JP2001062308A - Solid acid catalyst - Google Patents

Solid acid catalyst

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JP2001062308A
JP2001062308A JP2000184236A JP2000184236A JP2001062308A JP 2001062308 A JP2001062308 A JP 2001062308A JP 2000184236 A JP2000184236 A JP 2000184236A JP 2000184236 A JP2000184236 A JP 2000184236A JP 2001062308 A JP2001062308 A JP 2001062308A
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拓 三村
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純 貝田
Noriaki Fukuoka
紀明 福岡
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泰幸 服部
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain higher activity and durability by using a catalyst composition having a structure removing a hydrogen atom from at least one OH group in an inorganic phosphoric acid and a structure removing a hydrogen atom from at least one OH group in an organic phosphoric acid represented by a specific formula, and containing a specific metal atom such as aluminum. SOLUTION: This solid acid catalyst has structures (A) and (B), and a metal atom (C); (A): a structure obtained by removing a hydrogen atom from at least one OH group in an inorganic phosphoric acid; (B): a structure obtained by removing a hydrogen atom from at least one OH group in an organic phosphoric acid represented by formula I or formula II (wherein -R1 and -R2 are independently selected from -R, -OR, -OH and -H, and at least one of -R1 and -R2 is -R or -OR, provided that -R is a 1-22C organic group.); and (C): one or more metal atoms selected from among aluminum, gallium and iron. As a result, the catalyst exhibits higher activity and durability.

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、固体酸触媒、及び
この固体酸触媒を用いたエステル、あるいはケタール又
はアセタールの製法に関する。
The present invention relates to a solid acid catalyst and a method for producing an ester, ketal or acetal using the solid acid catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】固体酸
触媒は、反応終了後の生成物の単離操作が容易である等
の利点を有し、各種有機反応への利用可能性が検討され
ている。例えば、ゼオライト(特開昭61−200943)、IV
族元素のシリケート(EP0623581A2)、含水酸化ジルコニ
ウム(特公平4−28250)等がエステル製造用として、ま
たイオン交換樹脂等の有機系固体触媒や、含水酸化ジル
コニウム(特開昭63−146838)、モルデナイト(特開昭
60−188338)等の無機系固体触媒がアセタール又はケタ
ール製造用として知られている。
2. Description of the Related Art A solid acid catalyst has advantages such as easy operation of isolating a product after completion of a reaction, and its use in various organic reactions has been studied. ing. For example, zeolite (JP-A-61-200943), IV
Group silicates (EP0623581A2), hydrous zirconium oxide (JP-B 4-28250) and the like are used for the production of esters, organic solid catalysts such as ion exchange resins, hydrous zirconium oxide (JP-A-63-146838), mordenite (JP
Inorganic solid catalysts such as 60-188338) are known for producing acetal or ketal.

【0003】これらの固体触媒を、特に液相反応で使用
する場合は、低温での活性が不十分であることや、液相
への触媒成分の溶出等によって活性あるいは触媒強度の
耐久性を満足できない。
[0003] When these solid catalysts are used in a liquid phase reaction, the activity at low temperatures is insufficient, and the activity or the durability of the catalyst strength is satisfied due to the elution of the catalyst components into the liquid phase. Can not.

【0004】本発明の課題は、各種有機反応に対し高い
活性を発現し、かつ高い耐久性を示す固体酸触媒を提供
することにある。
[0004] It is an object of the present invention to provide a solid acid catalyst which exhibits high activity against various organic reactions and exhibits high durability.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、下記構造
(A)、構造(B)及び金属原子(C) を有する固体酸触媒、及
びこの固体酸触媒を用いる、エステル、並びにケタール
又はアセタールの製法である。 構造(A);無機リン酸が有するOH基の少なくとも一つか
ら水素原子が除かれた構造 構造(B);一般式(1)又は(2)で表される有機リン酸
が有するOH基の少なくとも一つから水素原子が除かれ
た構造
The present invention has the following structure:
(A), a solid acid catalyst having a structure (B) and a metal atom (C), and a method for producing an ester and a ketal or an acetal using the solid acid catalyst. Structure (A); a structure in which a hydrogen atom is removed from at least one of the OH groups of the inorganic phosphoric acid. Structure (B); a structure of the OH group of the organic phosphoric acid represented by the general formula (1) or (2). Structure with at least one hydrogen atom removed

【0006】[0006]

【化2】 Embedded image

【0007】[式中、−R1 及び−R2 は、それぞれ−
R、−OR、−OH、−Hから選ばれ、−R1 及び−R
2 の少なくとも一方は、−R又は−ORである。但し、
−Rは、炭素数1〜22の有機基である。] 金属原子(C);アルミニウム、ガリウム、鉄から選ばれる
一種以上の金属原子
[Wherein -R 1 and -R 2 each represent-
R, -OR, -OH, -H, -R 1 and -R
At least one of 2 is -R or -OR. However,
-R is an organic group having 1 to 22 carbon atoms. Metal atom (C); one or more metal atoms selected from aluminum, gallium, and iron

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の固体酸触媒中の構造(A)
において、無機リン酸として、オルトリン酸、メタリン
酸や、ピロリン酸等の縮合リン酸等が挙げられ、性能の
点から、オルトリン酸が好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Structure (A) in the solid acid catalyst of the present invention
Examples of the inorganic phosphoric acid include orthophosphoric acid, metaphosphoric acid, and condensed phosphoric acid such as pyrophosphoric acid. Orthophosphoric acid is preferable from the viewpoint of performance.

【0009】また構造(B) において、一般式(1)又は
(2)で表される有機リン酸として、ホスホン酸、ホス
ホン酸モノエステル、ホスフィン酸、リン酸モノエステ
ル、リン酸ジエステル、亜リン酸モノエステル、亜リン
酸ジエステル等が挙げられ、これらの混合物でもよく、
好ましくはホスホン酸である。
In the structure (B), as the organic phosphoric acid represented by the general formula (1) or (2), phosphonic acid, phosphonic acid monoester, phosphinic acid, phosphoric acid monoester, phosphoric diester, phosphorous acid Acid monoester, phosphite diester and the like, and a mixture thereof may be used.
Preferably it is a phosphonic acid.

【0010】有機リン酸中の有機基−Rとしては、メチ
ル、エチル、n-プロピル、iso-プロピル、n-ブチル、is
o-ブチル、 tert-ブチル、n-ヘキシル、2-エチルヘキシ
ル、オクチル、ドデシル、オクタデシル等のアルキル
基、フェニル、3-メチルフェニル等のアリール基が好ま
しく、またそれらの基に、アミノ基、アルコキシ基、カ
ルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルボン酸基、
クロロ基等のハロゲン基、ホスホン酸基、スルホン酸基
等が結合した基も用いられる。
As the organic group -R in the organic phosphoric acid, methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, is
Alkyl groups such as o-butyl, tert-butyl, n-hexyl, 2-ethylhexyl, octyl, dodecyl, octadecyl, etc., and aryl groups such as phenyl and 3-methylphenyl are preferable. , Carbonyl group, alkoxycarbonyl group, carboxylic acid group,
A group to which a halogen group such as a chloro group, a phosphonic acid group, a sulfonic acid group, or the like is bonded may also be used.

【0011】金属原子(C) としては、性能及び/又はコ
ストの点から、アルミニウムが好ましい。尚、選択性そ
の他性能を改良する目的で、アルミニウム、ガリウム、
鉄以外の金属原子を少量有してもよい。
As the metal atom (C), aluminum is preferred from the viewpoint of performance and / or cost. For the purpose of improving selectivity and other performance, aluminum, gallium,
It may have a small amount of metal atoms other than iron.

【0012】本発明の固体酸触媒中の構造(A)と構造(B)
の割合は、性能の点から下式(3)で表わされる有機リ
ン酸モル比xが0.01〜0.99であることが好ましい。ここ
で[Pinorg]は構造(A) に含まれるリン原子のモル
数、[Porg]は構造(B) に含まれるリン原子のモル数
を示す。
Structures (A) and (B) in the solid acid catalyst of the present invention
It is preferable that the molar ratio x of the organic phosphoric acid represented by the following formula (3) is 0.01 to 0.99 from the viewpoint of performance. Here, [Pinorg] indicates the number of moles of phosphorus atoms contained in the structure (A), and [Porg] indicates the number of moles of phosphorus atoms contained in the structure (B).

【0013】 x=[Porg]/([Pinorg]+[Porg]) (3) また、この比xは、利用する反応によってさらに好まし
い比が存在し、エステルの製造には、xは0.01〜0.7 が
好ましく、0.01〜0.5 がより好ましい。また、ケタール
又はアセタールの製造には、xは0.05〜0.99が好まし
く、0.1 〜0.8 がより好ましい。
X = [Porg] / ([Pinorg] + [Porg]) (3) Further, the ratio x has a more preferable ratio depending on the reaction to be used. In the production of the ester, x is 0.01 to 0.7. Is preferable, and 0.01 to 0.5 is more preferable. For the production of ketal or acetal, x is preferably 0.05 to 0.99, more preferably 0.1 to 0.8.

【0014】また下記式(4)で表される値Yは、0.15
〜2.0 であることが好ましい。
The value Y represented by the following equation (4) is 0.15
Preferably it is ~ 2.0.

【0015】 Y=[Metal]/([Pinorg]+[Porg]) (4) ここで[Metal]は触媒中の金属原子(C) の原子数を示
す。
Y = [Metal] / ([Pinorg] + [Porg]) (4) Here, [Metal] indicates the number of metal atoms (C) in the catalyst.

【0016】触媒中に含まれる金属原子(C) の全てが、
必ずしも、構造(A)あるいは構造(B)と結合している必要
はなく、金属原子(C) の一部分が金属酸化物あるいは金
属水酸化物等の形で存在しても構わない。
All of the metal atoms (C) contained in the catalyst are
It does not necessarily have to be bonded to the structure (A) or the structure (B), and a part of the metal atom (C) may exist in the form of a metal oxide or a metal hydroxide.

【0017】本発明の固体酸触媒の調製法として、沈澱
法や、金属酸化物あるいは水酸化物へ無機リン酸及び有
機リン酸を含浸する方法、無機リン酸アルミニウムゲル
中の無機リン酸基を有機リン酸基へ置換する方法等が用
いられ、沈澱法が好ましい。沈殿法においては、水溶性
のアルミニウム塩と無機リン酸及び有機リン酸の水溶液
(S)と、アンモニア水や炭酸ソーダ水溶液、苛性ソー
ダ水溶液等のアルカリ(T)を混合し、pHを調整するこ
とによって、本固体酸触媒の沈澱が得られる。尚、水溶
液(S)とアルカリ(T)の添加順序は限定されない。
また、有機リン酸の水溶性が乏しい場合は、メタノール
やアセトン等の溶剤を適宜加えることにより水溶液
(S)を調製してもよい。得られた沈殿は、乾燥した
後、必要に応じて、さらに焼成を行う。その際、高温で
の焼成は、有機リン酸から誘導される構造中の有機基を
消失させる恐れがあり、600℃以下での焼成が好まし
く、500℃以下での焼成がさらに好ましい。
As a method for preparing the solid acid catalyst of the present invention, a precipitation method, a method of impregnating a metal oxide or a hydroxide with inorganic phosphoric acid and an organic phosphoric acid, and a method of preparing an inorganic aluminum phosphate gel from an inorganic aluminum phosphate gel. A method of substituting an organic phosphate group or the like is used, and a precipitation method is preferable. In the precipitation method, an aqueous solution of a water-soluble aluminum salt and an inorganic phosphoric acid or an organic phosphoric acid (S) is mixed with an alkali (T) such as an aqueous ammonia solution, an aqueous sodium carbonate solution, or an aqueous caustic soda solution to adjust the pH. A precipitate of the solid acid catalyst is obtained. The order of adding the aqueous solution (S) and the alkali (T) is not limited.
When the organic phosphoric acid has poor water solubility, an aqueous solution (S) may be prepared by appropriately adding a solvent such as methanol or acetone. The obtained precipitate is dried and, if necessary, further baked. At this time, firing at a high temperature may cause loss of the organic groups in the structure derived from the organic phosphoric acid, and firing at 600 ° C or lower is preferable, and firing at 500 ° C or lower is more preferable.

【0018】また、本発明の触媒を調製する際に、高表
面積の担体を共存させ、担持触媒を得ることも可能であ
る。担体として、シリカ、アルミナ、シリカアルミナ、
チタニア、ジルコニア、活性炭等を用いることができ
る。担体を過剰に用いると、活性成分の含有量が低下
し、活性を低下させるため、触媒中の担体の占める割合
は、90重量%以下が好ましい。
When preparing the catalyst of the present invention, a supported catalyst can be obtained by coexisting a carrier having a high surface area. As a carrier, silica, alumina, silica alumina,
Titania, zirconia, activated carbon and the like can be used. If the carrier is used in excess, the content of the active ingredient is reduced and the activity is reduced. Therefore, the proportion of the carrier in the catalyst is preferably 90% by weight or less.

【0019】触媒の形態は、粉末のまま原料に分散させ
て用いることも可能であるし、あるいは適当な粒度また
形状に成形し、反応塔に充填して連続反応を行うことも
可能である。
The form of the catalyst can be used by dispersing it in the raw material as it is in the form of powder, or it can be formed into an appropriate particle size or shape and filled in a reaction tower to perform a continuous reaction.

【0020】本発明の固体酸触媒は、反応に使用する状
態において、構造(A) 及び構造(B)を同時に有すること
が不可欠である。ただし、仕込みに使用した無機リン酸
基並びに有機リン酸基すべてを有する必要はない。
It is essential that the solid acid catalyst of the present invention has the structure (A) and the structure (B) at the same time when used in the reaction. However, it is not necessary to have all the inorganic phosphate groups and organic phosphate groups used in the preparation.

【0021】本発明の固体酸触媒は、種々の触媒反応に
利用可能であり、例えば、エステル交換、エステル化、
アルデヒドとアルコールからのアセタール化あるいはケ
トンとアルコールからのケタール化、アルドール縮合反
応、アミド化、アミノ化、アルコールの脱水反応による
オレフィンあるいはエーテルの合成、オレフィンへの水
和やアルコールの付加反応、異性化反応、芳香環のアル
キル化あるいはアシル化等が挙げられる。
The solid acid catalyst of the present invention can be used for various catalytic reactions, for example, transesterification, esterification,
Acetalization from aldehyde and alcohol or ketalization from ketone and alcohol, aldol condensation reaction, amidation, amination, synthesis of olefin or ether by dehydration reaction of alcohol, hydration to olefin or addition reaction of alcohol, isomerization Reaction, alkylation or acylation of an aromatic ring, and the like.

【0022】上記各種反応における反応条件は、例え
ば、反応相(気相又は液相)は、反応の種類によって最
適な条件が選ばれるが、本発明の固体酸触媒は、温和な
条件でも高い活性を示すため、気相のみならず、従来の
固体触媒では高い活性を発現するのが難しい液相条件下
での使用も好ましい。また、例えば、反応圧力は、反応
の種類によって最適な条件が選ばれ、加圧下で行っても
よく、大気圧下、又は減圧下で行ってもよい。また、例
えば、反応温度は、構造(B) 中の有機基が消失しない温
度、例えば、酸素存在下では600 ℃以下での使用が好ま
しく、500 ℃以下での使用がさらに好ましい。
As for the reaction conditions in the above-mentioned various reactions, for example, the reaction phase (gas phase or liquid phase) is selected under the optimum conditions depending on the type of the reaction, but the solid acid catalyst of the present invention has high activity even under mild conditions. Therefore, it is preferable to use not only in the gas phase but also in a liquid phase condition where it is difficult to exhibit high activity with a conventional solid catalyst. Further, for example, the reaction pressure is selected under optimum conditions depending on the type of the reaction, and the reaction may be performed under increased pressure, or may be performed under atmospheric pressure or reduced pressure. Further, for example, the reaction temperature is a temperature at which the organic group in the structure (B) does not disappear, for example, it is preferably used at 600 ° C. or lower in the presence of oxygen, and more preferably at 500 ° C. or lower.

【0023】本発明の固体酸触媒は、エステル交換反応
又はエステル化反応に対し、非常に高い活性と良好な選
択性を示し、さらには長期間その活性と選択性を維持す
ることができる。その結果、短い反応時間で、高収率か
つ高純度のエステルを、長期間に渡り得ることができ
る。
The solid acid catalyst of the present invention shows a very high activity and good selectivity for a transesterification reaction or an esterification reaction, and can maintain its activity and selectivity for a long period of time. As a result, a high yield and high purity ester can be obtained over a long period of time with a short reaction time.

【0024】エステル交換又はエステル化反応は、原料
エステル又は原料カルボン酸(a) と、原料アルコール
(b) を混合して、反応条件下に本固体酸触媒と接触させ
ることで行われる。
In the transesterification or esterification reaction, the starting ester or starting carboxylic acid (a) is mixed with the starting alcohol.
(b) is mixed and brought into contact with the solid acid catalyst under the reaction conditions.

【0025】原料エステル又は原料カルボン酸(a) のう
ち、原料エステルは、例えば炭素数1〜22の直鎖ある
いは分岐鎖を持つ脂肪族カルボン酸又は芳香族カルボン
酸あるいはそれらの混合物と、炭素数1〜22の直鎖あ
るいは分岐鎖を持つ1価アルコール又は多価アルコール
とのエステルあるいは部分エステルが用いられる。具体
的には、酢酸、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリ
ン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレ
イン酸、ステアリン酸、安息香酸等のカルボン酸あるい
はジカルボン酸及びそれらの混合物と、メタノール、エ
タノール、プロパノール、ブタノール、オクタノール、
ステアリルアルコール等の1価脂肪族アルコール、フェ
ノール等の1価芳香族アルコール、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリス
リトール、ソルビトール等の多価アルコールとからなる
エステルであり、モノグリセリド、ジグリセリド、トリ
グリセリド、ヤシ油、パーム油、パーム核油等の天然植
物油、牛脂、豚脂等の動物油等が好ましい。また原料カ
ルボン酸は、上記の炭素数1〜22の直鎖あるいは分岐
鎖を持つ脂肪族カルボン酸又は芳香族カルボン酸あるい
はそれらの混合物が用いられる。
Of the raw material ester or raw material carboxylic acid (a), the raw material ester is, for example, an aliphatic carboxylic acid or aromatic carboxylic acid having a linear or branched chain having 1 to 22 carbon atoms or a mixture thereof, Esters or partial esters with monohydric alcohols or polyhydric alcohols having 1 to 22 linear or branched chains are used. Specifically, acetic acid, butyric acid, caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, oleic acid, stearic acid, carboxylic acid such as benzoic acid or a mixture thereof and methanol, Ethanol, propanol, butanol, octanol,
Esters composed of monohydric aliphatic alcohols such as stearyl alcohol, monohydric aromatic alcohols such as phenol, and polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, pentaerythritol, and sorbitol; monoglyceride, diglyceride, triglyceride, and coconut Preferred are natural vegetable oils such as oil, palm oil and palm kernel oil, and animal oils such as tallow and lard. As the raw material carboxylic acid, the above-mentioned aliphatic carboxylic acid or aromatic carboxylic acid having a straight or branched chain having 1 to 22 carbon atoms or a mixture thereof is used.

【0026】また、原料アルコール(b) としては、上記
の炭素数1〜22の直鎖あるいは分岐鎖を持つ1価アル
コール又は多価アルコールが用いられる。
As the raw material alcohol (b), the above-mentioned linear or branched monohydric alcohol or polyhydric alcohol having 1 to 22 carbon atoms is used.

【0027】エステル化の方法は、例えば、原料エステ
ル又は原料カルボン酸(a) と原料アルコール(b) を、固
体酸触媒を充填した反応塔に連続的に供給する方法、反
応槽で、回分式に原料エステル又は原料カルボン酸(a)
と原料アルコール(b) を、固体酸触媒と接触させて反応
を行う方法等がある。その際、反応後の処理がろ過のみ
で済み、一般に使用されている均一系触媒の場合に必要
な、中和工程や触媒除去工程を省くことができる。ま
た、未反応原料の回収も容易となる。
The esterification method includes, for example, a method in which a raw material ester or a raw material carboxylic acid (a) and a raw material alcohol (b) are continuously supplied to a reaction tower filled with a solid acid catalyst, and a batch type in a reaction tank. Raw ester or raw carboxylic acid (a)
And the starting alcohol (b) is brought into contact with a solid acid catalyst to carry out the reaction. At that time, the treatment after the reaction is only filtration, and a neutralization step and a catalyst removal step which are necessary in the case of a generally used homogeneous catalyst can be omitted. In addition, recovery of unreacted raw materials becomes easy.

【0028】反応圧力や温度は、目的反応によって好ま
しい条件を選ぶことができる。反応温度は、副反応を考
慮した場合、より低い温度で反応を行うことが好まし
い。本発明の固体酸触媒は、従来の固体酸触媒と比較し
て、低温条件下でも高いエステル化反応活性を発揮する
ため、高い選択率で目的エステルを得ることができる。
Preferred conditions for the reaction pressure and temperature can be selected according to the desired reaction. As for the reaction temperature, it is preferable to carry out the reaction at a lower temperature in consideration of a side reaction. The solid acid catalyst of the present invention exhibits higher esterification reaction activity even at low temperature conditions than the conventional solid acid catalyst, so that the target ester can be obtained with a high selectivity.

【0029】本発明の固体酸触媒は、ケトン又はアルデ
ヒド(c) と、アルコール(d) とのアセタール化又はケタ
ール化反応に対しても、非常に高い活性と良好な選択性
を示し、さらには長期間その活性と選択性を維持するこ
とができる。その結果、短い反応時間で、高収率かつ高
純度のアセタール又はケタールを長期間に渡り得ること
ができる。
The solid acid catalyst of the present invention exhibits very high activity and good selectivity for the acetalization or ketalization reaction of a ketone or aldehyde (c) with an alcohol (d). Its activity and selectivity can be maintained for a long time. As a result, acetal or ketal with high yield and high purity can be obtained for a long period of time in a short reaction time.

【0030】ケトン又はアルデヒド(c) は、炭素数1〜
22の直鎖あるいは分岐鎖を持つ脂肪族ケトン又はアル
デヒド、芳香族ケトン又はアルデヒド等が用いられる。
より具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、3−
ペンタノン、2−ペンタノン、ジn−ヘキシルケトン、
シクロヘキサノン、アセトフェノン、アセトアルデヒ
ド、プロピオンアルデヒド、n−ヘキサナール、n−ド
デカナール、ベンズアルデヒド等が例示できる。
The ketone or aldehyde (c) has 1 to 1 carbon atoms.
An aliphatic ketone or aldehyde having 22 straight or branched chains, an aromatic ketone or aldehyde, or the like is used.
More specifically, acetone, methyl ethyl ketone, 3-
Pentanone, 2-pentanone, di-n-hexyl ketone,
Examples include cyclohexanone, acetophenone, acetaldehyde, propionaldehyde, n-hexanal, n-dodecanal, benzaldehyde and the like.

【0031】また、アルコール(d)は、上記エステル化
反応で例示した、原料アルコール(b)と同じものが用い
られる。
As the alcohol (d), the same alcohol as the starting alcohol (b) exemplified in the above esterification reaction is used.

【0032】ケタール化あるいはアセタール化の方法
は、例えばケトン又はアルデヒド(c)と、アルコール(d)
を、触媒を充填した反応塔に連続的に供給する方法、
あるいは、反応槽で回分式に反応を行う方法等がある。
その際、ベンゼンやヘプタン等の適当な共沸溶剤を用い
て、生成した水を留去することにより、反応速度あるい
は反応平衡を有利にすることもできる。
[0032] The ketalization or acetalization method is, for example, a ketone or aldehyde (c) and an alcohol (d).
Is continuously supplied to a reaction tower filled with a catalyst,
Alternatively, there is a method of performing the reaction batchwise in a reaction tank.
At that time, the reaction rate or the reaction equilibrium can be made advantageous by distilling off the generated water using a suitable azeotropic solvent such as benzene or heptane.

【0033】本発明の固体酸触媒を使用すれば、反応後
の処理がろ過のみで済むため、一般に使用されるパラト
ルエンスルホン酸や鉱酸等の均一系触媒の場合に必要
な、中和工程を省くことができる。また、蒸留の際も、
塩の存在による副反応等が起こらず、精製時の歩留まり
を高めることができ、さらには未反応原料の回収が容易
となる。
If the solid acid catalyst of the present invention is used, the treatment after the reaction can be carried out only by filtration. Therefore, the neutralization step necessary for a generally used homogeneous catalyst such as paratoluenesulfonic acid or mineral acid is required. Can be omitted. Also, during distillation,
No side reaction or the like due to the presence of the salt occurs, the yield at the time of purification can be increased, and the unreacted raw material can be easily recovered.

【0034】[0034]

【実施例】実施例1−1(触媒調製) フェニルホスホン酸14.2gと、85%オルトリン酸27.7
g、硝酸アルミニウム(9水和物)112.5 gを、水1000
g及びメタノール80gに溶解させた。室温にて、この混
合溶液にアンモニア水溶液を滴下し、pHを5まで上昇
させた。途中、ゲル状の白色沈殿が生成した。沈殿をろ
過し、水洗後、110 ℃で15時間乾燥した。60メッシュ以
下に粉砕し、250 ℃で3時間焼成することにより、固体
酸触媒を得た。
EXAMPLES Example 1-1 (Preparation of catalyst) 14.2 g of phenylphosphonic acid and 27.7% of 85% orthophosphoric acid
g, 112.5 g of aluminum nitrate (nonahydrate) in 1000 parts of water
g and 80 g of methanol. At room temperature, an aqueous ammonia solution was added dropwise to the mixed solution to raise the pH to 5. On the way, a gel-like white precipitate was formed. The precipitate was filtered, washed with water, and dried at 110 ° C. for 15 hours. The powder was pulverized to a size of 60 mesh or less and calcined at 250 ° C. for 3 hours to obtain a solid acid catalyst.

【0035】得られた触媒の組成を分析した結果を表1
に示す。なお組成分析は、金属及びPはICP分析装置
(島津製作所製ICPS1000III)、CはCHN元素分析計
(パーキンエルマー社製2400-2)を用いて行った。ま
た、得られた触媒のP−NMR(バリアン社製UNITY IN
OVA 300 を使用)を分析したところ図1に示す結果が得
られ、オルトリン酸から誘導される構造中のPに由来す
るピーク(−29.2Hz)と、フェニルホスホン酸から誘導
される構造中のPに由来するピーク(−5.2Hz)の2つの
ピークが共存していることが確認された。それぞれのピ
ークの同定は、下記比較例1−1で調製したフェニルホ
スホン酸アルミニウム、並びに比較例1−2で調製した
リン酸アルミニウムのピークとの比較、さらには文献値
(Inorg. Chem., 37(1998), 4168 等)との比較から行っ
た。
The results of analyzing the composition of the obtained catalyst are shown in Table 1.
Shown in The composition analysis was performed using an ICP analyzer (ICPS1000III manufactured by Shimadzu Corporation) for metal and P, and using a CHN elemental analyzer (2400-2 manufactured by PerkinElmer) for C. In addition, P-NMR of the obtained catalyst (UNITY IN manufactured by Varian)
When OVA 300 was used, the results shown in FIG. 1 were obtained. The peak derived from P in the structure derived from orthophosphoric acid (−29.2 Hz) and the P in the structure derived from phenylphosphonic acid were analyzed. It was confirmed that two peaks (−5.2 Hz) derived from the above coexisted. The identification of each peak was carried out by comparing with the peaks of aluminum phenylphosphonate prepared in Comparative Example 1-1 and aluminum phosphate prepared in Comparative Example 1-2, and further, the literature values
(Inorg. Chem., 37 (1998), 4168 etc.).

【0036】また、触媒中に存在する[Pinorg]及び
[Porg]をC及びPの組成分析結果を基に算出し、上
記式(3)で表される有機リン酸モル比xを求めた。結
果を表1に示す。
[Pinorg] and [Porg] present in the catalyst were calculated based on the results of the composition analysis of C and P, and the molar ratio x of the organic phosphoric acid represented by the above formula (3) was determined. Table 1 shows the results.

【0037】実施例1−2(触媒調製) 原料の種類及び仕込量、並びに調製条件を表1に示すよ
うに変えること以外は実施例1−1と同様の方法で固体
酸触媒を得た。得られた触媒の組成分析値及び有機リン
酸モル比xを表1に示した。
Example 1-2 (Catalyst preparation) A solid acid catalyst was obtained in the same manner as in Example 1-1 except that the types and amounts of raw materials and the preparation conditions were changed as shown in Table 1. Table 1 shows the composition analysis value and the organic phosphoric acid molar ratio x of the obtained catalyst.

【0038】また、得られた触媒のP−NMRを分析し
たところ図2に示す結果が得られ、オルトリン酸から誘
導される構造中のPに由来するピーク(−29.8Hz)と、
フェニルホスホン酸から誘導される構造中のPに由来す
るピーク(−5.3Hz)が共存していることが確認された。
When the P-NMR of the obtained catalyst was analyzed, the result shown in FIG. 2 was obtained. The peak derived from P in the structure derived from orthophosphoric acid (−29.8 Hz),
It was confirmed that a peak (-5.3 Hz) derived from P in the structure derived from phenylphosphonic acid coexisted.

【0039】実施例1−3〜1−8(触媒調製) 原料の種類及び仕込量、並びに調製条件を表1に示すよ
うに変えること以外は実施例1−1と同様の方法で固体
酸触媒を得た。得られた触媒の組成分析値及び有機リン
酸モル比xを表1に示した。
Examples 1-3 to 1-8 (Preparation of catalyst) A solid acid catalyst was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that the types and amounts of raw materials and preparation conditions were changed as shown in Table 1. I got Table 1 shows the composition analysis value and the organic phosphoric acid molar ratio x of the obtained catalyst.

【0040】比較例1−1(触媒調製) フェニルホスホン酸47.4gと、硝酸アルミニウム(9水
和物)75.0gを、水800g及びメタノール160 gに溶解
させた。室温にて、この混合溶液にアンモニア水溶液を
滴下して行き、pHを4まで上昇させた。途中、ゲル状
の白色沈殿が生成した。沈殿をろ過し、水洗後、110 ℃
で15時間乾燥した。60メッシュ以下に粉砕し、250 ℃で
3時間焼成することにより、触媒を得た。
Comparative Example 1-1 (Preparation of Catalyst) 47.4 g of phenylphosphonic acid and 75.0 g of aluminum nitrate (9 hydrate) were dissolved in 800 g of water and 160 g of methanol. At room temperature, an aqueous ammonia solution was dropped into the mixed solution to raise the pH to 4. On the way, a gel-like white precipitate was formed. The precipitate is filtered, washed with water, and
For 15 hours. The catalyst was obtained by pulverizing to a size of 60 mesh or less and calcining at 250 ° C. for 3 hours.

【0041】得られた触媒の組成を分析した結果を表1
に示す。また得られた触媒のP−NMRを分析したとこ
ろ図3に示す結果が得られ、フェニルホスホン酸から誘
導される構造に由来するピークが−9.5 Hzに存在してい
ることが確認された。
The results of analyzing the composition of the obtained catalyst are shown in Table 1.
Shown in In addition, P-NMR analysis of the obtained catalyst gave the results shown in FIG. 3, and it was confirmed that a peak derived from a structure derived from phenylphosphonic acid was present at -9.5 Hz.

【0042】比較例1−2(触媒調製) 85%オルトリン酸563 gと、硝酸アルミニウム(9水和
物)173 gを、水5000gに溶解させた。室温にて、この
混合溶液にアンモニア水溶液を滴下して行き、pHを7
まで上昇させた。途中、ゲル状の白色沈殿が生成した。
沈殿をろ過し、水洗後、110 ℃で十分乾燥した。60メッ
シュ以下に粉砕し、400 ℃で3時間焼成することによ
り、触媒を得た。
Comparative Example 1-2 (Preparation of Catalyst) 563 g of 85% orthophosphoric acid and 173 g of aluminum nitrate (9-hydrate) were dissolved in 5000 g of water. At room temperature, an aqueous ammonia solution was added dropwise to the mixed solution to adjust the pH to 7.
Up. On the way, a gel-like white precipitate was formed.
The precipitate was filtered, washed with water, and sufficiently dried at 110 ° C. The catalyst was obtained by pulverizing to a size of 60 mesh or less and calcining at 400 ° C. for 3 hours.

【0043】得られた触媒の組成を分析した結果を表1
に示す。また得られた触媒のP−NMRを分析したとこ
ろ図4に示す結果が得られ、オルトリン酸から誘導され
る構造中のPに由来するピークが−28.4Hzに存在してい
ることが確認された。
The results of analyzing the composition of the obtained catalyst are shown in Table 1.
Shown in When the obtained catalyst was analyzed by P-NMR, the results shown in FIG. 4 were obtained, and it was confirmed that the peak derived from P in the structure derived from orthophosphoric acid was present at −28.4 Hz. .

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】実施例2−1〜2−6、比較例2−1〜2
−4(エステル化反応) オートクレーブ中に、パーム核油(トリグリセリド)200
gと、メタノール55.8g、本発明の触媒として実施例1
−1及び1−4〜1−8で調製した固体酸触媒、比較の
触媒として比較例1−1及び1−2で調製した触媒、水
酸化ジルコニウム(第一稀元素製)を空気中で300 ℃で
2時間焼成して得た含水酸化ジルコニウム、並びにモル
デナイト(東ソー製)を10g仕込んだ。反応温度200 ℃
で5時間、密閉条件で懸濁反応させた後、触媒を濾別
し、反応終了液の組成をガスクロマトグラフィーで分析
して5時間目のエステル収率を求め、また、下記式
(4)で表される反応速度を求めた。結果を表2に示
す。なお反応平衡時のエステル収率は81.7%である。
Examples 2-1 to 2-6, Comparative Examples 2-1 and 2
-4 (esterification reaction) In an autoclave, palm kernel oil (triglyceride) 200
g, methanol 55.8 g, Example 1 as the catalyst of the present invention
-1 and the solid acid catalyst prepared in 1-4 to 1-8, the catalyst prepared in Comparative Examples 1-1 and 1-2 as a comparative catalyst, and zirconium hydroxide (manufactured by the first rare element) in the air at 300 10 g of hydrous zirconium hydroxide and mordenite (manufactured by Tosoh Corporation) obtained by calcining at 2 ° C. for 2 hours were charged. Reaction temperature 200 ℃
After a suspension reaction under sealed conditions for 5 hours, the catalyst was filtered off, the composition of the reaction-terminated liquid was analyzed by gas chromatography to determine the ester yield at the 5th hour, and the following formula (4) The reaction rate represented by was determined. Table 2 shows the results. The ester yield at the time of reaction equilibrium was 81.7%.

【0046】 反応速度[1/hr]=〔ln((EV0−EVe)/(EV5h−EVe))〕/5 (4) ここで、EV0 は原料トリグリセリドのエステル価(KOHm
g/g)、EVe は平衡エステル価(KOHmg/g)、EV5hは反
応5時間目の反応液に残存しているグリセリドのエステ
ル価(KOHmg/g)である。
Reaction rate [1 / hr] = [ln ((EV 0 −EVe) / (EV 5h −EVe))] / 5 (4) Here, EV 0 is the ester value of the raw material triglyceride (KOHm
g / g), EVe is the equilibrium ester value (KOHmg / g), EV 5h the ester value glycerides remaining in the reaction liquid of the reaction 5 hours (KOHmg / g).

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】実施例3−1〜3−2、比較例3−1(エ
ステル化反応) 本発明の触媒として実施例1−1及び1−5で調製した
固体酸触媒、比較の触媒として比較例1−2で調製した
触媒を用い、これらをヌードル状に押し出し成形して反
応塔に充填し、パーム核油(トリグリセリド)とメタノ
ールとの固定床連続反応を行った。反応条件は、温度17
0 ℃、メタノール/トリグリセリドモル比10[mol/mo
l]、LHSV 0.2 [1/hr]で行った。エステル収
率及び下記式(5)で表される反応速度を表3に示す。
なお平衡エステル収率は、95.5%である。
Examples 3-1 to 3-2, Comparative Example 3-1 (Esterification Reaction) The solid acid catalyst prepared in Examples 1-1 and 1-5 as a catalyst of the present invention, and a comparative example as a comparative catalyst Using the catalyst prepared in 1-2, these were extruded into noodles, filled in a reaction tower, and a fixed bed continuous reaction of palm kernel oil (triglyceride) and methanol was performed. The reaction conditions are temperature 17
0 ° C, methanol / triglyceride molar ratio 10 [mol / mo
l], LHSV 0.2 [1 / hr]. Table 3 shows the ester yield and the reaction rate represented by the following formula (5).
Note that the equilibrium ester yield is 95.5%.

【0049】 反応速度=ln((EV入口−EVe)/(EV出口−EVe)) (5) ここで、EV入口は原料トリグリセリドのエステル価(KO
Hmg/g)、EVe は平衡エステル価(KOHmg/g)、EV出口
は反応塔出口の反応液に残存しているグリセリドのエス
テル価(KOHmg/g)である。
Reaction rate = ln ((EV inlet−EVe) / (EV outlet−EVe)) (5) Here, the EV inlet is the ester value of the raw material triglyceride (KO
Hmg / g) and EVe are the equilibrium ester value (KOHmg / g), and the EV outlet is the ester value (KOHmg / g) of glyceride remaining in the reaction solution at the outlet of the reaction tower.

【0050】比較例3−2(エステル化反応) チタノシリケート〔Ti/Si=1/9.2 、アルコキシ
ド法により調製(上野晃史ら、アイピーシイー、P303、
金属アルコキシドを用いる触媒調製を参照) 〕をヌード
ル状に押し出し成形した触媒を反応塔に充填し、パーム
核油(トリグリセリド)とメタノールとの固定床連続反
応を行った。反応条件は、実施例3−1より反応進行上
有利な、温度200℃、メタノール/トリグリセリドモル
比60[mol/mol]、LHSV 0.2 [1/hr]で行っ
た。エステル収率及び上記式(5)で表される反応速度
を表3に示す。
Comparative Example 3-2 (Esterification reaction) Titanosilicate [Ti / Si = 1 / 9.2, prepared by alkoxide method (Akushi Ueno et al., IPC, P303,
The catalyst extruded into noodle shape was packed in a reaction tower, and a fixed bed continuous reaction between palm kernel oil (triglyceride) and methanol was carried out. The reaction was carried out at a temperature of 200 ° C., a methanol / triglyceride molar ratio of 60 [mol / mol], and an LHSV of 0.2 [1 / hr], which are more advantageous for the progress of the reaction than in Example 3-1. Table 3 shows the ester yield and the reaction rate represented by the above formula (5).

【0051】[0051]

【表3】 [Table 3]

【0052】実施例4−1及び4−2(エステル化反
応) 実施例1−5で調製した固体酸触媒を用い、実施例3−
2と同じ条件で、表4に示す通液倍数(反応塔に充填し
た触媒の重量に対する、それまでの期間に通過した原料
トリグリセリドの重量の比)で、長期間の連続運転を行
った。その結果を表4に示す。表4から明らかなように
高いトリグリセリド転化率(エステル収率)が維持され
た。
Examples 4-1 and 4-2 (Esterification reaction) Using the solid acid catalyst prepared in Example 1-5, Example 3-
Under the same conditions as in Example 2, continuous operation was performed for a long period of time at the flow rate shown in Table 4 (the ratio of the weight of the raw material triglyceride that had passed in the period up to the weight of the catalyst charged in the reaction tower). Table 4 shows the results. As is evident from Table 4, a high triglyceride conversion (ester yield) was maintained.

【0053】[0053]

【表4】 [Table 4]

【0054】実施例5−1(ケタール化反応) 200 mlのフラスコに、メチルエチルケトン32.4gと、グ
リセリン27.6g、ヘプタン13.2g、触媒として実施例1
−1で調製した固体酸触媒を3.75g入れた。オイルバス
を用いて昇温し、約100 ℃でヘプタンと水の留出が始ま
った。その後、還留量を一定にしながら、徐々に温度を
上げた。反応の進行は、留出してくる水量で追った。た
だし、留出水中には、メチルエチルケトンが約20%溶解
していた。留出水の留出速度で、反応速度を比較した。
結果を表5に示す。留出水量が6mlに達するまでに要
した時間は、時間が短いほど反応活性が高いことを示
す。反応は5時間で終了し、その時の留出水量は6.2 ml
であった。
Example 5-1 (Ketalization reaction) In a 200 ml flask, 32.4 g of methyl ethyl ketone, 27.6 g of glycerin, 13.2 g of heptane, and a catalyst of Example 1 were used.
3.75 g of the solid acid catalyst prepared in -1 was added. The temperature was raised using an oil bath, and heptane and water began to distill at about 100 ° C. Thereafter, the temperature was gradually increased while keeping the distillate amount constant. The progress of the reaction was followed by the amount of distilled water. However, about 20% of methyl ethyl ketone was dissolved in the distillate. The reaction rate was compared with the distillation rate of the distillate.
Table 5 shows the results. The time required for the amount of distilled water to reach 6 ml indicates that the shorter the time, the higher the reaction activity. The reaction was completed in 5 hours, and the amount of distillate at that time was 6.2 ml.
Met.

【0055】その後、触媒をろ過で除去し、蒸留により
グリセリンのケタールを得た。ケタールの収率は93.7
%、選択率は98.4%であった。
Thereafter, the catalyst was removed by filtration, and a glycerin ketal was obtained by distillation. 93.7 yield of ketal
%, Selectivity was 98.4%.

【0056】実施例5−2及び5−3(ケタール化反
応) 触媒として実施例1−2及び1−3で調製した固体酸触
媒を使用した以外は、実施例5−1と同じ方法で、反応
を行った。留出水の留出速度の比較結果を表5に示す。
Examples 5-2 and 5-3 (Ketalization reaction) Except that the solid acid catalyst prepared in Examples 1-2 and 1-3 was used as a catalyst, the same method as in Example 5-1 was used. The reaction was performed. Table 5 shows a comparison result of the distillation speed of the distillate.

【0057】比較例5−1(ケタール化反応) 触媒として比較例1−1で調製した触媒を使用した他
は、実施例5−1と同じ方法で、反応を行った。留出水
の留出速度の比較結果を表5に示す。その後、触媒をろ
過で除去し、蒸留によりグリセリンのケタールを得た。
ケタールの収率は89.2%、選択率は97.6%であった。
Comparative Example 5-1 (Ketalization Reaction) A reaction was carried out in the same manner as in Example 5-1 except that the catalyst prepared in Comparative Example 1-1 was used as a catalyst. Table 5 shows a comparison result of the distillation speed of the distillate. Thereafter, the catalyst was removed by filtration, and the ketal of glycerin was obtained by distillation.
The ketal yield was 89.2% and the selectivity was 97.6%.

【0058】比較例5−2(ケタール化反応) 触媒として比較例1−2で調製した触媒を使用した他
は、実施例5−1と同じ方法で、反応を行った。留出水
の留出速度の比較結果を表5に示す。反応5.0 時間後、
触媒をろ過で除去し、蒸留によりグリセリンのケタール
を得た。ケタールの収率は40.5%であった。
Comparative Example 5-2 (Ketalization reaction) A reaction was carried out in the same manner as in Example 5-1 except that the catalyst prepared in Comparative Example 1-2 was used as a catalyst. Table 5 shows a comparison result of the distillation speed of the distillate. After 5.0 hours of reaction,
The catalyst was removed by filtration, and the ketal of glycerin was obtained by distillation. The ketal yield was 40.5%.

【0059】比較例5−3(ケタール化反応) 触媒として比較例2−3で用いたものと同じ含水酸化ジ
ルコニウムを使用した他は、実施例5−1と同じ方法で
反応を行った。留出水の留出速度の比較結果を表5に示
す。
Comparative Example 5-3 (Ketalization reaction) The reaction was carried out in the same manner as in Example 5-1 except that the same hydrous zirconium hydroxide as used in Comparative Example 2-3 was used as the catalyst. Table 5 shows a comparison result of the distillation speed of the distillate.

【0060】[0060]

【表5】 [Table 5]

【0061】実施例6−1(エステル化反応) 本発明の触媒として実施例1−5で調製した固体酸触媒
を用い、これらをヌードル状に押し出し成形して反応塔
に充填し、脂肪酸とメタノールとの固定床連続反応を行
った。反応条件は、温度200 ℃、系内圧力1.0MPa、メタ
ノール/脂肪酸モル比3[mol/mol]、LHSV 0.5
[1/hr]で行った。脂肪酸としては、ラウリン酸とミ
リスチン酸の混合物(酸価270 KOHmg/g)を使用した。
反応塔から出た液からメタノール及び水を留去すること
により、90.5%の収率で、脂肪酸メチルエステルが得ら
れた。続いて、得られた90.5%の粗メチルエステルを、
温度200 ℃、系内圧力1.0MPa、メタノール/(脂肪酸及
びメチルエステル)のモル比3[mol/mol]、LHSV
1 [1/hr]の条件下反応を行った。反応塔からで
た液からメタノール及び水を留去することにより、99.7
%の収率で、脂肪酸メチルエステルが得られた。
Example 6-1 (Esterification reaction) Using the solid acid catalyst prepared in Example 1-5 as a catalyst of the present invention, these were extruded into noodles, filled into a reaction tower, and charged with a fatty acid and methanol. And a fixed bed continuous reaction was performed. The reaction conditions were as follows: temperature 200 ° C., system pressure 1.0 MPa, methanol / fatty acid molar ratio 3 [mol / mol], LHSV 0.5
[1 / hr]. As the fatty acid, a mixture of lauric acid and myristic acid (acid value 270 KOHmg / g) was used.
By removing methanol and water from the liquid discharged from the reaction tower, fatty acid methyl ester was obtained in a yield of 90.5%. Subsequently, the resulting 90.5% crude methyl ester was
Temperature 200 ° C, system pressure 1.0MPa, methanol / (fatty acid and methyl ester) molar ratio 3 [mol / mol], LHSV
The reaction was performed under the condition of 1 [1 / hr]. By removing methanol and water from the liquid discharged from the reaction tower, 99.7
The fatty acid methyl ester was obtained in a% yield.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明の固体酸触媒は、固体表面に有機
基を有するために、有機反応基質と触媒表面活性点の親
和性が高く、高活性である。
Since the solid acid catalyst of the present invention has an organic group on the solid surface, it has a high affinity between the organic reaction substrate and the catalytic surface active site, and is highly active.

【0063】この触媒は種々の触媒反応に利用可能であ
る。特に、エステル化あるいはエステル交換によるエス
テルの製造、ケタール化又はアセタール化によるケター
ル又はアセタールの製造に対し、生成物と触媒の分離を
容易に行うことができ、長期間に渡って生成物を高収率
かつ高選択的に得ることができる。
This catalyst can be used for various catalytic reactions. In particular, for the production of esters by esterification or transesterification, and the production of ketals or acetals by ketalization or acetalization, the product can be easily separated from the catalyst. Can be obtained at high efficiency and high selectivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例1−1で得られた触媒のP−NMRス
ペクトルである。
FIG. 1 is a P-NMR spectrum of a catalyst obtained in Example 1-1.

【図2】 実施例1−2で得られた触媒のP−NMRス
ペクトルである。
FIG. 2 is a P-NMR spectrum of the catalyst obtained in Example 1-2.

【図3】 比較例1−1で得られた触媒のP−NMRス
ペクトルである。
FIG. 3 is a P-NMR spectrum of the catalyst obtained in Comparative Example 1-1.

【図4】 比較例1−2で得られた触媒のP−NMRス
ペクトルである。
FIG. 4 is a P-NMR spectrum of the catalyst obtained in Comparative Example 1-2.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07C 67/03 C07C 67/03 67/08 67/08 69/26 69/26 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 福岡 紀明 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内 (72)発明者 服部 泰幸 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C07C 67/03 C07C 67/03 67/08 67/08 69/26 69/26 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72) Inventor Noriaki Fukuoka 1334 Minato 1334 Minato, Wakayama-shi, Wakayama Pref. (72) Inventor Yasuyuki Hattori 1334 Minato 1 Minato, Wakayama-shi, Wakayama Pref.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記構造(A)、構造(B)及び金属原子(C)
を有する固体酸触媒。 構造(A);無機リン酸が有するOH基の少なくとも一つか
ら水素原子が除かれた構造 構造(B);一般式(1)又は(2)で表される有機リン酸
が有するOH基の少なくとも一つから水素原子が除かれ
た構造 【化1】 [式中、−R1 及び−R2 は、それぞれ−R、−OR、
−OH、−Hから選ばれ、−R1 及び−R2 の少なくと
も一方は、−R又は−ORである。但し、−Rは、炭素
数1〜22の有機基である。]金属原子(C);アルミニウ
ム、ガリウム、鉄から選ばれる一種以上の金属原子
1. The following structure (A), structure (B) and metal atom (C)
A solid acid catalyst having Structure (A); a structure in which a hydrogen atom is removed from at least one of the OH groups of the inorganic phosphoric acid. Structure (B); a structure of the OH group of the organic phosphoric acid represented by the general formula (1) or (2). Structure with at least one hydrogen atom removed [Wherein -R 1 and -R 2 are each -R, -OR,
-OH, selected from -H, at least one of -R 1 and -R 2, it is -R or -OR. Here, -R is an organic group having 1 to 22 carbon atoms. ] Metal atom (C); one or more metal atoms selected from aluminum, gallium and iron
【請求項2】 構造(A) がオルトリン酸から誘導される
構造である、請求項1記載の固体酸触媒。
2. The solid acid catalyst according to claim 1, wherein the structure (A) is a structure derived from orthophosphoric acid.
【請求項3】 構造(B) がホスホン酸から誘導される構
造である、請求項1又は2記載の固体酸触媒。
3. The solid acid catalyst according to claim 1, wherein the structure (B) is a structure derived from phosphonic acid.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項に記載の触
媒を用い、原料エステル又は原料カルボン酸(a) と、原
料アルコール(b) からエステルを製造するエステルの製
法。
4. A process for producing an ester from the starting ester or starting carboxylic acid (a) and the starting alcohol (b) using the catalyst according to claim 1.
【請求項5】 請求項1〜3のいずれか一項に記載の触
媒を用い、ケトン又はアルデヒド(c) と、アルコール
(d) からケタール又はアセタールを製造するケタール又
はアセタールの製法。
5. A ketone or aldehyde (c) and an alcohol, using the catalyst according to any one of claims 1 to 3.
(d) A method for producing a ketal or acetal from which a ketal or acetal is produced.
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