JPS6344537A - ジヨードベンゼンの接触ハロゲン移動法 - Google Patents

ジヨードベンゼンの接触ハロゲン移動法

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JPS6344537A
JPS6344537A JP62196525A JP19652587A JPS6344537A JP S6344537 A JPS6344537 A JP S6344537A JP 62196525 A JP62196525 A JP 62196525A JP 19652587 A JP19652587 A JP 19652587A JP S6344537 A JPS6344537 A JP S6344537A
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JP
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benzene
diiodobenzene
polyiodobenzene
oxygen
zeolite
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ジウセッペ・パパラットー
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Montedipe SpA
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Montedipe SpA
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (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】 3、  日 の二 田を脱B [発明の背景] 本出願人によるヨーロッパ特許第181.790号及び
同第183.579号には、モノヨードベンゼン及び少
量のジヨードベンゼンとが得られるベンゼンのオキシ沃
素化が開示されている。モノヨード誘導体は例えばフェ
ノールの製造用に工業的規模で有利に使用することがで
きるが、ジヨードベンゼンは充分に広い利用分野がまだ
見出されていない。
本出願人は、驚くべきことに、特定のそして好適な操作
条件によって、次の反応: 角蝿 Cs  H4Iz  +Cs  Hs        
2Ca  Hs  Iに従って、酸素及びベンゼンの存
在下においてジヨードベンゼンが容易にハロゲン移動(
trans−halogenated) L/てモノヨ
ードベンゼンになるということを見出した。
[発明の開示] 最も広い見地において、この発明は、周期表第■、■又
は■族金属で少なくとも部分的にイオン交換され且つ酸
型(即ちH型)と異なる型で存在する、随意に不活性バ
インダーと混合されたPENTASILゼオライトの存
在下において、ポリヨードベンゼンをベンゼン及び酸素
又は他の酸素含有気体と反応させることを特徴とするポ
リヨードベンゼン、特にジヨードベンゼンの接触ハロゲ
ン移動(trans−halogenation)法に
関する・23M5又はZSMIIタイプのゼオライト並
びにZSM12タイプのゼオライト(ヨーロッパ特許第
166.513号に記載)及びMB28タイプのゼオラ
イト(本出願人によるヨーロッパ特許第21,445号
に記載)のアルカリ土類金属、特にカルシウムでイオン
交換されたものを用いることによって、最良の結果が得
られた。
上記の方法は、前記のヨーロッパ特許に開示されたよう
な、望ましくない量のショート−(及びポリヨード−)
ベンゼンが生成するベンゼンの酸化的沃素化と並行して
非常に有利に実施することができる:即ち、所望でない
ジヨードベンゼン副生成物をオキシ沃素化反応に再循環
させて追加の沃素源を供給することができるので、同時
にそして同じ反応帯域内で(CaHaと沃素とからの単
純な合成と比較して)より高いモノヨードベンゼンの収
率な達成することができる。
本発明の好ましい態様によれば、純粋なゼオライト(バ
インダーを除いたもの)1kg当たりのホリョードベン
ゼン+ベンゼン混合物の空間速度が0.1〜100kg
/時間であり、モしてジヨードベンゼン(p−1〇−若
しくはm−ジヨードベンゼン又はそれらの混合物)をベ
ンゼン中の溶液の形で′この反応に供給する。
一金属型(例えばカルシウム型)のゼオライトを使用す
ることも2種以上の異なる陽イオンでイオン交換された
ゼオライトを使用することもできる。
本発明において用いられる触媒は、酸型ゼオライトから
、初めにプロトンを所望の1種の金属の陽イオンで(そ
れらの水溶性の塩の溶液を用いて)部分的にイオン交換
し、次いで前記のものと異なる金属の水酸化物の希薄溶
液を用いて残りの酸性部位の全てを中和する(これによ
って、完全にイオン交換された触媒が得られ、触媒活性
の減衰の原因となるブレンステッド酸型の部位が全て除
去される)ことによって製造される。
使用前に少なくとも1種の2価又は3価の陽イオン(好
ましくはZn”陽イオン及びアルカリ土類金属の陽イオ
ンから選択されるもの)でイオン交換されたPENTA
SILゼオライトは、そのまま使用することも、バイン
ダー及び(又は)担体として作用する適量の不活性物質
、例えばSi O,と混合して使用することもできる。
このようにイオン交換されたゼオライトを使用した場合
には、安定化が観察される。これに対して、同じPEN
TASILゼオライトを酸型又はアルカリ金属型で使用
した場合には、それらの活性の減衰が観察される。イオ
ン交換されたPENTASILゼオライトを製造する際
には、ナトリウム型のものから出発しても酸型のものか
ら出発してもよい。前者の場合には、ナトリウムを既知
の方法を用いて所望の陽イオンと交換する。後者の場合
には、酸型から出発して製造を実施する。交換法を使用
することもできるが、中和法がより好都合である。この
場合、加水分解によって塩基性のpHを示すような陽イ
オンの塩の水溶液(又は、より好ましくは金属陽イオン
の水酸化物の希薄水溶液)を使用する。後者の方法は、
ブレンステッド酸型の部位のないゼオライトが得られる
ことを確実にする。また、触媒系は2種以上の陽イオン
でイオン交換されたゼオライトから成ることもできる0
本発明によって得られる結果は、非常に驚くべきもので
ある;実際、同じPENTASILゼオライトが酸型又
は本発明のものと異なる陽イオンでイオン交換された型
である場合には、逆方向の反応、即ちモノヨードベンゼ
ンのポリヨードベンゼンへの転化を促進する。
沃素移動反応は、非常に様々な方法に従って実施するこ
とができるが、これらはいずれも本発明の範囲内である
。非常に有利な態様に従えば、反応温度は350〜45
0℃であり、ベンゼン/ポリヨードベンゼンのモル比は
100〜1、好ましくは20〜1であり、ポリヨードベ
ンゼン102のモル比は10〜0.05、好ましくは5
〜0.5であり且つ反応を触媒の流動床上又は固定床上
で実施する。さらに随意の操作詳細を、以下に報告する
ベンゼン中のジヨードベンゼン(0,5〜50重量%、
好ましくは5〜20重量%の濃度)の溶液を蒸発させ、
酸素又は空気と混合(酸素は沃素が生成するのを防止す
る)し、この混合物を触媒が装入された固定床反応器に
供給する。この際、必要ならば不活性希釈剤、例えば窒
素を用いてもよい6反応器から出てくる流を冷却し通常
の処理をすることによって生成物を回収することができ
る。蒸留の場合、ベンゼンは塔頂留出物として蒸留され
、これは反応器に再循環させることができる。全圧は通
常大気圧より特に高くはない、しかし、より低い又はよ
り高い圧力を採用することもできる。この触媒は、長期
間その活性を保持する。触媒活性が許容レベル以下に低
下した場合には、再生を開始する。この再生は、空気中
、300〜550’Cにおいて数時間の熱処理から成る
ことができる。
別の非常に有効な再生方法に従えば、随意に空気又は他
の酸素含有気体と混合されたベンゼン流を消耗した触媒
上に300〜550℃において流す。
また、触媒の初期活性化も重要な工程である。
一般に、空気中、450〜550℃における活性化又は
ヨーロッパ特許節168,978号、同第169.02
6号及び同第169,027号に開示された方法を用い
ることができる。
以下、本発明を、図面によって説明するが、これらは本
発明の範囲を何ら限定しない。
第1図は単純なハロゲン移動反応に関するもの−である
第2図は、沃素によるベンゼンの酸化的接触モノ沃素化
反応と並行して行われるハロゲン移動反応を示すもので
ある。
第1図のフローダイアグラムに従えば、触媒を装入され
た反応器(A)に、酸素と混合されたべンゼン(1)と
1種以上のジヨードベンゼンを含有する溶液(2)とが
気相状態で導入される。粗製反応留出物(3)は冷却(
内部熱交換及び熱回収ユニット、図中に示されていない
)されて、分離器Bに移送され、その底部からモノヨー
ドベンゼン及び残留ジヨードベンゼン(4)が取り出さ
れ、一方、大部分の未反応ベンゼン及び酸素(5)はハ
ロゲン移動反応に再循環される。蒸留塔Cはハロゲン化
化合物を分別する。ヨードベンゼン(6)は塔頂留出物
として塔から取り出され、一部のモノヨードベンゼン及
び少量のベンゼンと混合された残留ジヨードベンゼン(
7)は反応帯域に再循環される。
第2図に従えば、過剰のベンゼン中の沃素を含有する溶
液(1)と1種以上のジヨードベンゼンを含有する溶液
(2)とが、予め加熱された空気流(又は他の酸化用気
体)(3)と共に気相状態で反応器Aに導入される。沃
素化と沃素移動との同時反応からの粗製留出物(4)は
冷却(内部機関、図中に示されていない)されて、分離
器Bに移送され、その底部からヨードベンゼン及び残留
ジヨードベンゼンが少量のベンゼンと共に(5)取り出
され、一方、窒素に冨んだ空気と混合された大部分の未
反応ベンゼン(6)は回収ユニットD及び冷却器E中で
冷却された後に分離及びベンゼン回収塔F(一連の2つ
の塔が好ましい)に移送される。スクラビング液(7)
は、ベンゼン、ヨードベンゼン、ジヨードベンゼン又は
それらの混合物から成ることができる。窒素に富んだ空
気(8)は排気する(又は他のユニットに移送する)こ
とができ、過剰のベンゼン(9)は再循環される。蒸留
塔Cはハロゲン化化合物を分別する。ヨードベンゼン(
1o)は塔頂留出物として流出し、残留ジヨードベンゼ
ン(11)は復習物質として塔底部から取り出されて再
循環流(9)と混合される。こうして沃素供給物は全て
完全に使用され、所望でない副生成物(ポリヨードベン
ゼン)中に分散された沃素は(ハロゲン移動反応によっ
て)完全に回収される。
[実施例] 以下の実施例は本発明を単に例示するためのものであり
、その範囲を何ら限定するものでない。
1     : H−23M5 米国特許筒3,792,886号の実施例24に従って
、23M5ゼオライトを元の型で製造し、次いで1モル
/I2のHC6溶液を用いて80℃においてイオン交換
して、ナトリウムを含有しない型のものを得た。このゼ
オライト微結晶の平均寸法は、0.5μmより小さかっ
た。こうして得られたゼオライト1gをバインダー(S
 i Ox ) 0.3 gと混合し、この全体の混合
物を540℃において2時間、空気中で活性化させた。
得られた触媒を石英製微小反応器内に装入し、この反応
器を400℃に保持し、ベンゼンとp−ジョードベンゼ
:/(p−DIB)と空気トノモル比20:1:20の
気相状態の混合物を連続供給した。圧力は760mmH
gより僅かに高く、純粋なゼオライト(バインダーを除
いた)1kg当たりのベンゼン+ジヨードベンゼン混合
物の重量空間速度(WH3V)は6kg/時間だった。
p−DIBの転化率は非常に低く(10%)、ヨードベ
ンゼンの選択率(転化したp−D I Bを基にして)
は99%だった。
2      ;Na−23M5 酸型H−ZSM5を希NaOH水溶液を用いて ・中和
し、次いで脱イオン水で洗浄し、540℃において活性
化させたNa−23M5ゼオライトを用いて、例1の操
作を繰り返した。ジヨードベンゼンの転化率は5%より
低かった。
匠ユ 酸型H−ZSM5を飽和Ca(○H3!水溶液を用いて
中和(80℃において2時間)し、次いで脱イオン水で
洗浄し、540”Cにおいて2時間活性化させたCa−
23M5ゼオライトを用いて、例1の操作を繰り返した
。6時間の反応時間の後に、ジヨードベンゼンの転化率
は60%であり、ヨードベンゼンへの選択率は99%よ
り高かった。
4・図−の9.巣な言P 第1図は単純なハロゲン移動反応を表わすフローダイア
グラムである。
第2図は、沃素によるベンゼンの酸化的接触モノ沃素化
反応と並行して行われるハロゲン移動反応を表わすフロ
ーダイアグラムである。
FIG、   1

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)周期表第II、III又はIV族金属で少なくとも部分
    的にイオン交換され且つ酸型と異なる型で存在するPE
    NTASILタイプのゼオライトの存在下において、ポ
    リヨードベンゼンをベンゼン及び酸素又は他の酸素含有
    気体と反応させることを特徴とするポリヨードベンゼン
    の接触ハロゲン移動法。
  2. (2)ハロゲン移動反応を元素状沃素によるベンゼンの
    酸化的モノ沃素化と並行して同時に行ない、そしてこの
    酸化的モノ沃素化の結果として生成する少量のポリヨー
    ドベンゼン、特にジヨードベンゼンを反応帯域に追加の
    沃素源として再循環させる特許請求の範囲第1項記載の
    方法。
  3. (3)温度が350〜450℃である特許請求の範囲第
    2項記載の方法。
  4. (4)ベンゼン/ポリヨードベンゼンのモル比が100
    〜1である特許請求の範囲第2項記載の方法。
  5. (5)ポリヨードベンゼン/酸素のモル比が10〜0.
    01である特許請求の範囲第2項記載の方法。
  6. (6)バインダーを除いた純粋なゼオライト1kg当た
    りのポリヨードベンゼン+ベンゼン混合物の空間速度が
    0.1〜100kg/時間である特許請求の範囲第2項
    記載の方法。
  7. (7)ポリヨードベンゼンをベンゼン中の0.5〜50
    重量%、好ましくは0.5〜20重量%の濃度の溶液と
    して供給する特許請求の範囲第2項記載の方法。
  8. (8)ゼオライト系触媒が、アルカリ土類金属、特にカ
    ルシウムでイオン交換されたZSM5タイプのゼオライ
    トである特許請求の範囲第2項記載の方法。
  9. (9)ポリヨードベンゼンがジヨードベンゼンであり、
    アルカリ土類金属、特にカルシウムで少なくとも部分的
    にイオン交換されたZSM5ゼオライトの存在下、35
    0〜450℃においてジヨードベンゼンをベンゼン及び
    空気又は他の酸素含有気体と反応させて成り、ベンゼン
    /ジヨードベンゼンのモル比が20〜1であり、ジヨー
    ドベンゼン/O_2のモル比が5〜0.5であり且つ純
    粋なゼオライト1kg当たりのジヨードベンゼン+ベン
    ゼン混合物の空間速度が0.1〜100kg/時間であ
    る特許請求の範囲第1項記載の方法。
  10. (10)反応を触媒の流動床内で行なう特許請求の範囲
    第9項記載の方法。
  11. (11)反応を触媒の固定床上で行なう特許請求の範囲
    第9項記載の方法。
  12. (12)空気若しくは他の酸素含有気体と混合された又
    は混合されていないベンゼン流によって触媒を300〜
    550℃において再生する特許請求の範囲第9項記載の
    方法。
JP62196525A 1986-08-11 1987-08-07 ジヨードベンゼンの接触ハロゲン移動法 Granted JPS6344537A (ja)

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