JP2000086574A - Production of carboxylic acids - Google Patents

Production of carboxylic acids

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JP2000086574A
JP2000086574A JP10254281A JP25428198A JP2000086574A JP 2000086574 A JP2000086574 A JP 2000086574A JP 10254281 A JP10254281 A JP 10254281A JP 25428198 A JP25428198 A JP 25428198A JP 2000086574 A JP2000086574 A JP 2000086574A
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carbon atoms
group
acid
olefin
halogen atom
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Ryoji Noyori
良治 野依
Kazuhiko Sato
一彦 佐藤
Masao Aoki
昌雄 青木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce carboxylic acids in excellent yield and selectivity even if the hydrogen peroxide solution as an oxidant is in a low concentration by carrying out an oxidation reaction of an olefin by using a specific catalyst. SOLUTION: (A) An olefin is reacted with (B) hydrogen peroxide in the coexistence of (C) tungstic acids (preferably an alkali tungstate) and a quarternary ammonium hydrogen sulfate to provide the objective carboxylic acids. The component A is preferably a cyclic olefin. For example, the carboxylic acid of formula II (R5 is carboxyl, a 1-4C alkyl, a 1-4C carbonyl or the like) is obtained from the olefin of formula I [(n) is 0-3; R1 to R5 are each H, a halogen, carboxyl, a 1-4C alkyl or the like], and the carboxylic acid of formula III is obtained from the olefin of formula I in which R5 is H or a halogen. The obtained carboxylic acids are preferably adipic acid meso-1,2,3,4- butanetetracarboxylic acid or the like.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はオレフィン類の酸化
方法に関し、さらに詳しくは、過酸化水素を酸化剤とす
る優れた収率、優れた選択性を有するカルボン酸類の製
造法に関する。
The present invention relates to a method for oxidizing olefins, and more particularly to a method for producing carboxylic acids having excellent yield and excellent selectivity using hydrogen peroxide as an oxidizing agent.

【0002】[0002]

【従来の技術】オレフィン類を酸化してカルボン酸を製
造する方法としては、過マンガン酸塩類、重クロム酸塩
類、四酸化ルテニウム等の金属化合物により酸化する方
法、触媒存在下、次亜塩素酸塩類や過沃素酸塩類を酸化
剤として用いる方法等が知られている。しかしながら、
これらの方法は、酸化剤の毒性、腐食性等の点で環境に
与える負荷が大きく、工業的に優れた方法とは言い難
い。過酸化水素は、安価で腐食性が無く、反応後は無害
な水となるために環境負荷が小さく、工業的に利用する
のに優れた酸化剤である。従来、この過酸化水素を利用
してオレフィン類を酸化し、カルボン酸類を製造する方
法としては、タングステン化合物と含窒素芳香族カルボ
ン酸を触媒とする方法(特開平08−295649号公
報)、タングステン酸類を触媒とする方法(特開昭63
−93746号公報)等が知られていた。しかしなが
ら、これらの製造法では、より安全に操作しうる低濃度
の過酸化水素水を酸化剤として用いた場合に、目的とす
るカルボン酸の収率が低下するという問題があった。
2. Description of the Related Art As a method for producing a carboxylic acid by oxidizing olefins, there are a method of oxidizing with a metal compound such as permanganates, dichromates and ruthenium tetroxide, and a method of producing hypochlorous acid in the presence of a catalyst. A method using salts or periodates as an oxidizing agent is known. However,
These methods impose a large burden on the environment in terms of toxicity, corrosiveness, and the like of the oxidizing agent, and cannot be said to be industrially excellent methods. Hydrogen peroxide is an inexpensive, non-corrosive, harmless water after the reaction, has a low environmental load, and is an excellent oxidizing agent for industrial use. Conventionally, methods for producing carboxylic acids by oxidizing olefins using hydrogen peroxide include a method using a tungsten compound and a nitrogen-containing aromatic carboxylic acid as a catalyst (JP-A-08-295649). A method using an acid as a catalyst (JP-A-63
-93746) and the like. However, these production methods have a problem that the yield of the target carboxylic acid is reduced when a low-concentration aqueous hydrogen peroxide solution that can be operated more safely is used as an oxidizing agent.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らはこのよう
な状況に鑑み、低濃度の過酸化水素水を用いても優れた
収率でカルボン酸を製造しうるオレフィンの酸化法を提
供することを目的として鋭意検討した結果、タングステ
ン酸類と第四級アンモニウム硫酸水素塩共存下に反応さ
せることにより目的を達成できることを見出し、本発明
を完成させるに至った。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of such circumstances, the present inventors provide an olefin oxidation method capable of producing a carboxylic acid with excellent yield even when using a low concentration of aqueous hydrogen peroxide. As a result of intensive studies for the purpose, they have found that the object can be achieved by reacting tungstic acids with quaternary ammonium hydrogensulfate, and have completed the present invention.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、オレ
フィン類と過酸化水素とを、タングステン酸類および第
四級アンモニウム硫酸水素塩の存在下に反応させること
を特徴とするカルボン酸の製造法を提供するものであ
る。
That is, the present invention provides a process for producing a carboxylic acid, which comprises reacting an olefin with hydrogen peroxide in the presence of a tungstic acid and a quaternary ammonium hydrogen sulfate. To provide.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】本発明における基質のオレフィン
類としては、例えば一般式(1)
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The olefins of the substrate in the present invention include, for example, those represented by the general formula (1)

【化4】 (式中、nは0〜3の整数を示し、R1,R2,R3,R4,R5は同
一または相異なり、水素原子、ハロゲン原子、カルボキ
シル基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のア
ルコキシ基、炭素数2〜5のカルボニル基、または、隣
接するもの同士が一緒になって形成する炭素数5〜7の
シクロアルキル基、アリール基、酸無水物、あるいは、
R1とR4、R1とR3、またはR2とR3が炭素数1〜3の炭素鎖
で架橋されたものを示し、これらは独立に炭素数1〜4
のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数5
〜7のシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、
カルボキシル基、炭素数2〜5のカルボニル基、ハロゲ
ン原子で置換されていてもよい。)で表されるオレフィ
ンであり、具体的には、例えば、シクロペンテン、シク
ロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、1-メチ
ルシクロペンテン、3-メチルシクロペンテン、4-メチル
シクロペンテン、1,3-ジメチルシクロペンテン、1,4-ジ
メチルシクロペンテン、1,5-ジメチルシクロペンテン、
3,4-ジメチルシクロペンテン、3,5-ジメチルシクロペン
テン、1,3,4-トリメチルシクロペンテン、1,3,5-トリメ
チルシクロペンテン、1,4,5-トリメチルシクロペンテ
ン、3,4,5-トリメチルシクロペンテン、1,3,4,5-テトラ
メチルシクロペンテン、1-メチルシクロヘキセン、3-メ
チルシクロヘキセン、4-メチルシクロヘキセン、1,3-ジ
メチルシクロヘキセン、1,4-ジメチルシクロヘキセン、
1,5-ジメチルシクロヘキセン、1,6-ジメチルシクロヘキ
セン、3,4-ジメチルシクロヘキセン、4,5-ジメチルシク
ロヘキセン、3,5-ジメチルシクロヘキセン、1,3,4-トリ
メチルシクロヘキセン、1,3,5-トリメチルシクロヘキセ
ン、1,3,6-トリメチルシクロヘキセン、1,4,5-トリメチ
ルシクロヘキセン、1,4,6-トリメチルシクロヘキセン、
1,5,6-トリメチルシクロヘキセン、3,4,5-トリメチルシ
クロヘキセン、3,4,6-トリメチルシクロヘキセン、1,3,
4,5-テトラメチルシクロヘキセン、1,3,4,6-テトラメチ
ルシクロヘキセン、1,3,5,6-テトラメチルシクロヘキセ
ン、1,4,5,6-テトラメチルシクロヘキセン、3,4,5,6-テ
トラメチルシクロヘキセン、1,3,4,5,6-ペンタメチルシ
クロヘキセン、1-メチルシクロヘプテン、1-メチルシク
ロオクテン、1-クロロシクロペンテン、1-ブロモシクロ
ペンテン、1-クロロシクロヘキセン、1-ブロモシクロヘ
キセン、シクロペンテン-1-カルボン酸、シクロヘキセ
ン-1-カルボン酸、1-アセチルシクロペンテン、1-アセ
チルシクロヘキセン、ノルボルネン、ビシクロ(2.2.1)
ヘプト-5-エン-2,3-エンド-ジカルボン酸無水物、シク
ロヘキセン-4,5-ジカルボン酸無水物、シクロヘキセン-
シス-4,5-ジカルボン酸、フェナントレン、2-メチルフ
ェナントレン等が挙げられる。好ましくは、シクロヘキ
セン、シクロペンテン、シクロヘキセン-4,5-ジカルボ
ン酸、シクロヘキセン-4,5-ジカルボン酸無水物等が挙
げられる。
Embedded image (In the formula, n represents an integer of 0 to 3, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , and R 5 are the same or different, and are a hydrogen atom, a halogen atom, a carboxyl group, and an alkyl having 1 to 4 carbons. A group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a carbonyl group having 2 to 5 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms formed together by adjacent ones, an aryl group, an acid anhydride, Or,
R 1 and R 4 , R 1 and R 3 , or R 2 and R 3 are those which are cross-linked by a carbon chain having 1 to 3 carbon atoms, each of which independently has 1 to 4 carbon atoms.
An alkyl group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and 5 carbon atoms
To 7 cycloalkyl groups, aryl groups, aralkyl groups,
It may be substituted with a carboxyl group, a carbonyl group having 2 to 5 carbon atoms, or a halogen atom. ), Specifically, for example, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, 1-methylcyclopentene, 3-methylcyclopentene, 4-methylcyclopentene, 1,3-dimethylcyclopentene, 1,4 -Dimethylcyclopentene, 1,5-dimethylcyclopentene,
3,4-dimethylcyclopentene, 3,5-dimethylcyclopentene, 1,3,4-trimethylcyclopentene, 1,3,5-trimethylcyclopentene, 1,4,5-trimethylcyclopentene, 3,4,5-trimethylcyclopentene, 1,3,4,5-tetramethylcyclopentene, 1-methylcyclohexene, 3-methylcyclohexene, 4-methylcyclohexene, 1,3-dimethylcyclohexene, 1,4-dimethylcyclohexene,
1,5-dimethylcyclohexene, 1,6-dimethylcyclohexene, 3,4-dimethylcyclohexene, 4,5-dimethylcyclohexene, 3,5-dimethylcyclohexene, 1,3,4-trimethylcyclohexene, 1,3,5- Trimethylcyclohexene, 1,3,6-trimethylcyclohexene, 1,4,5-trimethylcyclohexene, 1,4,6-trimethylcyclohexene,
1,5,6-trimethylcyclohexene, 3,4,5-trimethylcyclohexene, 3,4,6-trimethylcyclohexene, 1,3,
4,5-tetramethylcyclohexene, 1,3,4,6-tetramethylcyclohexene, 1,3,5,6-tetramethylcyclohexene, 1,4,5,6-tetramethylcyclohexene, 3,4,5, 6-tetramethylcyclohexene, 1,3,4,5,6-pentamethylcyclohexene, 1-methylcycloheptene, 1-methylcyclooctene, 1-chlorocyclopentene, 1-bromocyclopentene, 1-chlorocyclohexene, 1- Bromocyclohexene, cyclopentene-1-carboxylic acid, cyclohexene-1-carboxylic acid, 1-acetylcyclopentene, 1-acetylcyclohexene, norbornene, bicyclo (2.2.1)
Hept-5-ene-2,3-endo-dicarboxylic anhydride, cyclohexene-4,5-dicarboxylic anhydride, cyclohexene-
Cis-4,5-dicarboxylic acid, phenanthrene, 2-methylphenanthrene and the like. Preferably, cyclohexene, cyclopentene, cyclohexene-4,5-dicarboxylic acid, cyclohexene-4,5-dicarboxylic anhydride and the like are mentioned.

【0006】過酸化水素の使用量はオレフィン類に対して通
常2〜20モル倍、好ましくは3〜8モル倍、より好ま
しくは4〜6モル倍の範囲であり、過酸化水素の濃度は
特に制限はなく、市販の30%水溶液で充分であるが、
希釈して用いても良い。
[0006] The amount of hydrogen peroxide used is usually in the range of 2 to 20 moles, preferably 3 to 8 moles, more preferably 4 to 6 moles per mole of the olefin. There is no limitation, and a commercially available 30% aqueous solution is sufficient.
It may be used after dilution.

【0007】タングステン酸類としては、水中でタングステ
ン酸アニオンを生成する化合物であり、例えば、タング
ステン酸ナトリウム2水和塩、タングステン酸カリウム
2水和塩等のタングステン酸アルカリ、タングステン酸
アンモン、三酸化タングステン、三硫化タングステン、
六塩化タングステン、リンタングステン酸等が挙げられ
るが、タングステン酸ナトリウム2水和塩、タングステ
ン酸カリウム2水和塩等のタングステン酸アルカリが好
ましい。タングステン酸類は単独で使用しても、2種以
上を混合使用しても良い。その使用量は基質のオレフィ
ン類の対して通常0.0001〜5モル%、好ましくは
0.0005〜3モル%の範囲である。
[0007] The tungstic acids are compounds that generate a tungstate anion in water, for example, alkali tungstates such as sodium tungstate dihydrate and potassium tungstate dihydrate, ammonium tungstate, and tungsten trioxide. , Tungsten trisulfide,
Tungsten hexachloride, phosphotungstic acid and the like are mentioned, and alkali tungstates such as sodium tungstate dihydrate and potassium tungstate dihydrate are preferred. Tungstic acids may be used alone or in combination of two or more. The amount used is usually in the range of 0.0001 to 5 mol%, preferably 0.0005 to 3 mol%, based on the olefins of the substrate.

【0008】第四級アンモニウム硫酸水素塩としては、例え
ばテトラメチルアンモニウム硫酸水素、テトラエチルア
ンモニウム硫酸水素、テトラプロピルアンモニウム硫酸
水素、テトラブチルアンモニウム硫酸水素、ベンジルト
リメチルアンモニウム硫酸水素、ベンジルトリエチルア
ンモニウム硫酸水素、ラウリルトリメチルアンモニウム
硫酸水素、ステアリルトリメチルアンモニウム硫酸水
素、ジラウリルジメチルアンモニウム硫酸水素、メチル
トリオクチルアンモニウム硫酸水素、エチルトリオクチ
ルアンモニウム硫酸水素、メチルトリカプリルアンモニ
ウム硫酸水素、N−ラウリルピリジニウム硫酸水素、N
−セチルピリジニウム硫酸水素、N−ラウリルピコリニ
ウム硫酸水素、N−セチルピコリニウム硫酸水素、N−
ラウリルキノリウム硫酸水素、N−セチルキノリウム硫
酸水素等が挙げられ、メチルトリオクチルアンモニウム
硫酸水素がより好ましく用いられる。その使用量は基質
のオレフィン類に対して通常0.0001〜5モル%、
好ましくは0.0005〜3モル%の範囲である。
Examples of the quaternary ammonium hydrogen sulfate include tetramethyl ammonium hydrogen sulfate, tetraethyl ammonium hydrogen sulfate, tetrapropyl ammonium hydrogen sulfate, tetrabutyl ammonium hydrogen sulfate, benzyl trimethyl ammonium hydrogen sulfate, benzyl triethyl ammonium hydrogen sulfate, lauryl. Trimethyl ammonium hydrogen sulfate, stearyl trimethyl ammonium hydrogen sulfate, dilauryl dimethyl ammonium hydrogen sulfate, methyl trioctyl ammonium hydrogen sulfate, ethyl trioctyl ammonium hydrogen sulfate, methyl tricaprylammonium hydrogen sulfate, N-lauryl pyridinium hydrogen sulfate, N
-Cetylpyridinium hydrogen sulfate, N-lauryl picolinium hydrogen sulfate, N-cetyl picolinium hydrogen sulfate, N-
Examples thereof include lauryl quinolium hydrogen sulfate and N-cetyl quinolium hydrogen sulfate, and methyl trioctyl ammonium hydrogen sulfate is more preferably used. The amount used is usually 0.0001 to 5 mol% based on the olefins of the substrate,
Preferably it is in the range of 0.0005 to 3 mol%.

【0009】反応は通常30〜130℃の範囲で行われ、特
に有機溶媒を必要としないが、溶媒を添加して行っても
良い。このような有機溶媒としては、例えばトルエン、
キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶
媒、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素系溶媒、ジクロロエ
タン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒
などが挙げられる。これらの溶媒はそれぞれ単独もしく
は2種以上を混合して用いられ、その使用量はオレフィ
ン類に対して通常0.1〜20重量倍、好ましくは0.
5〜10重量倍の範囲である。
[0009] The reaction is usually carried out at a temperature in the range of 30 to 130 ° C, and does not require an organic solvent, but may be carried out by adding a solvent. Such organic solvents include, for example, toluene,
Examples thereof include aromatic hydrocarbon solvents such as xylene and ethylbenzene, aliphatic hydrocarbon solvents such as heptane, and halogenated hydrocarbon solvents such as dichloroethane and chlorobenzene. Each of these solvents is used alone or in combination of two or more. The amount of the solvent used is usually 0.1 to 20 times by weight, preferably 0.1 to 20 times by weight, based on the olefins.
The range is 5 to 10 times by weight.

【0010】かくして得られるカルボン酸としては、オレフ
ィン類(1)のR5が水素原子またはハロゲン原子以外の
場合には、一般式(2)
As the carboxylic acid thus obtained, when R 5 of the olefin (1) is other than a hydrogen atom or a halogen atom, a compound represented by the general formula (2)

【化5】 (式中、n,R1,R2,R3,R4は前記と同じ意味を表わす、 R5
は、カルボキシル基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素
数1〜4のアルコキシ基、炭素数2〜5のカルボニル
基、または、隣接するもの同士が一緒になって形成する
炭素数5〜7のシクロアルキル基、アリール基、酸無水
物、あるいは、R1とR4、R1とR3、またはR2とR3が炭素数
1〜3の炭素鎖で架橋されたものを示し、これらは独立
に炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキ
シ基、炭素数5〜7のシクロアルキル基、アリール基、
アラルキル基、カルボキシル基、炭素数2〜5のカルボ
ニル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい。)で表
される化合物であり、オレフィン類(1)のR5が水素原
子またはハロゲン原子である場合には、一般式(3)
Embedded image (Wherein, n, R 1, R 2 , R 3, R 4 are each as defined above, R 5
Is a carboxyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a carbonyl group having 2 to 5 carbon atoms, or 5 to 7 carbon atoms formed by adjoining ones. Cycloalkyl group, aryl group, acid anhydride, or, R 1 and R 4 , R 1 and R 3 , or R 2 and R 3 show those cross-linked by a carbon chain of 1 to 3 carbon, these Is independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms, an aryl group,
It may be substituted by an aralkyl group, a carboxyl group, a carbonyl group having 2 to 5 carbon atoms, or a halogen atom. Wherein R 5 of the olefin (1) is a hydrogen atom or a halogen atom,

【化6】 (式中、n,R1,R2,R3,R4は前記と同じ意味を表わす。)
で表わされる化合物である。具体的には、例えば、グル
タル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、5-オキ
ソヘキサン酸、2-メチルグルタル酸、3-メチルグルタル
酸、2-メチル-5-オキソヘキサン酸、3-メチル-5-オキソ
ヘキサン酸、4-メチル-5-オキソヘキサン酸、2,3-ジメ
チルグルタル酸、2,4-ジメチルグルタル酸、2,3-ジメチ
ル-5-オキソヘキサン酸、3,4-ジメチル-5-オキソヘキサ
ン酸、2,4-ジメチル-5-オキソヘキサン酸、2,3,4-トリ
メチルグルタル酸、2,3,4-トリメチル-5-オキソヘキサ
ン酸、5-オキソヘプタン酸、2-メチルアジピン酸、3-メ
チルアジピン酸、2-メチル-6-オキソヘプテン酸、3-メ
チル-6-オキソヘプタン酸、4-メチル-6-オキソヘプタン
酸、5-メチル-6-オキソヘプタン酸、2,3-ジメチルアジ
ピン酸、3,4-ジメチルアジピン酸、2,4-ジメチルアジピ
ン酸、2,3-ジメチル-6-オキソヘプタン酸、2,4-ジメチ
ル-6-オキソヘプタン酸、2,5-ジメチル-6-オキソヘプタ
ン酸、3,4-ジメチル-6-オキソヘプタン酸、3,5-ジメチ
ル-6-オキソヘプタン酸、4,5-ジメチル-6-オキソヘプタ
ン酸、2,3,4-トリメチルアジピン酸、2,3,5-トリメチル
アジピン酸、2,3,4-トリメチル-6-オキソヘプタン酸、
2,3,5-トリメチル-6-オキソヘプタン酸、2,4,5-トリメ
チル-6-オキソヘプタン酸、3,4,5-トリメチル-6-オキソ
ヘプタン酸、2,3,4,5-テトラメチルアジピン酸、2,3,4,
5-テトラメチル-6-オキソヘプタン酸、7-オキソオクタ
ン酸、7-オキソノナン酸、2-オキソアジピン酸、2-オキ
ソピメリン酸、5,6-ジオキソヘプタン酸、6,7-ジオキソ
オクタン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,2,3,
4-シクロヘキサンテトラカルボン酸、1,2,3,4-ブタンテ
トラカルボン酸、2,2'-ビフェニルジカルボン酸、4-メ
チル-2,2'-ビフェニルジカルボン酸等が挙げられる。好
ましい結果が得られるものとしては、アジピン酸、メソ
-1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸、グルタル酸等が挙
げられる。
Embedded image (In the formula, n, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent the same meaning as described above.)
It is a compound represented by these. Specifically, for example, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, 5-oxohexanoic acid, 2-methylglutaric acid, 3-methylglutaric acid, 2-methyl-5-oxohexanoic acid, 3-methyl -5-oxohexanoic acid, 4-methyl-5-oxohexanoic acid, 2,3-dimethylglutaric acid, 2,4-dimethylglutaric acid, 2,3-dimethyl-5-oxohexanoic acid, 3,4-dimethyl -5-oxohexanoic acid, 2,4-dimethyl-5-oxohexanoic acid, 2,3,4-trimethylglutaric acid, 2,3,4-trimethyl-5-oxohexanoic acid, 5-oxoheptanoic acid, 2 -Methyladipic acid, 3-methyladipic acid, 2-methyl-6-oxoheptenoic acid, 3-methyl-6-oxoheptanoic acid, 4-methyl-6-oxoheptanoic acid, 5-methyl-6-oxoheptanoic acid, 2,3-dimethyladipic acid, 3,4-dimethyladipic acid, 2,4-dimethyladipic acid, 2,3-dimethyl-6-oxohepta Acid, 2,4-dimethyl-6-oxoheptanoic acid, 2,5-dimethyl-6-oxoheptanoic acid, 3,4-dimethyl-6-oxoheptanoic acid, 3,5-dimethyl-6-oxoheptanoic acid, 4,5-dimethyl-6-oxoheptanoic acid, 2,3,4-trimethyladipic acid, 2,3,5-trimethyladipic acid, 2,3,4-trimethyl-6-oxoheptanoic acid,
2,3,5-trimethyl-6-oxoheptanoic acid, 2,4,5-trimethyl-6-oxoheptanoic acid, 3,4,5-trimethyl-6-oxoheptanoic acid, 2,3,4,5- Tetramethyladipic acid, 2,3,4,
5-tetramethyl-6-oxoheptanoic acid, 7-oxooctanoic acid, 7-oxononanoic acid, 2-oxoadipic acid, 2-oxopimelic acid, 5,6-dioxoheptanoic acid, 6,7-dioxooctanoic acid , 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2,3,
4-cyclohexanetetracarboxylic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, 2,2′-biphenyldicarboxylic acid, 4-methyl-2,2′-biphenyldicarboxylic acid and the like. Preferred results include adipic acid, meso
-1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, glutaric acid and the like.

【0011】かくして生成した目的のカルボン酸類は、反応
終了後の混合液を濃縮後、再結晶や蒸留、昇華等の通常
の方法によって取り出すことが出来る。
[0011] The target carboxylic acid thus produced can be extracted by a usual method such as recrystallization, distillation, sublimation or the like after concentrating the mixed solution after the reaction.

【0012】[0012]

【発明の効果】本発明の製造法によれば、高濃度の過酸
化水素水を用いる必要なく、オレフィン類の過酸化水素
酸化を優れた選択性で安全に実施でき、目的とするカル
ボン酸を効率よく製造することができる。また、本製造
法は有機溶媒を必ずしも必要としないため、環境に対す
る負荷を軽く出来るという効果も有する。
According to the production method of the present invention, the hydrogen peroxide oxidation of olefins can be carried out safely with excellent selectivity without using a high-concentration aqueous hydrogen peroxide solution. It can be manufactured efficiently. In addition, the present production method does not necessarily require an organic solvent, and thus has an effect of reducing the load on the environment.

【0013】[0013]

【実施例】以下、実施例により本発明をより詳細に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。 (実施例1)1Lの四つ口フラスコに、マグネチックス
ターラー、還流冷却器を装着し、4.01g(12.2
mmol)のNa2WO4・2H2O、5.67g(1
2.2mmol)の[CH3(n−C8173N]HS
4と607g(5.355mol)の30%過酸化水
素水を仕込む。この混合物を室温で10分間激しく攪拌
する。ついで、100g(1.217mol)のシクロ
ヘキセンを加える。この2相混合物を75℃で30分
間、80℃で30分間、85℃で30分間と徐々に昇温
・攪拌し、最終的に90℃で6.5時間、1000rp
mで攪拌する。反応終了後、均一となった溶液を0℃ま
で冷却し、12時間0℃で保温する。生成した結晶を濾
別、20mlの冷水で洗浄後、減圧下乾燥し、アジピン
酸を138g(収率78%)得た。また、濾液を濃縮
し、GC分析したところ、合計収率は93%であった。 白色結晶 mp:151.0−152.0℃
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. (Example 1) A magnetic stirrer and a reflux condenser were attached to a 1 L four-necked flask, and 4.01 g (12.2.
Na 2 WO 4 · 2H 2 O in mmol), 5.67g (1
2.2 mmol) of [CH 3 (n-C 8 H 17) 3 N] HS
O 4 and 607 g (5.355 mol) of 30% aqueous hydrogen peroxide are charged. The mixture is stirred vigorously for 10 minutes at room temperature. Then, 100 g (1.217 mol) of cyclohexene are added. The two-phase mixture was gradually heated and stirred at 75 ° C. for 30 minutes, at 80 ° C. for 30 minutes, at 85 ° C. for 30 minutes, and finally at 90 ° C. for 6.5 hours at 1000 rpm.
Stir at m. After completion of the reaction, the homogeneous solution is cooled to 0 ° C and kept at 0 ° C for 12 hours. The generated crystals were separated by filtration, washed with 20 ml of cold water, and dried under reduced pressure to obtain adipic acid (138 g, yield 78%). The filtrate was concentrated and analyzed by GC. As a result, the total yield was 93%. White crystal mp: 151.0-152.0 ° C

【0014】(実施例2)1Lの四つ口フラスコに、マグネ
チックスターラー、還流冷却器を装着し、実施例1の水
層(タングステン触媒を有する)、5.67g(12.
2mmol)の[CH3(n−C8173N]HSO4
552g(4.868mol)の30%過酸化水素水を
仕込む。この混合物を室温で10分間激しく攪拌する。
ついで、100g(1.217mol)のシクロヘキセ
ンを加える。この2相混合物を75℃で30分間、80
℃で30分間、85℃で30分間と徐々に昇温・攪拌
し、最終的に90℃で46.5時間、1000rpmで
攪拌する。反応終了後、均一となった溶液を0℃まで冷
却し、12時間0℃で保温する。生成した結晶を濾別、
冷水洗浄後、減圧下乾燥し、アジピン酸を138g(収
率78%)得た。
(Example 2) A magnetic stirrer and a reflux condenser were attached to a 1 L four-necked flask, and the aqueous layer of Example 1 (having a tungsten catalyst), 5.67 g (12.
2 mmol) of [CH 3 (nC 8 H 17 ) 3 N] HSO 4 and 552 g (4.868 mol) of 30% hydrogen peroxide are charged. The mixture is stirred vigorously for 10 minutes at room temperature.
Then, 100 g (1.217 mol) of cyclohexene are added. The two-phase mixture is heated at 75 ° C. for 30 minutes at 80 ° C.
The mixture was gradually heated and stirred at 30 ° C. for 30 minutes and at 85 ° C. for 30 minutes, and finally stirred at 90 ° C. for 46.5 hours at 1000 rpm. After completion of the reaction, the homogeneous solution is cooled to 0 ° C and kept at 0 ° C for 12 hours. The generated crystals are separated by filtration,
After washing with cold water, it was dried under reduced pressure to obtain 138 g of adipic acid (78% yield).

【0015】(実施例3)実施例1において、シクロヘキセ
ンに代えてシクロペンテンを用いる以外は実施例1と同
様にして、グルタル酸を収率90%で得た。
Example 3 Glutaric acid was obtained at a yield of 90% in the same manner as in Example 1 except that cyclopentene was used instead of cyclohexene.

【0016】(実施例4)実施例1において、シクロヘキセ
ンに代えてシクロヘキセン-4,5-ジカルボン酸無水物を
用いる以外は実施例1と同様にして、メソ-1,2,3,4-ブ
タンテトラカルボン酸を収率91%で得た。
Example 4 Meso-1,2,3,4-butane was prepared in the same manner as in Example 1 except that cyclohexene-4,5-dicarboxylic anhydride was used instead of cyclohexene. Tetracarboxylic acid was obtained with a yield of 91%.

【0017】(実施例5)実施例1において、シクロヘキセ
ンに代えてシクロヘキセン-シス-4,5-ジカルボン酸を用
いる以外は実施例1と同様にして、メソ-1,2,3,4-ブタ
ンテトラカルボン酸を収率96%で得た。
Example 5 Meso-1,2,3,4-butane was prepared in the same manner as in Example 1 except that cyclohexene-cis-4,5-dicarboxylic acid was used instead of cyclohexene. Tetracarboxylic acid was obtained with a yield of 96%.

【0018】(実施例6)実施例1において、シクロヘキセ
ンに代えて1-メチルシクロヘキセンを用いる以外は実施
例1と同様にして、6-オキソヘプタン酸を収率59%で
得た。
Example 6 6-oxoheptanoic acid was obtained in a yield of 59% in the same manner as in Example 1 except that 1-methylcyclohexene was used instead of cyclohexene.

【0019】(実施例7)実施例1において、シクロヘキセ
ンに代えてフェナントレンを用いる以外は実施例1と同
様にして、2,2'-ビフェニルジカルボン酸を収率41%
で得た。
(Example 7) 2,2'-biphenyldicarboxylic acid was obtained in a yield of 41% in the same manner as in Example 1 except that phenanthrene was used instead of cyclohexene.
I got it.

【0020】(実施例8)実施例1において、シクロヘキセ
ンに代えてシクロオクテンを用いる以外は実施例1と同
様にして、スベリン酸を収率9%で得た。
Example 8 Suberic acid was obtained at a yield of 9% in the same manner as in Example 1 except that cyclooctene was used instead of cyclohexene.

【0021】(比較例1)(特開昭63−93746号公報
記載の方法において、使用する過酸化水素水の濃度を3
0%とした例)200mLの四つ口フラスコに、マグネ
チックスターラー、還流冷却器を装着し、タングステン
酸0.74g、30%過酸化水素水100g(0.88
mol)、シクロヘキセン16.8g(0.2mol)
を仕込む。この混合物を激しく攪拌しながら、加熱還流
させた。3時間反応後、反応液をGC分析したところ、
得られたアジピン酸は痕跡量であった。
(Comparative Example 1) (in the method described in JP-A-63-93746), the concentration of the hydrogen peroxide solution used was adjusted to 3
Example) A 200 mL four-necked flask was equipped with a magnetic stirrer and a reflux condenser, and 0.74 g of tungstic acid and 100 g of 30% aqueous hydrogen peroxide (0.88 g) were added.
mol), cyclohexene 16.8 g (0.2 mol)
Prepare. The mixture was heated to reflux with vigorous stirring. After reacting for 3 hours, the reaction solution was analyzed by GC.
The amount of adipic acid obtained was trace.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】オレフィン類と過酸化水素とを、タングス
テン酸類および第四級アンモニウム硫酸水素塩の存在下
に反応させることを特徴とするカルボン酸類の製造法。
1. A process for producing carboxylic acids, which comprises reacting an olefin with hydrogen peroxide in the presence of tungstic acids and quaternary ammonium hydrogen sulfate.
【請求項2】オレフィン類が環状オレフィンである請求
項1記載の製造法。
2. The method according to claim 1, wherein the olefin is a cyclic olefin.
【請求項3】オレフィン類が、一般式(1) 【化1】 (式中、nは0〜3の整数を示し、R1,R2,R3,R4,R5は同
一または相異なり、水素原子、ハロゲン原子、カルボキ
シル基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のア
ルコキシ基、炭素数2〜5のカルボニル基、または、隣
接するもの同士が一緒になって形成する炭素数5〜7の
シクロアルキル基、アリール基、酸無水物、あるいは、
R1とR4、R1とR3、またはR2とR3が炭素数1〜3の炭素鎖
で架橋されたものを示し、これらは独立に炭素数1〜4
のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数5
〜7のシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、
カルボキシル基、炭素数2〜5のカルボニル基、ハロゲ
ン原子で置換されていてもよい。)で表されるオレフィ
ンであり、オレフィンのR5が水素原子またはハロゲン原
子以外の場合、得られるカルボン酸類が、一般式(2) 【化2】 (式中、n,R1,R2,R3,R4は前記と同じ意味を表わす、 R5
は、カルボキシル基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素
数1〜4のアルコキシ基、炭素数2〜5のカルボニル
基、または、隣接するもの同士が一緒になって形成する
炭素数5〜7のシクロアルキル基、アリール基、酸無水
物、あるいは、R1とR4、R1とR3、またはR2とR3が炭素数
1〜3の炭素鎖で架橋されたものを示し、これらは独立
に炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキ
シ基、炭素数5〜7のシクロアルキル基、アリール基、
アラルキル基、カルボキシル基、炭素数2〜5のカルボ
ニル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい。)で表
される化合物であり、オレフィンのR5が水素原子または
ハロゲン原子である場合、得られるカルボン酸類が、一
般式(3) 【化3】 (式中、n,R1,R2,R3,R4は前記と同じ意味を表わす。)
で表される請求項1記載の製造法。
3. An olefin represented by the general formula (1): ## STR1 ## (In the formula, n represents an integer of 0 to 3, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , and R 5 are the same or different, and are a hydrogen atom, a halogen atom, a carboxyl group, and an alkyl having 1 to 4 carbons. A group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a carbonyl group having 2 to 5 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms formed together by adjacent ones, an aryl group, an acid anhydride, Or,
R 1 and R 4 , R 1 and R 3 , or R 2 and R 3 are those which are cross-linked by a carbon chain having 1 to 3 carbon atoms, each of which independently has 1 to 4 carbon atoms.
An alkyl group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and 5 carbon atoms
To 7 cycloalkyl groups, aryl groups, aralkyl groups,
It may be substituted with a carboxyl group, a carbonyl group having 2 to 5 carbon atoms, or a halogen atom. Wherein R 5 of the olefin is other than a hydrogen atom or a halogen atom, the resulting carboxylic acid is represented by the general formula (2): (Wherein, n, R 1, R 2 , R 3, R 4 are each as defined above, R 5
Is a carboxyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a carbonyl group having 2 to 5 carbon atoms, or 5 to 7 carbon atoms formed by adjoining ones. Cycloalkyl group, aryl group, acid anhydride, or, R 1 and R 4 , R 1 and R 3 , or R 2 and R 3 show those cross-linked by a carbon chain of 1 to 3 carbon, these Is independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms, an aryl group,
It may be substituted by an aralkyl group, a carboxyl group, a carbonyl group having 2 to 5 carbon atoms, or a halogen atom. Wherein R 5 of the olefin is a hydrogen atom or a halogen atom, the resulting carboxylic acid is represented by the general formula (3): (In the formula, n, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent the same meaning as described above.)
The method according to claim 1, wherein
【請求項4】タングステン酸類がタングステン酸アルカ
リである請求項1〜3のいずれかに記載の製造法。
4. The method according to claim 1, wherein the tungstic acid is an alkali tungstate.
【請求項5】カルボン酸類がアジピン酸、メソ-1,2,3,4
-ブタンテトラカルボン酸またはグルタル酸である1〜
4のいずれかに記載の製造法。
5. The carboxylic acid is adipic acid, meso-1,2,3,4
1-butanetetracarboxylic acid or glutaric acid
4. The production method according to any one of 4.
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