JP2001286761A - ラネー銅、その製造方法、ラネー銅触媒およびアルコールを接触脱水素する方法 - Google Patents
ラネー銅、その製造方法、ラネー銅触媒およびアルコールを接触脱水素する方法Info
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Abstract
ラネー銅を提供する。 【解決手段】 鉄および/または貴金属の群からなる少
なくとも1種の金属がドーピングされているラネー銅で
ある。
Description
方法およびアルコールを脱水素する方法に関する。
二酢酸を生じることは公知である(米国特許第5689
000号、WO96/01146号、WO92/069
49号、特開平9−155195号、米国特許第529
2936号、米国特許第5367112号、カナダ特許
第2121020号)。
コールの脱水素に触媒として使用されるラネー銅を提供
することである。
り、鉄および/または貴金属の群からの少なくとも1種
の金属がドーピングされていることを特徴とするラネー
銅により解決される。
からなるラネー合金と一緒に合金することにより、およ
び予め製造したラネー銅にドーピング元素を含浸するこ
とによりドーピングを達成することができる。
10ppmから5質量%までの量で含有することができ
る。貴金属ドーピングは10〜50000ppm、有利
には500〜50000ppmであることができる。ド
ーピング金属は鉄およびパラジウム、白金、金、レニウ
ム、銀、イリジウム、ルテニウムおよび/またはロジウ
ムの群から選択することができる。
マクロポアーを含有することができるが、ミクロポアー
を含有しない。
銅を含有し、製造した触媒は同じ活性化条件下で一般に
見出されるより多くの残留アルミニウムを含有する。
中で500℃より高い温度で熱処理することができる。
銅を含有することができ、活性化の前に500℃より高
い温度で空気中で熱処理することができる。
30μmであってもよい。
ールの酸化反応または脱水素反応に使用する際に重要で
ある。
グラニュール(凝集物)を形成し、これによりラネー銅
を失活する。
本発明によるラネー銅は好ましくない粒状化により失活
しない。本発明によるラネー銅は好ましいやり方で良好
に濾過することができる。
ールの脱水素において欧州特許出願公開第062020
9号または米国特許第5292936号によるCr/ラ
ネー銅より高い活性を示す。
方で有毒な金属、例えばクロムを含有しない。
し、この方法は銅/アルミニウム合金を水酸化ナトリウ
ム水溶液を用いて活性化し、触媒を洗浄し、水に懸濁
し、この溶液に鉄塩溶液または貴金属塩溶液を添加し、
溶液のpH値を4〜11の値に調節し、溶液から触媒を
分離し、かつ洗浄することを特徴とする。
の方法はドーピング金属を銅およびアルミニウムと一緒
に合金し、その後水酸化ナトリウム水溶液を用いて活性
化し、触媒を洗浄することを特徴とする。
ルボニル化合物およびカルボン酸に接触脱水素する方法
を提供し、この方法は触媒として鉄または貴金属がドー
ピングされたラネー銅を使用することを特徴とする。
リコールおよび/またはアミノアルコールの脱水素に使
用することができる。これらの反応に懸濁液の形で触媒
を使用することができる。
コールは、一価または多価アルコールであってもよい。
ポリエーテルグリコールを含む前記アルコールは、強塩
基と反応してカルボキシレートを生じる、脂肪族、環状
または芳香族の化合物であってもよい。
キシレートが強塩基溶液中で安定であり、かつアルコー
ルが水に少なくとも一部分溶解することが必要である。
のが含まれる。
コール、例えばベンジルアルコールであってもよい脂肪
族アルコール、この場合にこれらのアルコールは塩基中
で安定な種々の基により置換されていてもよい。
ロパノール、ブタノール、ペンタノール等であってもよ
い。
水素してカルボン酸を生じることができる。グリコール
は、例えばエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1,3−プロパンジオール、ブチレングリコール、
1,4−ブタンジオールであってもよい。
コール酸(モノカルボン酸)に脱水素し、引き続きKO
Hと反応することによりジカルボン酸、シュウ酸を製造
することができる。
用いて同様にアミノアルコールを脱水素し、相当するア
ミノカルボン酸を生じることができる。アミノアルコー
ルは1〜50個の炭素原子を含有することができる。
ンを脱水素してサルコシンを生じ、THEEDA(テト
ラヒドロキシエチルエチレンジアミン)を脱水素してE
DTA(エチレンジアミン四酢酸)のテトラナトリウム
塩を生じ、モノエタノールアミンを脱水素してグリシン
を生じ、ジエタノールアミンを脱水素してイミノ二酢酸
を生じ、3−アミノ−1−プロパノールを脱水素してβ
−アラニンを生じ、2−アミノ−1−ブタノールを脱水
素して2−アミノ酪酸を生じることができる。
の方法を使用して、式:
ヒドロキシエチル、−CH2CO2H、1〜18個の炭
素原子を有するアルキル基、1〜3個の炭素原子を有す
るアミノアルキル基、2〜3個の炭素原子を有するヒド
ロキシアルキルアミノアルキル基およびホスホノメチル
を表す)で表されるアミノアルコールを脱水素すること
ができる。
アルコールは知られている。R1およびR2が水素であ
る場合は、アミノアルコールはジエタノールアミンであ
る。
場合は、アミノアルコールはトリエタノールアミンであ
る。これらの出発アミノアルコールの得られたアミノカ
ルボン酸塩はグリシン、イミノ二酢酸またはニトリロト
リ酢酸の塩である。他のアミノアルコールにはN−メチ
ルエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミ
ン、N−エチルエタノールアミン、N−イソプロピルエ
タノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、N−ノ
ニルエタノールアミン、N−(2−アミノエチル)エタ
ノールアミン、N−(3−アミノプロピル)エタノール
アミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−
ジブチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールア
ミン、N−エチルジエタノールアミン、N−イソプロピ
ルジエタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミ
ン、N−エチル−N−(2−アミノエチル)エタノール
アミン、N−メチル−N−(3−アミノプロピル)エタ
ノールアミン、テトラ(2−ヒドロキシエチル)エチレ
ンジアミン等が含まれる。
ルグリシン、N,N−ジメチルグリシン、N−エチルグ
リシン、N−イソプロピルグリシン、N−ブチルグリシ
ン、N−ノニルグリシン、N−(2−アミノエチル)グ
リシン、N−(3−アミノプロピル)グリシン、N,N
−ジエチルグリシン、N,N−ジブチルグリシン、N−
メチルイミノ二酢酸、N−エチルイミノ二酢酸、N−イ
ソプロピルイミノ二酢酸、N−ブチルイミノ二酢酸、N
−エチル−N−(2−アミノエチル)グリシン、N−メ
チル−N−(3−アミノプロピル)グリシン、エチレン
ジアミン四酢酸等の塩である。
てもよく、この場合に出発アミノ化合物はN−ホスホノ
メチルエタノールアミンであってもよく、得られたアミ
ノ酸はN−ホスホノメチルグリシンであってもよい。R
1またはR2のうち一方のRがホスホノメチルであり、
他方のRが−CH2CH2OHである場合は、得られた
アミノ酸はN−ホスホノメチルイミノ二酢酸であり、こ
れを公知の方法によりN−ホスホノメチルグリシンに変
換することができる。R1またはR2のうち一方のRが
ホスホノメチルであり、他方のRがアルキル基である場
合は、得られた酸はN−アルキル−N−ホスホノメチル
グリシンであり、これを米国特許第5068404号に
よりN−ホスホノメチルグリシンに更に変換することが
できる。
80〜200℃の温度でおよび0.1〜200バール、
有利には常圧から50バールまでの圧力で実施すること
ができる。
が必要である。圧力が低すぎると、水素が放出する際
に、アルコールが放出する。
リウム水溶液を用いて活性化する。アルミン酸ナトリウ
ムが完全に除去されるまで相当する触媒を洗浄する。そ
の後洗浄した触媒の懸濁液にヘキサクロロ白金を添加す
る。pH値を調節し、懸濁液の撹拌を継続する。その後
ドーピングした触媒を洗浄する。触媒の白金含量は1%
である。エチレングリコールを脱水素するためのこの触
媒の活性は触媒1g当たり1時間当たり水素299ml
である(例3参照)。
リウム水溶液を用いて活性化する。アルミン酸ナトリウ
ムが完全に除去されるまで相当する触媒を洗浄する。そ
の後洗浄した触媒の懸濁液に塩化鉄(III)を添加す
る。pH値を調節し、懸濁液の撹拌を継続する。その後
ドーピングした触媒を洗浄する。触媒の鉄含量は3%で
ある。
水素してグリコール酸ナトリウムおよびシュウ酸ナトリ
ウムを生じる反応を108℃でおよび気圧で実施する。
最初にエチレングリコール70mlを触媒8gおよび水
酸化ナトリウム水溶液70mlの不均一な懸濁液に添加
する。懸濁液を400rpmで撹拌する。反応の開始か
ら30分と90分の間に発生した水素の量により反応速
度を測定する。結果を触媒1g当たり1時間当たりの水
素のmlとして示す。エチレングリコールを脱水素する
ためのこの触媒の活性は触媒1g当たり1時間当たり水
素299mlである。
リウム水溶液を用いて活性化する。アルミン酸ナトリウ
ムが完全に除去されるまで相当する触媒を洗浄する。エ
チレングリコールを脱水素するためのこの触媒の活性は
触媒1g当たり1時間当たり水素205mlである。
リウム水溶液を用いて活性化する。アルミン酸ナトリウ
ムが完全に除去されるまで相当する触媒を洗浄する。洗
浄した触媒の懸濁液に硝酸クロムを添加し、pH値を調
節し、懸濁液の撹拌を継続し、ドーピングした触媒をも
う一度洗浄する。触媒のクロム含量は2000ppmで
ある。エチレングリコールを脱水素するためのこの触媒
の活性は触媒1g当たり1時間当たり水素253mlで
ある。
活性化する。アルミン酸ナトリウムが完全に除去される
まで相当する触媒を洗浄する。触媒中のV含量は1%で
ある。エチレングリコールを脱水素するためのこの触媒
の活性は触媒1g当たり1時間当たり水素253mlで
ある。
造 この例は触媒としてPtドーピングしたラネー銅を用い
てジエタノールアミン(DEA)からイミノ二酢酸(I
DA)のナトリウム塩を生じる反応を説明する。
chi社)中で実施する。オートクレーブは500分
−1の標準速度で作動するガス処理用攪拌機を装備して
いる。オートクレーブは二重ジャケットを装備してい
る。オートクレーブの温度は温度調節した油浴により調
節することができる。
する。
8g NaOH水溶液(50質量%、NaOH6.3モル)
508g 本発明による触媒、水の下に貯蔵されたラネー銅上のP
t1%、64g H2O、超音波でガス抜きした、370g オートクレーブに窒素を用いて10バールに圧縮し、反
応温度に調節する(TR=160℃)。反応が開始する
と、発生した水素が放出し、放出した量を乾燥ガスメー
ターにより測定する。5時間後に反応を中断し、オート
クレーブを冷却する。反応生成物をオートクレーブから
ガス抜きした水で洗浄し、触媒を濾過し、脱水素生成物
をイオンクロマトグラフィーにより分析する。
著な活性の損失なしに繰り返して再使用することができ
る。
る。
8g NaOH水溶液(50質量%、NaOH6.3モル)
508g 本発明による触媒、水の下に貯蔵されたラネー銅上のF
e3%、64g H2O、超音波でガス抜きした、370g 試験を例5と同様の方法で実施する。表2に示される収
率が達成される。触媒を繰り返して使用した後でさえも
触媒の失活が認められない。
talyst BFX3113W)を使用する。ラネー
銅はわずかな使用の後で際立つ失活を示す。
る。
g NaOH水溶液(50質量%、NaOH5.25モル)
420g 本発明による触媒、水の下に貯蔵されたラネー銅上のP
t1%、64g H2O、超音波でガス抜きした、400g 試験を例5と同様の方法で実施する。表4に示される収
率が達成される。触媒を繰り返して使用した後でさえも
触媒の失活が認められない。
造 以下の物質を最初に2リットルオートクレーブに装入す
る。
380g NaOH水溶液(50質量%、NaOH5.25モル)
422g 本発明による触媒、水の下に貯蔵されたラネー銅上のP
t1%、64g H2O、超音波でガス抜きした、250g 試験を例5と同様の方法で実施する。表5に示される収
率が達成される。触媒を繰り返して使用した後でさえも
触媒の失活が認められない。
製造 以下の物質を最初に2リットルオートクレーブに装入す
る。
460g NaOH水溶液(50質量%、NaOH5.25モル)
392g 本発明による触媒、水の下に貯蔵されたラネー銅上のP
t1%、64g H2O、超音波でガス抜きした、140g 試験を例5と同様の方法で実施する。表6に示される収
率が達成される。触媒を繰り返して使用した後でさえも
触媒の失活が認められない。
反応させてイミノ二酢酸を生じる例により示される本発
明による触媒の利点を示す。
ー触媒より際立って長い耐用時間を示す。
反応での本発明の触媒による効果を示す図である。
0)
Claims (28)
- 【請求項1】 鉄および/または貴金属の群からの少な
くとも1種の金属がドーピングされていることを特徴と
するラネー銅。 - 【請求項2】 請求項1記載のラネー銅を製造する方法
において、銅/アルミニウム合金を水酸化ナトリウム水
溶液を用いて活性化し、触媒を洗浄し、水に懸濁し、鉄
塩溶液または貴金属塩溶液をこの懸濁液に添加し、溶液
のpH値を4〜11の値に調節し、触媒を溶液から分離
し、かつ洗浄することを特徴とするラネー銅の製造方
法。 - 【請求項3】 請求項1記載のラネー銅を製造する方法
において、ドーピング金属を銅およびアルミニウムと一
緒に合金し、水酸化ナトリウム水溶液を用いて活性化
し、触媒を洗浄することを特徴とするラネー銅の製造方
法。 - 【請求項4】 アルコールを接触脱水素する方法におい
て、触媒として請求項1記載のラネー銅を使用すること
を特徴とするアルコールを接触脱水素する方法。 - 【請求項5】 ドーピング元素がレニウム、パラジウ
ム、白金、銀、金、ロジウム、イリジウム、ルテニウ
ム、鉄および/またはこれらの混合物である請求項2記
載のラネー銅触媒。 - 【請求項6】 ドーピング元素がレニウム、パラジウ
ム、白金、銀、金、ロジウム、イリジウム、ルテニウ
ム、鉄および/またはこれらの混合物である請求項3記
載のラネー銅触媒。 - 【請求項7】 請求項2記載のラネー銅触媒を使用する
ことを特徴とするアルコールをその相当するカルボニル
化合物およびカルボン酸に接触脱水素する方法。 - 【請求項8】 請求項3記載のラネー銅触媒を使用する
ことを特徴とするアルコールをその相当するカルボニル
化合物およびカルボン酸に接触脱水素する方法。 - 【請求項9】 最初の合金が50%より多くの銅を含有
し、製造した触媒が同じ活性化条件下で一般に見出され
るより多くの残留アルミニウムを含有するラネー銅触
媒。 - 【請求項10】 最初の合金が50%より多くの銅を含
有し、製造した触媒が同じ活性化条件下で一般に見出さ
れるより多くの残留アルミニウムを含有する請求項1記
載のラネー銅触媒。 - 【請求項11】 最初の合金が50%より多くの銅を含
有し、製造した触媒が同じ活性化条件下で一般に見出さ
れるより多くの残留アルミニウムを含有する請求項2記
載のラネー銅触媒。 - 【請求項12】 最初の合金が50%より多くの銅を含
有し、製造した触媒が同じ活性化条件下で一般に見出さ
れるより多くの残留アルミニウムを含有する請求項3記
載のラネー銅触媒。 - 【請求項13】 請求項9記載のラネー銅触媒を使用す
ることを特徴とするアルコールをその相当するカルボニ
ル化合物およびカルボン酸に接触脱水素する方法。 - 【請求項14】 請求項10記載のラネー銅触媒を使用
することを特徴とするアルコールをその相当するカルボ
ニル化合物およびカルボン酸に接触脱水素する方法。 - 【請求項15】 請求項11記載のラネー銅触媒を使用
することを特徴とするアルコールをその相当するカルボ
ニル化合物およびカルボン酸に接触脱水素する方法。 - 【請求項16】 請求項12記載のラネー銅触媒を使用
することを特徴とするアルコールをその相当するカルボ
ニル化合物およびカルボン酸に接触脱水素する方法。 - 【請求項17】 最初の合金が活性化の前に空気中で5
00℃より高い温度で熱処理されているラネー銅触媒。 - 【請求項18】 最初の合金が活性化の前に空気中で5
00℃より高い温度で熱処理されている請求項1記載の
ラネー銅触媒。 - 【請求項19】 最初の合金が活性化の前に空気中で5
00℃より高い温度で熱処理されている請求項2記載の
ラネー銅触媒。 - 【請求項20】 最初の合金が活性化の前に空気中で5
00℃より高い温度で熱処理されている請求項3記載の
ラネー銅触媒。 - 【請求項21】 請求項17記載のラネー銅触媒を使用
することを特徴とするアルコールをその相当するカルボ
ニル化合物およびカルボン酸に接触脱水素する方法。 - 【請求項22】 請求項18記載のラネー銅触媒を使用
することを特徴とするアルコールをその相当するカルボ
ニル化合物およびカルボン酸に接触脱水素する方法。 - 【請求項23】 請求項19記載のラネー銅触媒を使用
することを特徴とするアルコールをその相当するカルボ
ニル化合物およびカルボン酸に接触脱水素する方法。 - 【請求項24】 請求項20記載のラネー銅触媒を使用
することを特徴とするアルコールをその相当するカルボ
ニル化合物およびカルボン酸に接触脱水素する方法。 - 【請求項25】 最初の合金が50%より多くの銅を含
有し、空気中で500℃より高い温度で熱処理されてい
るラネー銅触媒。 - 【請求項26】 最初の合金が50%より多くの銅を有
し、空気中で500℃より高い温度で熱処理されている
請求項1、2、3、5または6のいずれか1項記載のラ
ネー銅合金。 - 【請求項27】 請求項25記載のラネー銅触媒を使用
することを特徴とするアルコールをその相当するカルボ
ニル化合物およびカルボン酸に接触脱水素する方法。 - 【請求項28】 請求項26記載のラネー銅触媒を使用
することを特徴とするアルコールをその相当するカルボ
ニル化合物およびカルボン酸に接触脱水素する方法。
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