JP2002205969A - Method for producing aromatic compound - Google Patents

Method for producing aromatic compound

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JP2002205969A JP2001337396A JP2001337396A JP2002205969A JP 2002205969 A JP2002205969 A JP 2002205969A JP 2001337396 A JP2001337396 A JP 2001337396A JP 2001337396 A JP2001337396 A JP 2001337396A JP 2002205969 A JP2002205969 A JP 2002205969A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for oxidizing an aromatic compound having at least one alkyl substituent, comprising oxidizing the aromatic compound in the presence of a catalyst which does not use corrosive bromide ion, is stable without being decomposed even in an oxidizing atmosphere, and can be recycled as a catalyst. SOLUTION: This method for oxidizing an aromatic compound having at least one alkyl substituent comprises oxidizing the aromatic compound in the presence of a catalyst containing at least one element selected from the group consisting of the periods 4 to 6 elements of the groups IB, VA, VIIA, and VIII in the periodic table, and a heteropolyoxometalate anion which contains at least one element selected from the group consisting of phosphorus, silicon and germanium as the heteroatom, contains at least one element selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, vanadium and niobium as the polyatom, and has two defective structure sites.

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、少なくとも一つの
アルキル置換基を有する芳香族化合物の該アルキル基を
酸化して芳香族化合物を製造する方法に関する。
[0001] The present invention relates to a method for producing an aromatic compound by oxidizing the alkyl group of an aromatic compound having at least one alkyl substituent.

【0002】[0002]

【従来技術】従来、少なくとも一つのアルキル置換基を
有する芳香族化合物の該アルキル基の酸化により、例え
ば芳香族カルボン酸を製造する方法には臭素化合物やコ
バルトやマンガンなどの遷移金属の化合物の存在下に酢
酸を始めとする低級アルカン酸や水を溶媒として液相中
で実施されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a method for producing an aromatic carboxylic acid by oxidizing an alkyl group of an aromatic compound having at least one alkyl substituent involves the presence of a bromine compound or a compound of a transition metal such as cobalt or manganese. It is carried out in a liquid phase using lower alkanoic acid such as acetic acid and water as a solvent below.

【0003】特開2000−103758号にはR−C
2−基を有する芳香族化合物を液相酸化して芳香族ケ
トンを製造する方法が開示されている。ここで使用され
るヘテロポリ酸は欠損構造部位を有さないヘテロポリ酸
が使用されており、かつ芳香族ケトンの製法を対象とし
ている。特開平8−53391号、特開平9−1696
94号および特開平9−286756号各号には、欠損
構造部位を有するヘテロポリ酸骨格に、遷移金属を組み
込んだ化合物を触媒として水媒体中で芳香族カルボン酸
を製造する方法が開示されている。特開平9−2867
57号には欠損構造部位を有するヘテロポリ酸イオンと
遷移金属塩とを水系媒体中で100℃以上で加熱処理し
た触媒を用いて芳香族カルボン酸を製造する方法が開示
されている。特開平11−1447号にはヘテロポリ酸
ないしその塩およびヘテロポリ酸に組み込まれていない
遷移金属の存在下に水溶液中で芳香族カルボン酸を製造
する方法が開示されている。しかしながら、これら公報
に開示されている芳香族カルボン酸の製造に使用される
ヘテロポリ酸触媒には、2欠損構造を有するヘテロポリ
酸触媒の具体的開示はない。
[0003] JP-A-2000-103758 discloses RC
A method for producing an aromatic ketone by subjecting an aromatic compound having an H 2 — group to liquid phase oxidation is disclosed. The heteropolyacid used here is a heteropolyacid having no deficient structure site, and is intended for a method for producing an aromatic ketone. JP-A-8-53391, JP-A-9-1696
No. 94 and JP-A-9-286756 disclose a method for producing an aromatic carboxylic acid in an aqueous medium using a compound obtained by incorporating a transition metal into a heteropolyacid skeleton having a defective structure site as a catalyst. . JP-A-9-2867
No. 57 discloses a method for producing an aromatic carboxylic acid using a catalyst obtained by heat-treating a heteropolyacid ion having a defective structure site and a transition metal salt in an aqueous medium at 100 ° C. or higher. JP-A-11-1447 discloses a method for producing an aromatic carboxylic acid in an aqueous solution in the presence of a heteropolyacid or a salt thereof and a transition metal not incorporated in the heteropolyacid. However, there is no specific disclosure of a heteropolyacid catalyst having a two-defective structure in the heteropolyacid catalyst used for producing an aromatic carboxylic acid disclosed in these publications.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、触媒として
腐食性の臭素イオンを使わず、また酸化雰囲気でも分解
せずに安定に、かつ再使用可能な触媒を使用して少なく
とも一つのアルキル置換基を有する芳香族化合物を酸化
して酸素を含有する芳香族化合物を製造する方法を提供
するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is directed to the use of at least one alkyl-substituted catalyst which does not use corrosive bromide ions as a catalyst and does not decompose even in an oxidizing atmosphere and is stable and reusable. It is intended to provide a method for producing an aromatic compound containing oxygen by oxidizing an aromatic compound having a group.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも一
つのアルキル置換基を有する芳香族化合物の該アルキル
基を、分子状酸素含有ガスで酸化するに際して、ヘテロ
原子がリン、珪素、およびゲルマニウムから選ばれる少
なくとも1種の元素であり、かつ、ポリ原子がモリブデ
ン、タングステン、バナジウム、およびニオブから選ば
れる1種以上の元素からなり、2欠損構造部位を有する
ヘテロポリオキソメタレートアニオンと、周期律表のI
B、VA,VIIA,およびVIII族の4〜6周期の
元素の群から選ばれる少なくとも1種以上の元素とを含
む触媒を用いて酸化する方法に関する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for oxidizing an alkyl group of an aromatic compound having at least one alkyl substituent with a molecular oxygen-containing gas, wherein the heteroatom is converted from phosphorus, silicon, and germanium. A heteropolyoxometallate anion, which is at least one element selected and whose poly atom is at least one element selected from molybdenum, tungsten, vanadium, and niobium, and has a two-defective structure site, and a periodic table I
The present invention relates to a method of oxidizing using a catalyst containing at least one or more elements selected from the group consisting of elements of groups B, VA, VIIA, and VIII having 4 to 6 cycles.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下に本発明について詳細に説明
する。本発明における触媒は、ヘテロ原子がリン、珪素
およびゲルマニウムから選ばれる少なくとも1種の元素
であり、かつ、ポリ原子がモリブテン、タングステン、
バナジウム、およびニオブから選ばれる1種以上の元素
からなり、2欠損構造部位を有するヘテロポリオキソメ
タレートアニオンと、周期律表のIB、VA,VII
A,およびVIII族の4〜6周期の元素の群から選ば
れる少なくとも1種の元素とを含む触媒である。周期律
表のIB、VA,VIIA,およびVIII族の4〜6
周期の元素の群から選ばれる少なくとも1種以上の元素
のうち好ましい元素は、V,Mn,Fe,Co、Ni,
Au等であり、特に好ましくはV,Auである。本発明
における周期律表のIB、VA,VIIA,およびVI
II族の4〜6周期の元素の群から選ばれる少なくとも
1種の元素は触媒中に2欠損構造部位を有するヘテロポ
リオキソメタレートアニオン骨格に少なくとも1部組み
込まれていてもよいし、また組み込まれていなくてもよ
い。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. In the catalyst according to the present invention, the hetero atom is at least one element selected from phosphorus, silicon and germanium, and the poly atom is molybdenum, tungsten,
A heteropolyoxometalate anion having at least two elements selected from the group consisting of vanadium and niobium, and IB, VA, VII of the periodic table
A, and at least one element selected from the group consisting of elements of groups VIII having 4 to 6 cycles. 4-6 of groups IB, VA, VIIA, and VIII of the periodic table
Preferred elements among at least one or more elements selected from the group of periodic elements are V, Mn, Fe, Co, Ni,
Au and the like, particularly preferably V and Au. IB, VA, VIIA, and VI of the periodic table in the present invention
At least one element selected from the group of elements having 4 to 6 periods of Group II may be incorporated or at least partially incorporated into a heteropolyoxometallate anion skeleton having two defective sites in the catalyst. You do not have to.

【0007】さらに、本発明においては、周期律表のI
B、VA,VIIA,およびVIII族の4〜6周期の
元素の群から選ばれる少なくとも1種の元素が2欠損構
造部位を有するヘテロポリオキソメタレートアニオンの
骨格に組み込まれる場合は、2欠損構造部位を有するヘ
テロポリオキソメタレートアニオンの1個当たり2個組
み込まれる場合がより好ましく、さらには2個が互いに
陵共有を形成するように組み込まれることがより好まし
い。周期律表のIB、VA,VIIA,およびVIII
族の4〜6周期の元素の群から選ばれる少なくとも1種
の元素はヘテロポリオキソメタレートアニオン1分子当
たり、0.001個以上存在させることが好ましい。
Further, in the present invention, the I of the periodic table
When at least one element selected from the group consisting of elements of groups 4 to 6 of the groups B, VA, VIIA and VIII is incorporated into the skeleton of the heteropolyoxometallate anion having two defective structures, It is more preferable that two heteropolyoxometallate anions having the following formulas are incorporated, and more preferably two are incorporated so as to form a ridge-sharing with each other. IB, VA, VIIA, and VIII of the periodic table
It is preferred that at least one element selected from the group of elements having 4 to 6 periods of the group be present in an amount of 0.001 or more per molecule of the heteropolyoxometallate anion.

【0008】ここで使われる2欠損構造部位を持つヘテ
ロポリオキソメタレートアニオンの骨格は、ケギン型ヘ
テロポリ酸イオン構造である。この構造の一般式は
The skeleton of the heteropolyoxometalate anion having a two-defective structure site used herein has a Keggin-type heteropolyacid ion structure. The general formula for this structure is

【0009】[0009]

【化2】 Embedded image

【0010】(ここで、Yは珪素、ゲルマニウムおよび
リンよりなる群から選ばれた少なくとも1種の元素を表
し、Mはモリブデン、タングステン、バナジウムおよび
ニオブよりなる群から選ばれた少なくとも1種の元素を
表し、qは元素Yや元素Mのイオンの価数により決まる
正の整数を表す。)で表される。
(Where Y represents at least one element selected from the group consisting of silicon, germanium and phosphorus, and M represents at least one element selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, vanadium and niobium) And q represents a positive integer determined by the valence of the ions of the element Y and the element M.)

【0011】この構造式をわかり易くするために図1に
示した。例えば、本発明に用いられる2欠損構造部位を
持つヘテロポリオキソメタレートアニオンの調製は、水
野等のJ.Am.Chem.Soc.1998,12
0,9267に記載されている方法で実施することがで
きる。一般に、2欠損構造部位を有するケギン型ヘテロ
ポリオキソメタレートアニオンには、γ型、δ型、ε型
等の異性体が存在するが、本発明においては、好ましく
はγ型である。この2欠損構造部位を有するヘテロポリ
オキソメタレートアニオンの対カチオンには、例えば酸
化反応を水媒体中で行なう場合には水に可溶なプロト
ン、Na,K,Rb等のアルカリ金属イオンが好ましく
使用され、また有機溶媒中で反応が行なわれる場合には
テトラアルキルアンモニウムイオン、アルキル基で置換
されたピリジウムイオン等が使用される。しかしなが
ら、その選択に当たって制限はされない。
This structural formula is shown in FIG. 1 for easy understanding. For example, the preparation of a heteropolyoxometalate anion having a two-defective structure site used in the present invention is described in Mizuno et al. Am. Chem. Soc. 1998,12
0,9267. In general, the Keggin-type heteropolyoxometalate anion having a two-deficient structure site has isomers such as γ-type, δ-type, and ε-type, but in the present invention, it is preferably γ-type. As the counter cation of the heteropolyoxometallate anion having a two-defective structure site, for example, when the oxidation reaction is carried out in an aqueous medium, a water-soluble proton or an alkali metal ion such as Na, K, or Rb is preferably used. When the reaction is carried out in an organic solvent, a tetraalkylammonium ion, a pyridium ion substituted with an alkyl group, or the like is used. However, there is no restriction on the choice.

【0012】また、2欠損構造部位を有するヘテロポリ
オキソメタレートアニオン骨格に、周期律表IB、V
A,VIIA,VIII族の4〜6周期の元素の群から
選ばれた少なくとも1種の元素を組み込むにはヘテロポ
リオキソメタレートアニオンを溶媒に溶解後、周期律表
IB、VA,VIIA,VIII族の4〜6周期の元素
の群から選ばれた少なくとも1種の元素の化合物を加え
熱処理をおこなうことも可能である。本発明における触
媒の使用量は、触媒と反応基質とのモル比で表すなら
1:1〜1:1,000,000の範囲が選ばれ、好ま
しくは1:10〜1:100,000の範囲が選ばれ
る。
Further, the heteropolyoxometallate anion skeleton having a two-deficient structure site has a periodic table IB, V
In order to incorporate at least one element selected from the group consisting of groups A, VIIA, and VIII having 4 to 6 periods, a heteropolyoxometalate anion is dissolved in a solvent, and then the periodic table IB, VA, VIIA, or VIII is incorporated. It is also possible to add a compound of at least one element selected from the group of elements having 4 to 6 cycles to perform heat treatment. The amount of the catalyst used in the present invention is selected in the range of 1: 1 to 1: 1,000,000, preferably in the range of 1:10 to 1: 100,000, as represented by the molar ratio of the catalyst to the reaction substrate. Is selected.

【0013】本発明において使用される反応基質には、
少なくとも一つのアルキル置換基を有する芳香族化合物
が使用される。アルキル基としては、通常炭素数1〜8
程度のものを使用するが、好ましくはメチル基、エチル
基、n−プロピル基、イソ−プロピル基等のアルキル基
が挙げられる。芳香環にはナフタレン環のような多環式
芳香族環も挙げられる。
The reaction substrate used in the present invention includes:
Aromatic compounds having at least one alkyl substituent are used. The alkyl group usually has 1 to 8 carbon atoms.
Although a certain amount is used, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group and an iso-propyl group is preferable. The aromatic ring also includes a polycyclic aromatic ring such as a naphthalene ring.

【0014】さらに、芳香族化合物には、窒素、イオウ
元素を含むヘテロ元素含有芳香族化合物、例えばピリジ
ン類化合物やチオフェン類化合物なども挙げられる。本
発明は、またアルキル基以外にヒドロキシル基、カルボ
ニル基、カルボキシル基などで更に置換されている芳香
族化合物にも適用される。
Further, the aromatic compound includes a hetero element-containing aromatic compound containing nitrogen and sulfur elements, such as a pyridine compound and a thiophene compound. The present invention also applies to aromatic compounds further substituted with a hydroxyl group, a carbonyl group, a carboxyl group or the like in addition to the alkyl group.

【0015】これらの出発原料としてはどのような方法
で得られたものでも使用可能である。このような化合物
として具体的には、トルエン、エチルベンゼン、エチル
トルエン、ジエチルベンゼン、イソプロピルエチルベン
ゼン、イソプロピルベンゼン、n−プロピルベンゼン、
4,4’−ジメチルビフェニル、クメン、ブチルベンゼ
ン、4−t−ブチル−1−メチルベンゼン、3−エチル
トルエン、4−エチルトルエン、クロロエチルベンゼ
ン、ジクロロエチルベンゼン、ニトロエチルベンゼン、
o−,m−,p−クレゾール、o−,m−,p−キシレ
ン、o−,m−,p−ジイソプロピルベンゼン、1,
2,3−トリメチルベンゼン、1,2,4−トリメチル
ベンゼン、1,3,5−トリメチルベンゼン、1,2,
4,5−テトラメチルベンゼン、o−,m−,p−トル
イル酸、o−,m−,p−トルアルデヒド、2,4−ジ
メチルベンズアルデヒド、2,4,5−トリメチルベン
ズアルデヒド、あるいはこれらの混合物などを挙げるこ
とができる。
As these starting materials, those obtained by any method can be used. Specific examples of such a compound include toluene, ethylbenzene, ethyltoluene, diethylbenzene, isopropylethylbenzene, isopropylbenzene, n-propylbenzene,
4,4′-dimethylbiphenyl, cumene, butylbenzene, 4-t-butyl-1-methylbenzene, 3-ethyltoluene, 4-ethyltoluene, chloroethylbenzene, dichloroethylbenzene, nitroethylbenzene,
o-, m-, p-cresol, o-, m-, p-xylene, o-, m-, p-diisopropylbenzene, 1,
2,3-trimethylbenzene, 1,2,4-trimethylbenzene, 1,3,5-trimethylbenzene, 1,2,2
4,5-tetramethylbenzene, o-, m-, p-toluic acid, o-, m-, p-tolualdehyde, 2,4-dimethylbenzaldehyde, 2,4,5-trimethylbenzaldehyde, or a mixture thereof And the like.

【0016】本発明により、得られる化合物である芳香
族カルボニル化合物とは、芳香環に直接カルボニル基を
有する芳香族化合物であり、具体的にはベンズアルデヒ
ド、アセトフェノン、ヒドロキシベンズアルデヒド、カ
ルボキシベンズアルデヒド、アセトキシベンズアルデヒ
ドなどを挙げることができる。また本発明により、得ら
れる化合物である芳香族カルボン酸とは、芳香環に直接
カルボキシル基を少なくとも1個を含む芳香族化合物で
あり、具体的には安息香酸、テレフタル酸、ヒドロキシ
安息香酸などを挙げることができる。
The aromatic carbonyl compound which is a compound obtained according to the present invention is an aromatic compound having a carbonyl group directly on an aromatic ring, and specifically includes benzaldehyde, acetophenone, hydroxybenzaldehyde, carboxybenzaldehyde, acetoxybenzaldehyde, Can be mentioned. Further, the aromatic carboxylic acid which is a compound obtained according to the present invention is an aromatic compound having at least one carboxyl group directly on an aromatic ring, and specifically includes benzoic acid, terephthalic acid, hydroxybenzoic acid and the like. Can be mentioned.

【0017】なお、本願発明においては芳香環に付いた
アルキル基を酸化してカルボキシル基にまで進行するに
はそれに対応するカルボニル基を経由して進行すると推
定される。例えばトルエン酸化においてはベンズアルデ
ヒドを経由してさらに酸化されて安息香酸にまで進むと
考えられる。
In the present invention, it is presumed that the oxidation of the alkyl group attached to the aromatic ring to the carboxyl group proceeds via the corresponding carbonyl group. For example, in the case of toluene oxidation, it is considered that it is further oxidized via benzaldehyde and proceeds to benzoic acid.

【0018】本発明による酸化方法は、反応基質を触媒
の存在下に分子状酸素含有ガスと接触させて行なわれ
る。反応は、触媒と反応物を典型的な溶媒に溶解させて
液相均一系で行なうことができる。典型的な溶媒は水あ
るいは通常、反応に不活性な有機溶媒が使用される。も
ちろん水と有機溶媒の混合系ないしニ相系で反応を実施
することも可能である。例えば酢酸、プロピオン酸など
の有機酸、アセトニトリル、プロピオニトリル、べンゾ
ニトリルなどのニトリル類、ホルムアミド、アセトアミ
ド、ジメチルホルムアミドなどのアミド類、ベンゼン、
ナフタリンなどの芳香族炭化水素、ヘキサン、オクタン
などの脂肪族炭化水素、クロロホルム、ジクロロメタ
ン、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、ニトロベンゼン、ニトロメタンなどのニトロ
化合物、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、ジ
メチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル
類、ジメチルスルホオキシド、そしてこれらの混合物が
溶媒として使用される。また基質が溶媒ともなりうる。
反応基質以外の溶媒を使用する場合は、溶媒と反応基質
との重量比は1:10〜1000:1の範囲で選ばれ、
好ましくは1:1〜100:1の範囲から選ばれる。触
媒は溶媒に溶解させずに液相に懸濁させることも可能で
あり、また触媒を固相とし、反応物をガス相とするいわ
ゆる不均一反応系も可能である。例えば触媒は担体に坦
持したり、それ自体固体として使用して、そこに反応基
質を加えることも可能である。触媒用担体には各種イオ
ン交換樹脂、シリカ、アルミナや他の酸化物といった一
般的に不均一系接触反応に使われる担体が使用可能であ
る。
The oxidation method of the present invention is carried out by contacting a reaction substrate with a molecular oxygen-containing gas in the presence of a catalyst. The reaction can be performed in a liquid phase homogeneous system by dissolving the catalyst and the reactant in a typical solvent. A typical solvent is water or an organic solvent which is generally inert to the reaction. Of course, it is also possible to carry out the reaction in a mixed system or a two-phase system of water and an organic solvent. For example, acetic acid, organic acids such as propionic acid, acetonitrile, propionitrile, nitriles such as benzonitrile, formamide, acetamido, amides such as dimethylformamide, benzene,
Aromatic hydrocarbons such as naphthalene; aliphatic hydrocarbons such as hexane and octane; halogenated hydrocarbons such as chloroform, dichloromethane, dichloroethane and chlorobenzene; nitro compounds such as nitrobenzene and nitromethane; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; Ethers such as dimethyl ether, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, and mixtures thereof are used as solvents. The substrate can also be a solvent.
When a solvent other than the reaction substrate is used, the weight ratio between the solvent and the reaction substrate is selected in the range of 1:10 to 1000: 1,
Preferably it is selected from the range of 1: 1 to 100: 1. The catalyst can be suspended in a liquid phase without being dissolved in a solvent, and a so-called heterogeneous reaction system in which the catalyst is a solid phase and the reactant is a gas phase is also possible. For example, the catalyst can be supported on a carrier or used as a solid itself, to which the reaction substrate can be added. As the carrier for the catalyst, there can be used carriers generally used for heterogeneous contact reactions, such as various ion exchange resins, silica, alumina and other oxides.

【0019】本発明で使用される分子状酸素含有ガスは
特に限定はされない。純粋な酸素でも、窒素、ヘリウ
ム、アルゴン、二酸化炭素などの不活性ガスで希釈され
た酸素でもよい。空気が安全性、操作性、経済性から好
ましい。分子状酸素含有ガスの使用量は反応原料基質や
目的生成化合物の種類に応じて選択でき、基質1モルあ
たり分子状酸素として0.01モル以上、好ましくは
0.1〜100モル、より好ましくは1〜50モルであ
る。
The molecular oxygen-containing gas used in the present invention is not particularly limited. It may be pure oxygen or oxygen diluted with an inert gas such as nitrogen, helium, argon, carbon dioxide. Air is preferred in terms of safety, operability, and economy. The amount of the molecular oxygen-containing gas to be used can be selected according to the type of the reaction raw material substrate or the target product compound, and is 0.01 mol or more, preferably 0.1 to 100 mol, more preferably 0.1 mol or more per mol of the substrate. 1 to 50 mol.

【0020】反応温度は50〜350℃の範囲である。
より好ましくは100〜250℃、さらに好ましくは1
00〜220℃である。
The reaction temperature ranges from 50 to 350 ° C.
More preferably 100 to 250 ° C., still more preferably 1 to 250 ° C.
00-220 ° C.

【0021】反応圧力は常圧でも加圧状態下でもよい
が、通常は常圧〜10MPa、好ましくは常圧〜8MP
aである。
The reaction pressure may be normal pressure or a pressurized state, but is usually normal pressure to 10 MPa, preferably normal pressure to 8 MPa
a.

【0022】反応時間は反応温度、反応圧力、使用触媒
の種類などに応じて選ばれるが、例えば10分〜100
時間、好ましくは2〜48時間の範囲から選ばれる。
The reaction time is selected depending on the reaction temperature, the reaction pressure, the type of the catalyst used, and the like.
Time, preferably in the range of 2 to 48 hours.

【0023】反応液のpHは触媒の安定性を考慮すると
き、その都度pH緩衝液等を使用してpH調整される。
When considering the stability of the catalyst, the pH of the reaction solution is adjusted each time using a pH buffer or the like.

【0024】本発明により実施されて製造された酸素含
有芳香族化合物はろ過、遠心分離、蒸留などの方法で分
離精製される。目的とする酸素含有芳香族化合物を分離
したあとの使用済み触媒を含む溶液は再度、場合によっ
ては触媒を追加して再利用することができる。
The oxygen-containing aromatic compound produced according to the present invention is separated and purified by a method such as filtration, centrifugation, or distillation. The solution containing the used catalyst after the intended oxygen-containing aromatic compound has been separated can be reused by adding a catalyst, if necessary.

【0025】[0025]

【実施例】本願発明は実施例を示すことで、より具体的
に示すが、これらの実施例に限定されるものではない。
以下の実施例は、本願発明の実施態様を説明している。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically by showing examples, but the present invention is not limited to these examples.
The following examples illustrate embodiments of the present invention.

【0026】2欠損構造型γ−ケイタングステン酸のカ
リウム塩(K8[γ−Si11036]・12H2O)の
調製 (1欠損構造型K8[β2−Si11139]・14H2
の調製)ビーカにタングステン酸ナトリウム二水和物の
182gと水300mlを仕込んだ。この液に攪拌しな
がら4mol/リットルの塩酸165mlを約10分か
けて加えた。この反応液に別に100mlの水に溶解し
た珪酸ナトリウム九水和物14.2gの水溶液を加え、
さらに4mol/リットル塩酸にてpH5〜6に保ちな
がら室温で15分間攪拌を続けて反応を完結させた。そ
こに塩化カリウム90gを添加して塩析を行なった。得
られた白色固体をろ過して回収し、ろ過物を2mol/
リットル−KCl水溶液100mlで洗浄し精製を行な
った。この回収固形物を12時間風乾にて乾燥を行な
い、1欠損構造型γ−ケイタングステン酸のカリウム塩
(K8[β2−Si11139]・14H2O)を得た。
Preparation of potassium salt of 2-deficient structure type γ-silicotungstic acid (K 8 [γ-Si 1 W 10 O 36 ] .12H 2 O) (1 defect structure type K 82 -Si 1 W 11] O 39 ] ・ 14H 2 O
Preparation) A beaker was charged with 182 g of sodium tungstate dihydrate and 300 ml of water. 165 ml of 4 mol / l hydrochloric acid was added to this solution over about 10 minutes while stirring. An aqueous solution of 14.2 g of sodium silicate nonahydrate dissolved in 100 ml of water was separately added to the reaction solution.
Further, stirring was continued at room temperature for 15 minutes while maintaining the pH at 5 to 6 with 4 mol / liter hydrochloric acid to complete the reaction. 90 g of potassium chloride was added thereto for salting out. The obtained white solid was collected by filtration, and the filtrate was collected at 2 mol / mol.
Purification was performed by washing with 100 ml of an aqueous liter-KCl solution. The recovered solid was dried by air drying for 12 hours to obtain potassium salt of 1-defective structure type γ-silicotungstic acid (K 82 -Si 1 W 11 O 39 ] .14H 2 O).

【0027】(2欠損型K8[γ−Si11036]・1
2H2Oの調製)上で得られた1欠損型K8[β2−Si1
1139]・14H2O 30gを100mlの水に溶
解させた。不溶解物があれば直ちにろ過して取り除い
た。この液に2mol/リットル−K2CO3を添加し、
pH9.1にすばやく調整した。このpH値を保ちなが
ら16分攪拌を続けた。続いて塩化カリウム80gを加
え塩析を行なった。この溶液をろ過し、ろ過物をさらに
1mol/リットル−KCl100mlで洗浄し、12
時間風乾して2欠損型K8[γ−Si11036]・12
2Oを得た。
(2 deficient K 8 [γ-Si 1 W 10 O 36 ] · 1
2H 2 O 1 deficient K 8 obtained on the preparation) of [β 2 -Si 1
30 g of [W 11 O 39 ] · 14H 2 O were dissolved in 100 ml of water. Any insolubles were immediately removed by filtration. 2 mol / l-K 2 CO 3 is added to this solution,
The pH was quickly adjusted to 9.1. While maintaining this pH value, stirring was continued for 16 minutes. Subsequently, 80 g of potassium chloride was added for salting out. The solution was filtered, and the filtrate was further washed with 1 mol / liter-KCl (100 ml).
Air-dried for 2 hours to form 2 deficient K 8 [γ-Si 1 W 10 O 36 ] · 12
H 2 O was obtained.

【0028】触媒A(鉄元素で置換された2置換型ケイ
タングステン酸塩:[(C494N]3.52.5[γ−
Si110{Fe(OH2)}238]・H2Oの調製] 2欠損型K8[γ−Si11036]・12H2O 3.
0gを30mlの水に溶解し、濃硝酸にてpHを3.9
に調整後、5mlの水に硝酸第二鉄九水和物0.81g
を溶解した水溶液を加え、5分間攪拌した。続いてテト
ラブチルアンモニウムナイトレート3.04gを加え、
15分攪拌した。生成した白黄色固体を吸引ろ過、乾燥
した。回収固体を15mlのアセトニトリルに溶解さ
せ、300mlの水をゆっくり加え、攪拌しながら氷水
に浸けて再結晶化を行なった。生成した黄褐色固体をろ
別回収し、水50mlで2回洗浄を行なった後、吸引乾
燥した。さらに、この再結晶操作をもう1度繰り返して
触媒Aを得た(以下、該触媒をFe−POMと表記)。
Catalyst A (disubstituted silicotungstate substituted by iron element: [(C 4 H 9 ) 4 N] 3.5 H 2.5 [γ-
Preparation of Si 1 W 10 {Fe (OH 2 )} 2 O 38 ] · H 2 O] 2-deficient K 8 [γ-Si 1 W 10 O 36 ] · 12H 2 O
0 g was dissolved in 30 ml of water and the pH was adjusted to 3.9 with concentrated nitric acid.
0.81g of ferric nitrate nonahydrate in 5ml of water
Was added, and the mixture was stirred for 5 minutes. Subsequently, 3.04 g of tetrabutylammonium nitrate was added,
Stir for 15 minutes. The resulting white-yellow solid was suction-filtered and dried. The recovered solid was dissolved in 15 ml of acetonitrile, 300 ml of water was slowly added, and the mixture was immersed in ice water with stirring to perform recrystallization. The resulting tan solid was collected by filtration, washed twice with 50 ml of water, and suction-dried. Further, this recrystallization operation was repeated once to obtain a catalyst A (hereinafter, the catalyst is referred to as Fe-POM).

【0029】触媒B(Mn元素で置換されたγ−ケギン
型2欠損ヘテロポリオキソメタレート化合物の調製) 2欠損型K8[γ−SiW1036]・12H2O 3.0
gをイオン交換水30mlに溶解し酸性とした後、硝酸
マンガン(II)六水和物0.57g加え、攪拌の後、
テトラブチルアンモニウムナイトレート4.1gを加え
て沈殿物を得た。この沈殿物をろ過し、15mlのアセ
トニトリルに溶解し、次に300mlの水を加えて生成
物を再沈殿させることを2回繰り返して精製し触媒Bを
得た(以下、該触媒をMn−POMと表記)。
Catalyst B (Preparation of γ-Keggin type 2-deficient heteropolyoxometalate compound substituted with Mn element) 2-deficient K 8 [γ-SiW 10 O 36 ] .12H 2 O 3.0
g in 30 ml of ion-exchanged water to make it acidic, then add 0.57 g of manganese (II) nitrate hexahydrate, and after stirring,
4.1 g of tetrabutylammonium nitrate was added to obtain a precipitate. The precipitate was filtered, dissolved in 15 ml of acetonitrile, and then re-precipitated by adding 300 ml of water twice to purify the product to obtain a catalyst B (hereinafter referred to as Mn-POM). Notation).

【0030】触媒C(Co元素で置換されたγ−ケギン
型2欠損ヘテロポリオキソメタレート化合物の調製) 触媒Aの調製において硝酸第二鉄九水和物に変えて硝酸
コバルト(II)六水和物0.58gを使用した以外は
触媒Aと同じ方法で調製した(以下、該触媒をCo−P
OMと表記)。
Catalyst C (Preparation of γ-Keggin type 2-deficient heteropolyoxometalate compound substituted with Co element) In the preparation of catalyst A, cobalt (II) nitrate hexahydrate was used instead of ferric nitrate nonahydrate. The catalyst was prepared in the same manner as the catalyst A except that 0.58 g of the product was used.
OM).

【0031】触媒D(Co元素で置換されたγ−ケギン
型2欠損ヘテロポリオキソメタレートのカリウム塩化合
物の調製) 2欠損型K8[γ−Si11036]・12H2O 3.
0gを30mlの水に溶解し、濃硝酸にてpHを3.9
に調整後、5mlの水に硝酸コバルト(II)六水和物
0.58gを溶解させた水溶液を加え、5分間攪拌し
た。続いて塩化カリウム30gを加え、15分攪拌し
た。その後減圧濃縮して乾固した。得られた固形物を水
100mlに溶解後、エーテルを加え沈殿物をろ過後減
圧して固形物中のエーテルを除き、Co元素で置換され
たγ−ケギン型2欠損ヘテロポリオキソメタレートのカ
リウム塩化合物を得た(以下、該触媒をCo−POM−
Kと表記)。
Catalyst D (Preparation of potassium salt compound of γ-Keggin type 2-deficient heteropolyoxometalate substituted by Co element) 2-deficient K 8 [γ-Si 1 W 10 O 36 ] · 12H 2 O
0 g was dissolved in 30 ml of water and the pH was adjusted to 3.9 with concentrated nitric acid.
Then, an aqueous solution in which 0.58 g of cobalt (II) nitrate hexahydrate was dissolved in 5 ml of water was added, and the mixture was stirred for 5 minutes. Subsequently, 30 g of potassium chloride was added, and the mixture was stirred for 15 minutes. Then, it was concentrated under reduced pressure to dryness. After dissolving the obtained solid in 100 ml of water, ether was added, and the precipitate was filtered and the pressure was reduced to remove the ether in the solid, and the potassium salt of a γ-Keggin type 2-deficient heteropolyoxometalate substituted with Co element was removed. A compound was obtained (hereinafter, the catalyst was used as Co-POM-
K).

【0032】触媒E(Ni元素で置換されたγ−ケギン
型2欠損ヘテロポリオキソメタレート化合物の調製) 触媒Aの調製において硝酸第二鉄九水和物に変えて硝酸
ニッケル(II)六水和物0.58gを使用した以外は
触媒Aと同じ方法で調製した(以下、該触媒をNi−P
OMと表記)。
Catalyst E (Preparation of γ-Keggin Type 2-Deficient Heteropolyoxometalate Compound Substituted with Ni Element) Nickel (II) nitrate hexahydrate instead of ferric nitrate nonahydrate in the preparation of catalyst A The catalyst was prepared in the same manner as the catalyst A except that 0.58 g of the product was used.
OM).

【0033】触媒F(V元素で置換されたγ−ケギン型
2欠損ヘテロポリオキソメタレート化合物の調製) 2欠損型K8[γ−Si11036]・12H2O 3.
0gを1mol/リットル−HCl 11molに溶解
し、濃硝酸にてpHを3.9に調整後、0.5mol/
リットル−NaVO3溶液4.1mlを加え、5分間攪
拌した。沈殿物をろ過後、続いてテトラブチルアンモニ
ウムブロマイド2.654gを加え、15分攪拌した。
生成した白黄色固体を吸引ろ過、乾燥した。回収固体を
15mlのアセトニトリルに溶解させ、300mlの水
をゆっくり加え、攪拌しながら氷水に浸けて再結晶化を
行なった。生成した黄褐色固体をろ別回収し、水50m
lで2回洗浄を行なった後、吸引乾燥した。さらに、こ
の再結晶操作をもう1度繰り返して触媒Fを得た(以
下、該触媒をV−POMと表記)。
2. Catalyst F (Preparation of γ-Keggin type 2-deficient heteropolyoxometalate compound substituted with V element) 2-deficient K 8 [γ-Si 1 W 10 O 36 ] · 12H 2 O
0 g was dissolved in 1 mol / l-HCl 11 mol, and the pH was adjusted to 3.9 with concentrated nitric acid.
4.1 ml of a liter-NaVO 3 solution was added, and the mixture was stirred for 5 minutes. After filtering the precipitate, 2.654 g of tetrabutylammonium bromide was added thereto, followed by stirring for 15 minutes.
The resulting white-yellow solid was suction-filtered and dried. The recovered solid was dissolved in 15 ml of acetonitrile, 300 ml of water was slowly added, and the mixture was immersed in ice water with stirring to perform recrystallization. The generated yellow-brown solid was collected by filtration, and 50 m of water was collected.
After washing twice with 1 l, suction drying was performed. Further, this recrystallization operation was repeated once to obtain a catalyst F (hereinafter, the catalyst is referred to as V-POM).

【0034】触媒G(Au元素で置換されたγ−ケギン
型2欠損ヘテロポリオキソメタレート化合物の調製) 触媒Aの調製において硝酸第二鉄九水和物に変えて、5
mlの水に塩化金酸四水和物0.82gを溶解させた水
溶液を使用した以外は触媒Aと同じ方法で調製した(以
下、該触媒をAu−POMと表記)。
Catalyst G (Preparation of γ-Keggin type 2-deficient heteropolyoxometalate compound substituted with Au element) In the preparation of catalyst A, instead of ferric nitrate nonahydrate,
The catalyst was prepared in the same manner as Catalyst A, except that an aqueous solution in which 0.82 g of chloroauric acid tetrahydrate was dissolved in ml of water was used (hereinafter, the catalyst is referred to as Au-POM).

【0035】触媒H(鉄元素で置換された1置換型ケイ
タングステン酸塩:[(C494N]4.250.75[α
−SiW11{Fe(OH2)}O39]の調製) 1欠損型K8[β2−SiW1139]−14H2O32g
を95℃に加熱した60mlの水に溶解し、この溶液に
硝酸第二鉄九水和物4.1gを加えた。10分後溶液を
ろ過し、ろ液に100mlのメタノール−エタノール混
合溶液(1:1)を加え、生成した沈殿をろ過により回
収し、さらに水−メタノール混合溶液で精製することに
より、K5[SiFe(OH2)W1139]・14H2
を得た。このカリウム塩2.5gの水溶液にテトラブチ
ルアンモニウムブロマイド4.3gを加え生じた沈殿
を、アセトニトリルに溶解し水で沈殿させる操作を繰り
返し行なうことで精製し、鉄1置換型ケイタングステン
酸塩[(C494N]4.250.75[α−SiW11{F
e(OH2)}O39]を得た(以下、該触媒を1−PO
M−Feと表記)。
Catalyst H (monosubstituted silicate tungstate substituted with iron element: [(C 4 H 9 ) 4 N] 4.25 H 0.75
Preparation of —SiW 11 {Fe (OH 2 )} O 39 ] 1-deficient K 82 -SiW 11 O 39 ] -14H 2 O 32 g
Was dissolved in 60 ml of water heated to 95 ° C., and 4.1 g of ferric nitrate nonahydrate was added to this solution. After 10 minutes, the solution was filtered, 100 ml of a methanol-ethanol mixed solution (1: 1) was added to the filtrate, and the resulting precipitate was collected by filtration and further purified with a water-methanol mixed solution to obtain K 5 [ SiFe (OH 2 ) W 11 O 39 ] · 14H 2 O
I got A precipitate formed by adding 4.3 g of tetrabutylammonium bromide to an aqueous solution of 2.5 g of the potassium salt is purified by repeatedly performing an operation of dissolving in acetonitrile and precipitating with water to obtain an iron 1-substituted silicate tungstate [( C 4 H 9 ) 4 N] 4.25 H 0.75 [α-SiW 11 {F
e (OH 2 )} O 39 ] (hereinafter, the catalyst was converted to 1-PO
M-Fe).

【0036】触媒I(鉄元素で置換された3置換型ケイ
タングステン酸塩:[(C494N]3.253.75[α
−SiW9{Fe(OH2)}337]の調製) ≪3欠損構造型Na10[α−SiW934]・18H2
の調製≫タングステン酸ナトリウム二水和物182gと
珪酸ナトリウム九水和物11gを85℃の熱水200m
lに溶解し、30分攪拌した後に6mol/リットル−
HCl 130mlを滴々加えた。そこで体積がおよそ
300mlになるまで濃縮した後、ろ過した。このろ液
に150mlの水に溶解した50gの無水炭酸ナトリウ
ムの水溶液をゆっくり加え、3時間、攪拌を続けた。生
成した白色沈殿物をろ過し、ろ過物を4mol/リット
ル−NaCl 1000mlに分散し、更に1時間攪拌
を行なった。その後白色沈殿物をろ過後エタノール10
0mlで2回洗浄、更にエチルエーテル100mlで洗
浄し3欠損構造型Na10[α−SiW934]・18H2
Oを得た。
Catalyst I (trisubstituted silicotungstate substituted by iron element: [(C 4 H 9 ) 4 N] 3.25 H 3.75
Preparation of —SiW 9 {Fe (OH 2 )} 3 O 37 ]) 3 deficient structure type Na 10 [α-SiW 9 O 34 ] · 18H 2 O
Preparation of 182 g of sodium tungstate dihydrate and 11 g of sodium silicate nonahydrate in 200 m of hot water at 85 ° C
and stirred for 30 minutes, then 6 mol / l
130 ml of HCl were added dropwise. Then, after concentrating until the volume became about 300 ml, it filtered. An aqueous solution of 50 g of anhydrous sodium carbonate dissolved in 150 ml of water was slowly added to the filtrate, and stirring was continued for 3 hours. The generated white precipitate was filtered, and the filtrate was dispersed in 4 mol / l-NaCl (1000 ml), and further stirred for 1 hour. Then, the white precipitate was filtered and ethanol 10
After washing twice with 0 ml and further with 100 ml of ethyl ether, the 3-deficient structure type Na 10 [α-SiW 9 O 34 ] · 18H 2
O was obtained.

【0037】6.8gのCH3COONa・3H2Oを1
00mlの水に溶解させ、そこに水50mlに溶解させ
た5.39gの硝酸第二鉄九水和物水溶液を加えた。そ
して70℃に加熱して、上記の方法で得た3欠損構造型
Na10[α−SiW934]・18H2O 11.25g
を1時間かけて加えた。続いて1時間攪拌の後、室温に
冷却した。このようにして得た溶液をNa+型の陽イオ
ン交換樹脂に3回通し黄褐色透明溶液に40mlの水に
溶解したテトラブチルアンモニウムブロマイド16.8
gの水溶液を加え室温で1時間攪拌後ろ過した。黄褐色
回収固体を40mlのアセトニトリルに溶解させてそこ
に水500mlを加え、氷水浴中で1時間攪拌後ろ過し
て室温で一晩乾燥して鉄3置換型ケイタングステン酸塩
[(C 494N]3.253.75[α−SiW9{Fe(O
23}O37]を得た(以下、該触媒を3−POM−F
eと表記)。
6.8 g CHThreeCOONa 3HTwoO to 1
Dissolve in 00 ml of water, then dissolve in 50 ml of water
5.39 g of an aqueous solution of ferric nitrate nonahydrate was added. So
And heated to 70 ° C. to obtain the 3-defective structure type obtained by the above method.
NaTen[Α-SiW9O34] ・ 18HTwoO 11.25g
Was added over 1 hour. Then, after stirring for 1 hour,
Cool. The solution thus obtained is Na+Mold cation
Pass through the exchange resin three times and pour the clear yellow-brown solution into 40 ml of water.
Dissolved tetrabutylammonium bromide 16.8
g of an aqueous solution was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour and filtered. yellowish-brown
Dissolve the recovered solid in 40 ml of acetonitrile and
500 ml of water was added thereto, and the mixture was stirred in an ice water bath for 1 hour and filtered.
Dry overnight at room temperature and iron 3-substituted silicate tungstate
[(C FourH9)FourN]3.25H3.75[Α-SiW9{Fe (O
HTwo)Three} O37(Hereinafter referred to as 3-POM-F
e).

【0038】実施例1 トルエンの酸化反応を行なった。溶媒としてジメチルス
ルホキシド5ml,1,2−ジクロロエタン1.5ml
およびアセトニトリル0.1mlの入った反応容器に
1.5μmolの触媒Aとトルエン19mmolを加
え、反応容器を0℃冷却し、次に気相部を純酸素で満た
し、反応容器を密閉後180℃のオイルバスに浸けて激
しく攪拌しながら24時間反応を行なった。そこで反応
液を室温に下げて生成物を液体クロマトグラフィーによ
り分析した。その結果、仕込みトルエンに対してベンズ
アルデヒドの収率は0.6mol%であり、安息香酸の
収率は2.7mol%であった。反応終了後に反応溶液
中の有機物を減圧乾燥して取り除き、残さを触媒Aとし
て再利用し実施例2とした。その結果を、表1に示す。
Example 1 An oxidation reaction of toluene was carried out. 5 ml of dimethyl sulfoxide and 1.5 ml of 1,2-dichloroethane as a solvent
Then, 1.5 μmol of catalyst A and 19 mmol of toluene were added to a reaction vessel containing 0.1 ml of acetonitrile, and the reaction vessel was cooled to 0 ° C., and then the gas phase was filled with pure oxygen. The reaction was carried out for 24 hours with vigorous stirring in an oil bath. Then, the reaction solution was cooled to room temperature, and the product was analyzed by liquid chromatography. As a result, the yield of benzaldehyde was 0.6 mol% and the yield of benzoic acid was 2.7 mol% based on the charged toluene. After completion of the reaction, the organic matter in the reaction solution was removed by drying under reduced pressure, and the residue was reused as catalyst A to obtain Example 2. Table 1 shows the results.

【0039】実施例2 実施例1の反応液を減圧乾燥して有機物成分を取り除
き、残さを実施例1の触媒Aの代わりとし、さらに溶媒
を、酢酸15mlとした以外は実施例1に従って反応を
行なった。その結果を、表1に示す。このように触媒は
再利用できることが分かった。
Example 2 The reaction solution of Example 1 was dried under reduced pressure to remove organic components, the residue was used in place of the catalyst A of Example 1, and the reaction was carried out according to Example 1 except that the solvent was changed to 15 ml of acetic acid. Done. Table 1 shows the results. Thus, it was found that the catalyst could be reused.

【0040】実施例3 触媒として触媒Dを使用し、溶媒には水15mlを使用
した以外は、実施例1にしたがってトルエン酸化反応を
行った。その結果を、表1に示す。
Example 3 A toluene oxidation reaction was carried out according to Example 1, except that catalyst D was used as a catalyst and 15 ml of water was used as a solvent. Table 1 shows the results.

【0041】実施例4 触媒には1.5μmolの2欠損カリウム塩K8[γ−
SiW1038]12H2Oと硝酸第二鉄九水和物4μm
olを使用し、溶媒として15mlの水のみを使用した
以外は、実施例1にしたがって、トルエンの酸化反応を
行った。その結果を、表1に示す。
Example 4 1.5 μmol of 2-deficient potassium salt K 8 [γ-
SiW 10 O 38 ] 12H 2 O and ferric nitrate nonahydrate 4 μm
ol, and the toluene oxidation reaction was carried out according to Example 1 except that only 15 ml of water was used as a solvent. Table 1 shows the results.

【0042】実施例5 触媒として触媒Cを使用した以外は、実施例1にしたが
ってトルエンの酸化反応を行った。その結果を、表1に
示す。
Example 5 The oxidation reaction of toluene was carried out according to Example 1 except that catalyst C was used as the catalyst. Table 1 shows the results.

【0043】実施例6 触媒として触媒Eを使用した以外は、実施例1にしたが
ってトルエンの酸化反応を行った。その結果を、表1に
示す。
Example 6 An oxidation reaction of toluene was carried out according to Example 1 except that catalyst E was used as a catalyst. Table 1 shows the results.

【0044】比較例1 触媒として触媒Aに代えて触媒Hを使用した以外は、実
施例1にしたがって、トルエンの酸化反応を行った。そ
の結果を、表1に示す。
Comparative Example 1 The oxidation reaction of toluene was carried out according to Example 1 except that catalyst H was used instead of catalyst A as the catalyst. Table 1 shows the results.

【0045】比較例2 触媒として触媒Aに代えて触媒Iを使用した以外は、実
施例1にしたがって、トルエンの酸化反応を行った。そ
の結果を、表1に示す。
Comparative Example 2 An oxidation reaction of toluene was carried out according to Example 1 except that catalyst I was used instead of catalyst A as the catalyst. Table 1 shows the results.

【0046】実施例7 反応基質であるトルエンに代えてp−クレゾールを使用
し、触媒として触媒Fを使用した以外は、実施例1にし
たがって、p−クレゾールの酸化反応を行った。その結
果を、表1に示す。
Example 7 An oxidation reaction of p-cresol was carried out according to Example 1, except that p-cresol was used in place of toluene as a reaction substrate and catalyst F was used as a catalyst. Table 1 shows the results.

【0047】実施例8 反応基質であるトルエンに代えてエチルベンゼンを使用
し、触媒として触媒Fを使用した以外は、実施例1にし
たがって、エチルベンゼン酸化反応を行った。その結果
を、表1に示す。
Example 8 An ethylbenzene oxidation reaction was carried out according to Example 1 except that ethylbenzene was used instead of toluene as a reaction substrate, and catalyst F was used as a catalyst. Table 1 shows the results.

【0048】実施例9 反応基質であるトルエンに代えてアセトキシトルエンを
使用し、触媒として触媒Fを使用した以外は、実施例1
にしたがって、アセトキシトルエン酸化反応を行った。
その結果を、表1に示す。
Example 9 Example 1 was repeated except that acetoxytoluene was used in place of toluene as a reaction substrate, and catalyst F was used as a catalyst.
, An acetoxytoluene oxidation reaction was performed.
Table 1 shows the results.

【0049】実施例10 反応基質であるトルエンに代えてp−トルイル酸を使用
し、触媒として触媒Fを使用し、溶媒には水を使用した
以外は、実施例1にしたがって、p−トルイル酸の酸化
反応を行った。その結果を、表1に示す。
Example 10 The procedure of Example 1 was repeated, except that p-toluic acid was used in place of toluene as a reaction substrate, catalyst F was used as a catalyst, and water was used as a solvent. Was oxidized. Table 1 shows the results.

【0050】実施例11 反応基質であるトルエンに代えてp−キシレンを使用
し、触媒として触媒Fを使用した以外は、実施例1にし
たがって、p−キシレンの酸化反応を行った。その結果
を、表1に示す。
Example 11 p-xylene was oxidized according to Example 1 except that p-xylene was used in place of toluene as a reaction substrate and catalyst F was used as a catalyst. Table 1 shows the results.

【0051】実施例12 触媒として触媒Bを使用した以外は実施例11にしたが
って、p−キシレンの酸化反応を行った。その結果を、
表1に示す。
Example 12 p-xylene was oxidized according to Example 11 except that catalyst B was used as the catalyst. The result is
It is shown in Table 1.

【0052】実施例13 触媒として触媒Gを使用した以外は実施例11にしたが
って、p−キシレンの酸化反応を行った。その結果を、
表1に示す。
Example 13 The oxidation reaction of p-xylene was carried out according to Example 11 except that catalyst G was used as the catalyst. The result is
It is shown in Table 1.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明の方法は、少なくとも一つのアル
キル基を有する芳香族化合物を、装置の腐食を伴わない
でかつ最小限の触媒量で酸化することにより、有用な含
酸素芳香族カルボニル化合物および/または芳香族カル
ボン酸を製造することができる。
According to the present invention, a useful oxygen-containing aromatic carbonyl compound is obtained by oxidizing an aromatic compound having at least one alkyl group with a minimum amount of a catalyst without corroding the apparatus. And / or aromatic carboxylic acids can be produced.

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

【図1】 代表的な金属イオン2個で置換されたポリオ
キソメタレート[γ−SiW10{M}238q-の分子
構造を示す。Mは影をつけた八面体で示されている。W
6は白い八面体で示している。SiO2は中心の黒い四
面体で示している。図中の数字はWnのnを表し、Wn
はケギン構造中のWO6でIUPACに基づいた数を示
す。
FIG. 1 shows the molecular structure of polyoxometalate [γ-SiW 10 {M} 2 O 38 ] q- substituted with two representative metal ions. M is shown as a shaded octahedron. W
O 6 is shown as a white octahedron. SiO 2 is shown as a black tetrahedron at the center. The numbers in the figure represent n of Wn, and Wn
Indicates the number based on IUPAC in WO 6 in the Keggin structure.

───────────────────────────────────────────────────── 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 49/78 C07C 49/78 51/265 51/265 63/06 63/06 63/26 63/26 E F 65/03 65/03 A 65/30 65/30 67/29 67/29 69/157 69/157 211/63 211/63 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 Fターム(参考) 4G069 AA06 AA08 BA21A BA21B BB07A BB07B BC03B BC23A BC30A BC33B BC53A BC54B BC55A BC59A BC60A BC60B BC61A BC62B BC65A BC66B BC67B BC68B BC69A BD05A BD05B BD07A BE17B CB07 DA02 FA01 4H006 AA02 AC44 AC45 AC46 BA14 BA19 BA21 BA27 BA30 BA51 BA60 BA81 BE30 BJ50 BN30 BQ30 BS30 KA30 4H039 CA62 CA65 CC30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C07C 49/78 C07C 49/78 51/265 51/265 63/06 63/06 63/26 63/26 E F 65/03 65/03 A 65/30 65/30 67/29 67/29 69/157 69/157 211/63 211/63 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 F term (reference) 4G069 AA06 AA08 BA21A BA21B BB07A BB07B BC03B BC23A BC30A BC33B BC53A BC54B BC55A BC59A BC60A BC60B BC61A BC62B BC65A BC66B BC67B BC68B BC69A BD05A BD05B BD07A BE17B CB07 DA02 FA30 BA30 BA30 BA14 BA30 BA14 BA30 BA44 BA30 CA62 CA65 CC30

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも一つのアルキル置換基を有す
る芳香族化合物の該アルキル基を、分子状酸素を含有す
るガスにより酸化するに際して、ヘテロ原子がリン、珪
素およびゲルマニウムよりなる群から選ばれた少なくと
も1種の元素であり、かつ、ポリ原子がモリブデン、タ
ングステン、バナジウムおよびニオブよりなる群から選
ばれた少なくとも1種の元素からなり、2欠損構造部位
を有するヘテロポリオキソメタレートアニオンと、周期
律表のIB,VA,VIIAおよびVIII族の4〜6
周期の元素よりなる群から選ばれた少なくとも1種の元
素とを含む触媒を用いることを特徴とする芳香族カルボ
ニル化合物および/または芳香族カルボン酸の製造方
法。
1. The method according to claim 1, wherein when oxidizing the alkyl group of the aromatic compound having at least one alkyl substituent with a gas containing molecular oxygen, the hetero atom is selected from the group consisting of phosphorus, silicon and germanium. A heteropolyoxometallate anion having at least one element selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, vanadium, and niobium, wherein the polyatom is a single element, and has a two-defective structure; IB, VA, VIIA and VIII of 4-6
A method for producing an aromatic carbonyl compound and / or aromatic carboxylic acid, comprising using a catalyst containing at least one element selected from the group consisting of periodic elements.
【請求項2】 2欠損構造部位を有するヘテロポリオキ
ソメタレートアニオンの骨格が下記の一般式(1)で表
されるγ、δ、ε異性体の少なくとも1種を含む2欠損
構造部位を有するケギン型ヘテロポリ酸イオンであるこ
とを特徴とする請求項1に記載の製造方法。 【化1】 (式(1)において、Yは珪素、リンおよびゲルマニウ
ムよりなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を表
し、Mはモリブテン、タングステン、バナジウムおよび
ニオブよりなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を
表し、qは元素Yや元素Mのイオンの価数により決まる
正の整数を表す。)
2. A keggin having a two-defective structure site in which a skeleton of a heteropolyoxometallate anion having a two-defective structure site contains at least one of γ, δ, and ε isomers represented by the following general formula (1). The method according to claim 1, wherein the heteropolyacid ion is a type heteropolyacid ion. Embedded image (In the formula (1), Y represents at least one element selected from the group consisting of silicon, phosphorus, and germanium, and M represents at least one element selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, vanadium, and niobium.) , Q represents a positive integer determined by the valence of the ions of the element Y and the element M.)
【請求項3】 周期律表のIB,VA,VIIAおよび
VIII族の4〜6周期の元素よりなる群から選ばれる
少なくとも1種の元素の2個がヘテロポリオキソメタレ
ートアニオンの骨格に互いに陵共有を形成するように隣
接して組み込まれることを特徴とする請求項2に記載の
製造方法。
3. At least two of at least one element selected from the group consisting of elements of groups 4 to 6 of groups IB, VA, VIIA and VIII of the periodic table are shared by the skeleton of the heteropolyoxometallate anion. 3. The method according to claim 2, wherein the components are incorporated adjacently to form
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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