JP2000351747A - シクロドデカノンの製造法 - Google Patents

シクロドデカノンの製造法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、白金族触媒の存在下、1,2
−エポキシ−5,9−シクロドデカジエンに水素を接触
させて、異性化並びに水素化をして、シクロドデカノン
を一段でしかも高収率で製造する方法を提供するもので
ある。 【解決手段】白金族触媒の存在下、1,2−エポキシ−
5,9−シクロドデカジエンに水素を接触させて、シク
ロドデカノンを製造する際、反応水素圧を1〜40kg/c
m2・G、反応温度を100〜280℃にすることを特徴
とするシクロドデカノンの製造法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1,2−エポキシ
−5,9−シクロドデカジエンに水素を接触させて、一
段で、異性化及び水素化されたシクロドデカノンを製造
する方法に関する。シクロドデカノンは、ラクタム類、
ラクトン類又は二塩基酸類に容易に公知の方法によって
誘導されるため、ポリアミド12、ポリエステル等の合
成繊維、合成樹脂の中間原料となる重要な化合物であ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、1,2−エポキシ−5,9−シク
ロドデカジエンに水素を接触させて、水素化する反応
が、J.Mol.Catal.,vol69,p.95〜103(1991)に開示されて
いる。この文献の反応条件は、パラジウム担持触媒の存
在下、1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカジエン
に、反応水素圧を13kg/cm2・G、反応温度90℃で接触さ
せる方法であり、エポキシシクロドデカンが主生成物で
得られ、シクロドデカノールの収率は4%であり、シク
ロドデカノンは全く生成していなかった。また、第24回
「反応と合成の進歩シンポジウム」(1998年11月5,6日)
の講演予稿集p.68に、パラジウム触媒の存在下、1,2
−エポキシ−5,9−シクロドデカジエンに水素を、反
応水素圧を常圧、反応温度を常温で接触させる方法が開
示されているが、エポキシシクロドデカンが主生成物で
得られ、シクロドデカノールの収率は5%であり、シク
ロドデカノンは全く生成していなかった。さらに、Neft
ekhimiya,16(1),114-119(1976)にはパラジウム担持触媒
の存在下、1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカジ
エンに、反応水素圧80atm、反応温度140℃で接触させ,
エポキシシクロドデカン49.5%, シクロドデカノール33.
3%, シクロドデカノン3.4%の収率で得られることが記載
されている。以上のように、従来、1,2−エポキシ−
5,9−シクロドデカジエンより、シクロドデカノンを
一段で、満足出来る収率で得る方法は知られていなかっ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、白金
族触媒の存在下、1,2−エポキシ−5,9−シクロド
デカジエンに水素を接触させて、シクロドデカノンを一
段でしかも高収率で製造する方法を提供するものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、白金族
触媒の存在下、1,2−エポキシ−5,9−シクロドデ
カジエンに水素を接触させて、シクロドデカノンを製造
する際、反応水素圧を1〜40kg/cm2・G、反応温度を
100〜280℃にすることを特徴とするシクロドデカ
ノンの製造法によって解決される。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の反応において使用する
1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカジエンは、た
とえば、シクロドデカトリエンを有機酸と過酸化水素に
よりエポキシ化することなどにより得ることができ、
1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカジエンのエポ
キシおよび二重結合の構造は、シス体又はトランス体
等、いかなるものであっても構わない。また、使用する
1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカジエンは、市
販品をそのまま、あるいは、蒸留等により精製した後に
使用しても何ら問題はない。合成品の場合は、蒸留等に
より精製した後に使用するのが好ましい。
【0006】本発明の反応において使用する白金族触媒
とは、白金族元素であるルテニウム、ロジウム、パラジ
ウム、オスミニウム、イリジウム、白金から選ばれた少
なくとも1つの元素を不活性支持体に担持された固体触
媒、好ましくは粉末触媒、更に好ましくは平均粒径が数
μm〜数百μmの粉末触媒である。前記不活性支持体とし
ては、活性炭、アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、チ
タニア、ゼオライト、ズピネル等が好適に使用される。
また、白金族元素の不活性支持体への担持量は、不活性
支持体に対して0.1〜20重量%であるのが好ましく、さ
らに好ましくは0.5〜10重量%である。触媒中の白金族
元素は、不活性支持体の表面又は内部、若しくは両方に
担持されていても良い。本発明の白金族触媒のなかで
も、好ましくは、パラジウム又はロジウム触媒であり、
より好ましくはパラジウム触媒である。
【0007】本発明の反応において使用する前記触媒の
量は、原料の1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカ
ジエンに対して、好ましくは白金族元素として0.00001
〜0.1倍モル,さらに好ましくは0.00005〜0.01倍モルで
ある。
【0008】本発明の反応では有機溶媒を使用すること
も出来、例えば、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-テトラデ
カン、シクロヘキサン等の炭化水素類;テトラヒドロフ
ラン、ジオキサン等のエーテル類;t-ブタノール,t-ア
ミルアルコール等のアルコール類;酢酸エチル、酢酸ブ
チル等のエステル類が挙げられる。これら溶媒は単独で
も、二種以上を混合して使用しても差し支えない。その
使用量は、原料の1,2−エポキシ−5,9−シクロド
デカジエンに対して好ましくは0〜20重量倍、更に好ま
しくは0〜10重量倍である。
【0009】本発明の反応は、例えば、水素ガス雰囲気
にて、1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカジエ
ン、白金族触媒及び溶媒を混合して、反応水素圧を1〜
40kg/cm2・G、好ましくは2〜30kg/cm2・G、反応温
度は100〜280℃、好ましくは100〜230℃、
より好ましくは100〜200℃の条件下にて行われ
る。反応水素圧が余りに低いと反応時間がかかりすぎ好
ましくない。反応水素圧力があまりに高すぎるとシクロ
ドデカノンの収率が低下し、反応温度があまりに低すぎ
てもシクロドデカノンの収率が低下してくるので好まし
くない。反応温度があまりに高すぎるとその他副生物が
生成しやすくなり好ましくない。得られたシクロドデカ
ノンは、例えば、蒸留、晶析等によって、単離、精製す
ることが出来る。
【0010】
【実施例】以下に実施例及び比較例を用いて、本発明を
具体的に説明する。
【0011】実施例1 攪拌機を備えた内容積300mlのガラス製オートクレーブ
に、1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカジエン10
0g(0.562mol)、及び5wt%Pd/シリカ触媒1.0g(パラジ
ウム原子として0.47mmol)を加え、室温にて水素で3kg/c
m2・Gまで加圧した後、175℃まで昇温し、そのままの水
素圧力下(3kg/cm2・G)で5時間加熱攪拌した。反応終了
後、室温まで冷却して触媒を濾過し、得られた反応液の
分析を行った。反応液の分析は、ガスクロマトグラフィ
ーにより行った。その結果、1,2−エポキシ−5,9
−シクロドデカジエンは100%消費しており、シクロ
ドデカノン(以下CDONと称する)が収率85.5mol%で
生成し、エポキシクロドデカン(以下ECDと称する)
が10.6mol%、シクロドデカノール(以下CDOLと称す
る)が0.9mol%生成していた。副生物としては、シクロ
ドデカン(以下CDANと称する)その他高沸点物が生
成していた。結果は、表1にまとめて示した。
【0012】実施例2〜8 実施例1において、触媒、反応水素圧、反応温度及び反
応時間を表1の条件に変えたこと以外は、実施例1と同
様に反応させ、分析を行った。その結果を併せて表1に
示す。なお、いずれの反応においても原料である1,2
−エポキシ−5,9−シクロドデカジエンは100%消
費していた。
【0013】
【表1】
【0014】実施例9 攪拌機を備えた内容積100mlのSUS製オートクレー
ブに、1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカジエン
20g(0.112mol)、及び5wt%Pd/アルミナ触媒
0.2g(パラジウム原子として0.09mmol)を加え、
室温にて水素で10kg/cm2・Gまで加圧した後、200
℃まで昇温し、そのままの水素圧力下(10kg/cm2・G)
で1時間加熱攪拌した。反応終了後、室温まで冷却して
触媒を濾過し、得られた反応液の分析を行った。反応液
の分析は、ガスクロマトグラフィーにより行った。その
結果、1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカジエン
は100%消費しており、CDONが収率74.7mol
%で生成し、ECDが20.5mol%、CDOLが2.7
mol%生成していた。副生物としては、CDANとその
他高沸点物が生成していた。結果は、表2にまとめて示
した。
【0015】実施例10〜11、比較例1〜2 触媒、反応水素圧、反応温度及び反応時間を表2の条件
に変えたこと以外は、実施例9と同様に反応させ、分析
を行った。その結果を併せて表2に示す。なお、いずれ
の反応においても原料である1,2−エポキシ−5,9
−シクロドデカジエンは100%消費していた。
【0016】
【表2】
【0017】比較例3 比較例1と同一条件で反応を行った後、160℃に昇温し
てさらに2時間反応を続けた。反応終了後、反応液を分
析した結果、CDON3.9mol%,ECD90.5mol%,CDOL5.5mol%の
収率であった。
【0018】
【発明の効果】本発明により、白金族触媒の存在下、
1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカジエンに水素
を接触させて、シクロドデカノンを一段で、高収率で製
造する方法を提供することが出来る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4H006 AA02 AC44 BA22 BA24 BA25 BC10 BC11 BE20 4H039 CA62 CB10 CF90

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】白金族触媒の存在下、1,2−エポキシ−
    5,9−シクロドデカジエンに水素を接触させて、シク
    ロドデカノンを製造する際、反応水素圧を1〜40kg/c
    m2・G、反応温度を100〜280℃にすることを特徴
    とするシクロドデカノンの製造法。
  2. 【請求項2】白金族触媒がパラジウム又はロジウム触媒
    である請求項1記載のシクロドデカノンの製造法。
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CN114105911A (zh) * 2021-12-17 2022-03-01 中国天辰工程有限公司 一种环十二烯醚和环十二醇联产的制备方法

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