の方法。
  7. (7)遷移金属をパラジウムとする請求項6記載の方法
  8. (8)支持体をアルミナとする請求項1〜7いずれかに
    記載の方法。
  9. (9)遷移金属が支持体の重量基準で0.1〜10%W
    /Wの触媒からなる請求項1〜8 いずれかに記載の方法。
  10. (10)IBCHをイソブテニルシクロヘキセンとしか
    つプロセスを蒸気相で200〜350℃の範囲の温度で
    操作する請求項1〜9いずれかに記載の方法。
  11. (11)プロセスを連続的に操作する請求項1〜10い
    ずれかに記載の方法。
JP63053870A 1987-03-10 1988-03-09 イソブテニルシクロヘキセンからイソブチルベンゼンを製造する方法 Pending JPS63258434A (ja)

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GB878705565A GB8705565D0 (en) 1987-03-10 1987-03-10 Chemical process
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US (1) US4827070A (ja)
EP (1) EP0282312B1 (ja)
JP (1) JPS63258434A (ja)
AT (1) ATE66448T1 (ja)
AU (1) AU1280188A (ja)
DE (1) DE3864285D1 (ja)
FI (1) FI881091A7 (ja)
GB (1) GB8705565D0 (ja)
NZ (1) NZ223800A (ja)
PL (1) PL149551B1 (ja)

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