JP2002241465A - Production method for epoxy compound - Google Patents

Production method for epoxy compound

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JP2002241465A
JP2002241465A JP2001037933A JP2001037933A JP2002241465A JP 2002241465 A JP2002241465 A JP 2002241465A JP 2001037933 A JP2001037933 A JP 2001037933A JP 2001037933 A JP2001037933 A JP 2001037933A JP 2002241465 A JP2002241465 A JP 2002241465A
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JP
Japan
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producing
epoxy compound
carbon
catalyst
zeolite
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Application number
JP2001037933A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Hara
善則 原
Hiroko Takahashi
裕子 高橋
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method whereby a carbon-carbon unsaturated bond of an epoxy-group-containing compound is selectively hydrogenated in the presence of a catalyst which can be easily separated and regenerated after the hydrogenation. SOLUTION: In this method for producing an epoxy compound by selectively hydrogenating the carbon-carbon unsaturated bond of a compound having at least one carbon-carbon unsaturated bond and at least one epoxy group, a catalyst comprising a noble metal carried on zeolite is used.

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、エポキシ化合物の
製造法に関する。詳しくは、エポキシ基と炭素−炭素不
飽和結合を有する化合物の不飽和結合を特定の触媒を用
いて選択的に水素化する方法に関する。本発明により得
られたエポキシ樹脂は、塗料、コーティング材料、バイ
ンダー樹脂等への用途が期待される。
[0001] The present invention relates to a method for producing an epoxy compound. Specifically, the present invention relates to a method for selectively hydrogenating an unsaturated bond of a compound having an epoxy group and a carbon-carbon unsaturated bond using a specific catalyst. The epoxy resin obtained by the present invention is expected to be used for paints, coating materials, binder resins and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】エピクロロヒドリンとビスフェノールA
との反応で得られるビスフェノールA型エポキシ樹脂
は、汎用型エポキシ樹脂としてコーティング材料、電気
絶縁材料、積層物、構造材料等に従来より広く使用され
ている。しかしながら、ビスフェノール型エポキシ樹脂
は芳香環を有するために耐候性に難点があり、特に耐候
性が必要な用途には、シクロヘキセン系の脂環状オレフ
ィンを過酢酸によりエポキシ化したものが耐候性エポキ
シ樹脂として市販されている。一方、過酸によるエポキ
シ樹脂の代わりに、ビスフェノール型エポキシ樹脂の芳
香環を水素化して対応する脂環状エポキシ樹脂を製造す
る試みが従来からいろいろと提案されている。この場
合、芳香核水素化の際に、エポキシ基の分解をできるだ
け押さえることが必要である。
2. Description of the Related Art Epichlorohydrin and bisphenol A
The bisphenol A type epoxy resin obtained by the reaction with is widely used as a general-purpose type epoxy resin in coating materials, electric insulating materials, laminates, structural materials and the like. However, bisphenol-type epoxy resins have difficulty in weather resistance due to having an aromatic ring.In particular, for applications requiring weather resistance, cyclohexene-based alicyclic olefins epoxidized with peracetic acid are used as weather-resistant epoxy resins. It is commercially available. On the other hand, various attempts to produce a corresponding alicyclic epoxy resin by hydrogenating an aromatic ring of a bisphenol type epoxy resin instead of an epoxy resin using a peracid have been conventionally proposed. In this case, it is necessary to suppress the decomposition of the epoxy group as much as possible during the hydrogenation of the aromatic nucleus.

【0003】従来技術としては米国特許第3,336,
241号明細書、特開平10−204002号または特
開2000−226380には、少なくとも1ヶのvi
c1,2−エポキシ基及び少なくとも1ヶのC−C二重
結合を有する有機化合物をロジウム又はルテニウムを活
性炭に担持した触媒を用いて水素化する方法が記載さ
れ、特開平11−217379号にはロジウムまたはル
テニウムを比表面積が5〜600m2/gの炭素質担体
に担持した触媒を用いる方法が提案されている。また、
米国特許第3,336,241号明細書にはロジウムを
アルミナに担持した触媒を用いて水素化する方法も提案
されている。さらに、米国特許第4,847,394号
公報及び特開平8−53370号公報には特定の酸化還
元電位を有する化合物で還元して得られた均質ルテニウ
ム触媒を用いる方法が提案されている。
The prior art is disclosed in US Pat. No. 3,336,336.
No. 241, JP-A-10-204002 or JP-A-2000-226380 discloses at least one vi
A method of hydrogenating an organic compound having a c1,2-epoxy group and at least one C—C double bond using a catalyst in which rhodium or ruthenium is supported on activated carbon is described, and JP-A-11-217379 describes. A method using a catalyst in which rhodium or ruthenium is supported on a carbonaceous carrier having a specific surface area of 5 to 600 m 2 / g has been proposed. Also,
U.S. Pat. No. 3,336,241 also proposes a method for hydrogenating rhodium using a catalyst supported on alumina. Further, U.S. Pat. No. 4,847,394 and JP-A-8-53370 propose a method using a homogeneous ruthenium catalyst obtained by reduction with a compound having a specific oxidation-reduction potential.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水素化
反応方法において繰り返し反応を行うと触媒に有機物が
付着し、活性が低下し劣化する。この劣化した触媒を再
生するためには有機物を焼成、除去することが有効であ
るが、活性炭及び炭素質担体の場合には焼成時に担体も
同時に燃焼してしまい、再生が困難であるという問題点
がある。また、均質ルテニウム触媒を用いる方法では、
触媒活性は十分であるが非担持系であるので、高価なル
テニウムを生成物から完全に分離するのが難しく、触媒
の回収、再利用という点で問題がある。アルミナを担体
として用いる方法は触媒の再生は容易であるが、触媒の
活性が低いという問題点がある。
However, when the reaction is repeatedly performed in the hydrogenation reaction method, an organic substance adheres to the catalyst, and the activity is reduced and deteriorated. In order to regenerate the deteriorated catalyst, it is effective to calcine and remove organic substances. However, in the case of activated carbon and carbonaceous carrier, the carrier also burns at the time of calcining, and the regeneration is difficult. There is. In the method using a homogeneous ruthenium catalyst,
Although the catalyst activity is sufficient, since it is an unsupported system, it is difficult to completely separate expensive ruthenium from the product, and there is a problem in recovery and reuse of the catalyst. In the method using alumina as a carrier, regeneration of the catalyst is easy, but there is a problem that the activity of the catalyst is low.

【0005】本発明はエポキシ基含有化合物の選択的水
素化反応において、炭素−炭素不飽和結合を選択的に水
素化することができ、反応生成物と触媒の分離が容易な
担持触媒であって、しかも焼成による触媒の再生が可能
な無機担体に担持した触媒を使用する方法の提供を目的
とする。
The present invention provides a supported catalyst which can selectively hydrogenate carbon-carbon unsaturated bonds in a selective hydrogenation reaction of an epoxy group-containing compound, and which can easily separate a reaction product from a catalyst. Another object of the present invention is to provide a method using a catalyst supported on an inorganic carrier capable of regenerating the catalyst by firing.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、この水素化の際
に、貴金属、特にロジウム又はルテニウムをゼオライト
担体に担持した触媒を用いると、エポキシ基含有化合物
の炭素−炭素不飽和結合を選択的に水素化でき、且つ触
媒の分離・再生も容易であることを見出し、本発明を完
成するに至った。即ち、本発明の要旨は、少なくとも一
個の炭素−炭素不飽和結合及び少なくとも一個のエポキ
シ基を有する化合物の、炭素−炭素不飽和結合を選択的
に水素化してエポキシ化合物を製造する方法において、
貴金属をゼオライトに担持した触媒を用いることを特徴
とするエポキシ化合物の製造方法に存する。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, it has been found that a catalyst in which a noble metal, particularly rhodium or ruthenium, is supported on a zeolite carrier is used in the hydrogenation. The present inventors have found that the carbon-carbon unsaturated bond of the epoxy group-containing compound can be selectively hydrogenated, and that the catalyst can be easily separated and regenerated, thereby completing the present invention. That is, the gist of the present invention is a method of producing an epoxy compound by selectively hydrogenating a carbon-carbon unsaturated bond of a compound having at least one carbon-carbon unsaturated bond and at least one epoxy group,
The present invention relates to a method for producing an epoxy compound, which comprises using a catalyst in which a noble metal is supported on zeolite.

【0007】本発明の好適な態様としては、貴金属がロ
ジウム又はルテニウムであること;少なくとも一個の炭
素−炭素不飽和結合が、芳香環を形成しているものであ
ること:ゼオライトが結晶性アルミノシリケートであ
り、特にその最大細孔口径が5Å以上であり、例えばY
型ゼオライト、モルデナイト型ゼオライト又はL型ゼオ
ライトであること;また、結晶性アルミノシリケートの
カチオンがプロトンであること;シリカ/アルミナ(S
i/2Al)のモル比が6以上であることを挙げること
ができる。
In a preferred embodiment of the present invention, the noble metal is rhodium or ruthenium; at least one carbon-carbon unsaturated bond forms an aromatic ring: the zeolite is a crystalline aluminosilicate In particular, when the maximum pore diameter is 5 ° or more, for example, Y
Zeolite, mordenite zeolite or L-type zeolite; and the cation of the crystalline aluminosilicate is proton; silica / alumina (S
i / 2Al) is 6 or more.

【0008】本発明の好適な他の態様としては、水素化
反応溶媒としてエーテル類を用いること;水素化反応を
反応温度30〜150℃、且つ水素圧1〜30MPaの
範囲で行うこと;少なくとも一個の炭素−炭素不飽和結
合及び少なくとも一個のエポキシ基を有する化合物がエ
ピクロロヒドリンと多価フェノールとを反応させて得ら
れた化合物であることを挙げることが出来る。
[0008] In another preferred embodiment of the present invention, ethers are used as a hydrogenation reaction solvent; the hydrogenation reaction is carried out at a reaction temperature of 30 to 150 ° C and a hydrogen pressure of 1 to 30 MPa; The compound having a carbon-carbon unsaturated bond and at least one epoxy group is a compound obtained by reacting epichlorohydrin with a polyhydric phenol.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられる出発原料は、少なくとも一個の炭素
−炭素不飽和結合及び少なくとも一個のエポキシ基を有
する化合物である。これは、モノマー、オリゴマー又は
ポリマーのいずれでもよい。具体的には、エポキシ基を
有する芳香環化合物、不飽和脂肪族化合物、不飽和環状
脂肪族化合物、不飽和復素環化合物等が挙げられる。中
でも、炭素−炭素不飽和結合が芳香環を形成している化
合物であるのが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The starting material used in the present invention is a compound having at least one carbon-carbon unsaturated bond and at least one epoxy group. This may be any of a monomer, oligomer or polymer. Specific examples include an aromatic ring compound having an epoxy group, an unsaturated aliphatic compound, an unsaturated cyclic aliphatic compound, and an unsaturated polycyclic compound. Among them, a compound in which a carbon-carbon unsaturated bond forms an aromatic ring is preferable.

【0010】この芳香環化合物の具体例としては、例え
ば、スチレンオキサイド、フェニルグリシジルエーテ
ル、ハイドロキノンのジグリシジルエーテル、レゾルシ
ンのジグリシジルエーテル、下記式(I)で表されるビ
スフェノールA又はビスフェノールFとエピクロロヒド
リンとを原料とするエポキシ樹脂、下記式(II)で表さ
れるフェノールノボラック樹脂又はクレゾールノボラッ
ク樹脂のポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
Specific examples of the aromatic ring compound include styrene oxide, phenylglycidyl ether, diglycidyl ether of hydroquinone, diglycidyl ether of resorcinol, and bisphenol A or bisphenol F represented by the following formula (I). Examples include epoxy resins using chlorohydrin as a raw material, and polyglycidyl ethers of phenol novolak resins or cresol novolak resins represented by the following formula (II).

【0011】[0011]

【化1】 (式中、R1は水素原子又はメチル基を示し、nは0な
いし40である)
Embedded image (Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and n is 0 to 40)

【0012】[0012]

【化2】 (式中、R1は水素原子又はメチル基を示し、mは0な
いし40である)
Embedded image (Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and m is 0 to 40)

【0013】これらの中、式(I)で示されるビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂、及び式(II)で表されるオル
ソクレゾールノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル
が好ましく、この中、ビスフェノールAのジグリシジル
エーテル(式(I)のn=1)及びそのオリゴマーが特
に好ましい。なお、ビスフェノールAのジグリシジルエ
ーテルは、例えばエピコート827,828として、又
そのオリゴマーはエピコート834として、また、式
(II)のものはエピコート152、154、180S6
5として油化シェルエポキシ株式会社より市販されてい
る。
Among these, bisphenol A type epoxy resin represented by the formula (I) and polyglycidyl ether of orthocresol novolak resin represented by the formula (II) are preferred. Among them, diglycidyl ether of bisphenol A ( Particular preference is given to n = 1) of the formula (I) and its oligomers. The diglycidyl ether of bisphenol A is used, for example, as Epicoat 827, 828, its oligomer is used as Epicoat 834, and the compound of formula (II) is used as Epicoat 152, 154, 180S6.
No. 5 is commercially available from Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.

【0014】本発明に用いられる水素化触媒は、貴金属
をゼオライトに担持してなる触媒である。本発明に使用
されるゼオライトは、担体として使用可能なゼオライト
であれば特に限定されず、例えば、モルデナイト、エリ
オナイト、フェリオライト、モービル社発表のZSM系
ゼオライト等のアルミノシリケート、及びボロシリケー
ト、ガロシリケート、フェロアルミノシリケート等の異
元素含有ゼオライト等の公知のゼオライトが例示され
る。これらの中でも結晶性アルミノシリケートが好まし
く、又ゼオライトの最大細孔口径が5Å以上であるもの
が好ましい。ゼオライトの中でもY型ゼオライト、モル
デナイト型ゼオライト及びL型ゼオライトがより好まし
い。本発明では、このような最大細孔口径が特定値以上
であるゼオライトを使用すると、反応基質が細孔内を十
分拡散することができ、且つ不飽和結合のみが選択的に
水素化されるのに最適な状態に反応基質が固定化される
ため良好な結果が得られると考えられる。
The hydrogenation catalyst used in the present invention is a catalyst comprising a noble metal supported on zeolite. The zeolite used in the present invention is not particularly limited as long as it is a zeolite that can be used as a carrier. Known zeolites such as zeolites containing foreign elements such as silicate and ferroaluminosilicate are exemplified. Among these, crystalline aluminosilicate is preferable, and those having a maximum pore diameter of zeolite of 5 mm or more are preferable. Among the zeolites, Y-type zeolites, mordenite-type zeolites and L-type zeolites are more preferable. In the present invention, when such a zeolite having a maximum pore diameter of a specific value or more is used, the reaction substrate can sufficiently diffuse in the pores, and only the unsaturated bond is selectively hydrogenated. It is thought that good results can be obtained because the reaction substrate is immobilized in an optimal state for the reaction.

【0015】ゼオライトを構成するカチオン種として
は、プロトンやアンモニウム等の非金属陽イオン又は金
属イオンであり、金属イオンの場合には通常、ナトリウ
ムやカリウム等のアルカリ金属イオン、カルシウム、マ
グネシウム等のアルカリ土類金属イオン、ランタン、セ
リウム等の希土類イオンなどであるが、この中でもプロ
トン型が好ましい。ゼオライトの酸性度が高いとエポキ
シ基の損失が大きいので結晶性アルミノシリケートのシ
リカ/アルミナ(Si/2Al)のモル比は6以上が好
ましく、10以上がより好ましく、更に好ましくは30
以上である。また、上限は、通常1000以下、好まし
くは800以下、特に好ましくは600以下である。本
発明では、貴金属触媒担体としてゼオライト、特に、最
大細孔口径が特定値以上であり、又シリカ/アルミナ
(Si/2Al)比が所定範囲内で所望の酸性度域にあ
る結晶性アルミノシリケートを使用することによって、
エポキシ基の損失が比較的少なく、且つ芳香環の炭素−
炭素不飽和結合に対する選択的水素化反応の活性が極め
て高い触媒を形成し得るのである。
The cations constituting the zeolite are nonmetallic cations such as protons and ammonium or metal ions. In the case of metal ions, alkali metal ions such as sodium and potassium and alkali metal ions such as calcium and magnesium are usually used. Examples thereof include earth metal ions, rare earth ions such as lanthanum and cerium, and among them, the proton type is preferable. If the acidity of the zeolite is high, the loss of epoxy groups is large. Therefore, the silica / alumina (Si / 2Al) molar ratio of the crystalline aluminosilicate is preferably 6 or more, more preferably 10 or more, and still more preferably 30 or more.
That is all. The upper limit is usually 1000 or less, preferably 800 or less, particularly preferably 600 or less. In the present invention, a zeolite as a noble metal catalyst carrier, in particular, a crystalline aluminosilicate having a maximum pore diameter of a specific value or more and a silica / alumina (Si / 2Al) ratio within a predetermined range and a desired acidity range is used. By using
The loss of the epoxy group is relatively small, and the carbon of the aromatic ring is
It is possible to form a catalyst in which the activity of the selective hydrogenation reaction for carbon unsaturated bonds is extremely high.

【0016】触媒成分の貴金属としては、金、銀及び白
金族金属(Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt)が挙
げられるが、中でも白金族金属が好ましく、Ru又はR
hが好ましく、特にRhが好ましい。本発明に使用する
ロジウム化合物、ルテニウム化合物としては、加熱分解
可能なものであれば、特に制限はない。ロジウム化合物
としては、塩化ロジウム、硝酸ロジウム、硫酸ロジウム
等の無機塩、ロジウムアセチルアセトナート等の有機化
合物、テトラロジウムドデカカルボニル等の配位化合物
が挙げられる。ルテニウム化合物としては、塩化ルテニ
ウム、硝酸ルテニウムニトロシル等の無機塩、ルテニウ
ムアセチルアセトナート等の有機化合物、トリルテニウ
ムドデカカルボニル等の配位化合物が挙げられる。これ
らの中でも特にロジウム化合物を用いた方が活性が高
く、より好ましい。金属成分の担持量には特に制限はな
いが、少ないと触媒の効果が小さくなり、逆に多いとコ
スト的に不利になることから、好ましくは触媒中に1〜
10重量%、更には2〜8重量%の金属を含んでいるこ
とが好ましい。
The noble metal of the catalyst component includes gold, silver and platinum group metals (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt). Among them, platinum group metals are preferable, and Ru or R
h is preferred, and Rh is particularly preferred. The rhodium compound and ruthenium compound used in the present invention are not particularly limited as long as they can be thermally decomposed. Examples of the rhodium compound include inorganic salts such as rhodium chloride, rhodium nitrate, and rhodium sulfate; organic compounds such as rhodium acetylacetonate; and coordination compounds such as tetrarhodium dodecacarbonyl. Examples of the ruthenium compound include inorganic salts such as ruthenium chloride and ruthenium nitrosyl nitrate, organic compounds such as ruthenium acetylacetonate, and coordination compounds such as triruthenium dodecacarbonyl. Among these, the use of a rhodium compound is particularly preferred because of its higher activity. There is no particular limitation on the amount of the metal component to be supported, but if the amount is small, the effect of the catalyst is reduced, and if the amount is large, the cost is disadvantageous.
Preferably, it contains 10% by weight, more preferably 2 to 8% by weight of metal.

【0017】ロジウム又はルテニウム成分をゼオライト
担体に担持させる方法に特に制限はないが、通常の場
合、浸漬法が用いられる。例えば上記触媒成分の金属化
合物を溶解可能な溶媒、例えば、水に溶解して溶液と
し、この溶液中にゼオライトを浸漬して含浸担持させ
る。その後減圧下溶媒を留去し、必要に応じて還元処理
を行う。還元処理としては気相還元法、あるいは液相還
元法のいずれの方法でも行うことができる。
The method of supporting the rhodium or ruthenium component on the zeolite carrier is not particularly limited, but in general, the dipping method is used. For example, the metal component of the catalyst component is dissolved in a solvent capable of dissolving the same, for example, water to form a solution, and zeolite is immersed in the solution to be impregnated and supported. Thereafter, the solvent is distilled off under reduced pressure, and a reduction treatment is performed if necessary. The reduction treatment can be performed by either a gas phase reduction method or a liquid phase reduction method.

【0018】気相還元法、例えば、水素ガスを用いて気
相で還元する場合、100〜600℃、好ましくは15
0〜500℃の温度で行われる。ここで用いられる還元
剤としては、水素以外に一酸化炭素が挙げられる。ま
た、窒素、アルゴン等の不活性ガスで希釈した状態で用
いてもよい。液相で還元する場合は、まず、ロジウム化
合物又はルテニウム化合物を担持した後、アルカリ性水
溶液で処理して、該貴金属を水酸化物として不溶化、固
定化しておき、これを還元処理するのが好ましい。不溶
・固定化に用いるアルカリ水溶液のアルカリの種類とし
ては、アンモニア水や、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム等のアルカリ金属水酸化物の水溶液が好ましく使用
できるが、不溶・固定化後の水洗の容易さや、アルカリ
金属カチオンの残存等の影響を考慮すると、アンモニア
水を用いるのが最も好ましい。
In the case of a gas phase reduction method, for example, when reducing in the gas phase using hydrogen gas, 100 to 600 ° C., preferably 15 to 60 ° C.
The reaction is performed at a temperature of 0 to 500C. Examples of the reducing agent used here include carbon monoxide in addition to hydrogen. Further, it may be used after being diluted with an inert gas such as nitrogen or argon. In the case of reduction in the liquid phase, it is preferable to first carry a rhodium compound or a ruthenium compound, then treat with an alkaline aqueous solution to insolubilize and immobilize the noble metal as a hydroxide, and reduce it. As the kind of alkali of the aqueous alkali solution used for insoluble / immobilization, ammonia water or an aqueous solution of an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide can be preferably used, but it is easy to wash with water after insoluble / immobilization. It is most preferable to use aqueous ammonia in consideration of the influence of the residual alkali metal cations.

【0019】使用するアルカリの量は、ロジウム又はル
テニウムに対して3〜100当量が好ましく、更には、
6〜50当量が好ましい。アルカリ性水溶液による処理
の温度は、20℃から90℃が好ましく、特にアンモニ
ア水を用いる場合には、50℃より高温であるとアンモ
ニアの脱離が著しくなるので20℃から50℃がより好
ましい。
The amount of the alkali used is preferably 3 to 100 equivalents relative to rhodium or ruthenium.
6 to 50 equivalents are preferred. The temperature of the treatment with the alkaline aqueous solution is preferably from 20 ° C. to 90 ° C., and particularly in the case of using ammonia water, if the temperature is higher than 50 ° C., the desorption of ammonia becomes remarkable, so the temperature is preferably from 20 ° C. to 50 ° C.

【0020】アルカリ性水溶液で不溶・固定化後、貴金
属担持触媒を濾過し、イオン交換水等で十分洗浄する。
特にアルカリ金属水酸化物の水溶液を用いる場合、Na
+、K+等のアルカリ金属カチオンが残存すると水素化活
性が低下するので、充分洗浄することが必要である。不
溶・固定化した触媒は、ホルマリン、ギ酸、あるいはメ
タノールを用いて液相で還元することが好ましい。還元
剤の使用量はロジウム又はルテニウムに対して3〜10
0モル当量、好ましくは6〜50モル当量である。還元
温度は20℃から120℃、好ましくは50〜100℃
である。液相で還元した触媒は、濾過し、イオン交換水
等で充分洗浄した後、乾燥して水素化反応に用いること
ができる
After insolubilization and immobilization with an alkaline aqueous solution, the noble metal-carrying catalyst is filtered, and sufficiently washed with ion exchanged water or the like.
Particularly when an aqueous solution of an alkali metal hydroxide is used, Na
If the alkali metal cations such as + and K + remain, the hydrogenation activity decreases, so that it is necessary to sufficiently wash them. The insoluble and immobilized catalyst is preferably reduced in a liquid phase using formalin, formic acid, or methanol. The amount of the reducing agent used is 3 to 10 based on rhodium or ruthenium.
It is 0 molar equivalent, preferably 6 to 50 molar equivalent. The reduction temperature is from 20 ° C to 120 ° C, preferably from 50 to 100 ° C
It is. The catalyst reduced in the liquid phase can be filtered, washed sufficiently with ion-exchanged water, etc., dried and used for the hydrogenation reaction.

【0021】水素化反応に使用する触媒量は、反応原料
100重量部に対して、0.1〜100重量部、好まし
くは5〜50重量部であることが望ましいが、反応温
度、又は反応圧力等の諸条件に応じ、実用的な反応速度
が得られる範囲内において、任意に選択できる。
The amount of the catalyst used in the hydrogenation reaction is desirably 0.1 to 100 parts by weight, preferably 5 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the reaction raw material. Depending on various conditions such as the above, it can be arbitrarily selected as long as a practical reaction rate can be obtained.

【0022】本発明の水素化反応での反応温度は、低す
ぎると反応速度が低下し、高すぎるとエポキシ基の水素
化分解が進行することから、通常30〜150℃、好ま
しくは50〜100℃である。また、反応圧力は通常1
〜30MPa、好ましくは3〜10MPaである。反応
方式としては液相懸濁反応或いは固定床反応のいずれも
採用することができる。また、反応溶媒としては出発原
料の溶解性からTHF、ジオキサンのようなエーテル類
が好ましく用いられる。本発明の方法に従って水素化反
応を行った後、触媒を濾別し、その後蒸留により揮発成
分を除去し、目的生成物を得ることが出来る。
When the reaction temperature in the hydrogenation reaction of the present invention is too low, the reaction rate decreases, and when it is too high, hydrogenolysis of the epoxy group proceeds. ° C. The reaction pressure is usually 1
-30 MPa, preferably 3-10 MPa. As a reaction method, either a liquid phase suspension reaction or a fixed bed reaction can be adopted. As the reaction solvent, ethers such as THF and dioxane are preferably used in view of the solubility of the starting materials. After carrying out the hydrogenation reaction according to the method of the present invention, the catalyst is filtered off and then the volatile components are removed by distillation to obtain the desired product.

【0023】[0023]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、これら実
施例に限定されるものでない。なお、実施例中、触媒の
金属担持量は触媒中の金属の重量%で示す。又、下記実
施例1〜5において使用したゼオライト(Y型、モルデ
ナイト型、L型)の最大細孔口径は全て5.7Å以上で
ある。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to these examples unless it exceeds the gist. In the examples, the amount of the metal carried on the catalyst is indicated by weight% of the metal in the catalyst. Further, the maximum pore diameter of the zeolites (Y type, mordenite type, L type) used in Examples 1 to 5 below is all 5.7 ° or more.

【0024】実施例1 40wt%塩化ロジウム312mgを水5mlに溶解さ
せた中に、ゼオライト(東ソー社製 Y型ゼオライト
390HUA)2.37gを加えて含浸担持した。その
後、減圧下溶媒を除去した。これをアルゴンガス流通
下、室温から150℃まで15分を要して昇温した後、
150℃で2時間乾燥した。冷却後、水素ガス流通下で
室温から200℃まで25分を要して昇温した後、20
0℃で2時間還元処理を行い、5%ロジウム担持触媒を
調製した。
Example 1 Zeolite (Y-type zeolite manufactured by Tosoh Corporation) was dissolved in 312 mg of 40 wt% rhodium chloride in 5 ml of water.
(390 HUA) 2.37 g was added for impregnation. Thereafter, the solvent was removed under reduced pressure. After raising the temperature from room temperature to 150 ° C. in 15 minutes under argon gas flow,
Dry at 150 ° C. for 2 hours. After cooling, the temperature was raised from room temperature to 200 ° C. in 25 minutes under flowing hydrogen gas,
A reduction treatment was performed at 0 ° C. for 2 hours to prepare a 5% rhodium-supported catalyst.

【0025】70ml容量のスピナー撹拌式オートクレ
ーブにTHF5g、2,2−ジ−(p−グリシドキシー
フェニル)−プロパン(油化シェルエポキシ社製 エピ
コート828 エポキシ当量186)5g、上記還元触
媒0.1gを加え、室温で水素10MPaを圧入した後
100℃に昇温し、2時間反応した。反応後、触媒を濾
別し、減圧下揮発成分を留去し、1H−NMRスペクト
ルにより芳香環の水素化率を、また過塩素酸滴定法(J
IS K7236)によりエポキシ当量を求めた。ここ
で、水素化率は1H−NMRで芳香環及びメチル基のプ
ロトンの積分値より求め、又エポキシ当量とは、エポキ
シ基1モルを含むエポキシ樹脂のグラム数を表す。芳香
環水素化率を表1に示す。エポキシ当量は197であっ
た。
In a 70 ml spinner-stirring autoclave, 5 g of THF, 5 g of 2,2-di- (p-glycidoxyphenyl) -propane (Epicoat 828, epoxy equivalent 186, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co.), and 0.1 g of the above reduction catalyst Was added, 10 MPa of hydrogen was injected at room temperature, the temperature was raised to 100 ° C., and the reaction was performed for 2 hours. After the reaction, the catalyst was filtered off, the volatile components were distilled off under reduced pressure, the hydrogenation rate of the aromatic ring was determined by 1 H-NMR spectrum, and the perchloric acid titration method (J
The epoxy equivalent was determined by IS K7236). Here, the hydrogenation rate is determined by 1H-NMR from the integral values of the protons of the aromatic ring and the methyl group, and the epoxy equivalent indicates the number of grams of an epoxy resin containing 1 mol of epoxy group. Table 1 shows the aromatic ring hydrogenation rate. Epoxy equivalent was 197.

【0026】実施例2 ゼオライト(東ソー社製 Y型ゼオライト330HU
A)を用いた以外実施例1と同様な方法で触媒を調製
し、反応を行った。結果を表1に示す。
Example 2 Zeolite (Y-type zeolite 330HU manufactured by Tosoh Corporation)
A catalyst was prepared and reacted in the same manner as in Example 1 except that A) was used. Table 1 shows the results.

【0027】実施例3 ゼオライト(東ソー社製 モルデナイト型ゼオライト6
60HOA)を用いた以外実施例1と同様な方法で触媒
を調製し、反応を行った。結果を表1に示す。
Example 3 Zeolite (Mordenite type zeolite 6 manufactured by Tosoh Corporation)
A catalyst was prepared and reacted in the same manner as in Example 1 except that 60HOA) was used. Table 1 shows the results.

【0028】実施例4 ゼオライト(東ソー社製 モルデナイト型ゼオライト6
20HOA)を用いた以外実施例1と同様な方法で触媒
を調製し、反応を行った。結果を表1に示す。
Example 4 Zeolite (Mordenite type zeolite 6 manufactured by Tosoh Corporation)
A catalyst was prepared and reacted in the same manner as in Example 1 except that 20HOA) was used. Table 1 shows the results.

【0029】実施例5 ゼオライト(東ソー社製 L型ゼオライト500KO
A)を用いた以外実施例1と同様な方法で触媒を調製
し、反応を行った。結果を表1に示す。
Example 5 Zeolite (L-type zeolite 500KO manufactured by Tosoh Corporation)
A catalyst was prepared and reacted in the same manner as in Example 1 except that A) was used. Table 1 shows the results.

【0030】比較例1 ゼオライトの代わりにシリカ(洞海化学工業社製 D−
150−300A)を用いた以外実施例1と同様な方法
で触媒を調製し、反応を行った。結果を表1に示す。
Comparative Example 1 Instead of zeolite, silica (D-Daikai Chemical Co., Ltd.
A catalyst was prepared and reacted in the same manner as in Example 1 except that 150-300A) was used. Table 1 shows the results.

【0031】比較例2 ゼオライトの代わりにγ−アルミナ(水澤化学社製 N
eobead GB−08)を用いた以外実施例1と同
様な方法で触媒を調製し、反応を行った。結果を表1に
示す。
Comparative Example 2 Instead of zeolite, γ-alumina (N, manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd.)
A catalyst was prepared and reacted in the same manner as in Example 1 except that eobad GB-08) was used. Table 1 shows the results.

【0032】比較例3 ゼオライトの代わりにα−アルミナ(ローヌプーラン社
製 Spheralite 512A)を用いた以外、
実施例1と同様な方法で触媒を調製し、反応を行った。
結果を表1に示す。
Comparative Example 3 An α-alumina (Spheralite 512A manufactured by Rhone-Poulenc) was used instead of zeolite.
A catalyst was prepared and reacted in the same manner as in Example 1.
Table 1 shows the results.

【0033】比較例4 ゼオライトの代わりに活性炭(三菱化学社製CX−2)
を用いた以外、実施例1と同様な方法で触媒を調製し
た。反応は触媒を0.25g用い、室温で水素を15M
Pa圧入して行った以外、実施例1と同様の方法で行っ
た。
Comparative Example 4 Activated carbon instead of zeolite (CX-2 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
A catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except for using. The reaction used 0.25 g of catalyst, and 15M of hydrogen at room temperature.
The procedure was performed in the same manner as in Example 1, except that the press-fitting was performed.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によれば、貴金属、特にロジウム
又はルテニウムをゼオライトに担持した触媒を用いると
エポキシ含有化合物の炭素−炭素不飽和結合を選択的に
水素化でき、且つ触媒の分離も容易であり、また、有機
物の付着により活性が低下した触媒を再生するのも容易
である。更に、本発明の方法で得られたエポキシ化合物
は、各種用途において悪影響を与えるクロル成分の含有
量が低く、純度の高い化合物であり、工業的な利用価値
が高い。
According to the present invention, when a catalyst in which a noble metal, particularly rhodium or ruthenium is supported on zeolite, is used, the carbon-carbon unsaturated bond of the epoxy-containing compound can be selectively hydrogenated and the catalyst can be easily separated. In addition, it is easy to regenerate a catalyst whose activity has been reduced due to the attachment of an organic substance. Further, the epoxy compound obtained by the method of the present invention is a compound having a low content of a chlorinated component which has a bad effect in various applications, a high purity, and a high industrial value.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも一個の炭素−炭素不飽和結合及
び少なくとも一個のエポキシ基を有する化合物の、炭素
−炭素不飽和結合を選択的に水素化してエポキシ化合物
を製造する方法において、貴金属をゼオライトに担持し
た触媒を用いることを特徴とするエポキシ化合物の製造
方法。
1. A method for producing an epoxy compound by selectively hydrogenating a carbon-carbon unsaturated bond of a compound having at least one carbon-carbon unsaturated bond and at least one epoxy group, wherein the noble metal is converted into a zeolite. A method for producing an epoxy compound, comprising using a supported catalyst.
【請求項2】貴金属がロジウム又はルテニウムであるこ
とを特徴とする請求項1に記載のエポキシ化合物の製造
方法。
2. The method for producing an epoxy compound according to claim 1, wherein the noble metal is rhodium or ruthenium.
【請求項3】少なくとも一個の炭素−炭素不飽和結合
が、芳香環を形成しているものであることを特徴とする
請求項1又は2に記載のエポキシ化合物の製造方法。
3. The method for producing an epoxy compound according to claim 1, wherein at least one carbon-carbon unsaturated bond forms an aromatic ring.
【請求項4】ゼオライトが結晶性アルミノシリケートで
あることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に
記載のエポキシ化合物の製造方法。
4. The method for producing an epoxy compound according to claim 1, wherein the zeolite is crystalline aluminosilicate.
【請求項5】ゼオライトの最大細孔口径が5Å以上であ
ることを特徴とする請求項4に記載のエポキシ化合物の
製造方法。
5. The method for producing an epoxy compound according to claim 4, wherein the maximum pore diameter of the zeolite is 5 ° or more.
【請求項6】結晶性アルミノシリケートが、Y型ゼオラ
イト、モルデナイト型ゼオライト又はL型ゼオライトで
あることを特徴とする請求項4又は5に記載のエポキシ
化合物の製造方法。
6. The method for producing an epoxy compound according to claim 4, wherein the crystalline aluminosilicate is a Y-type zeolite, a mordenite-type zeolite or an L-type zeolite.
【請求項7】結晶性アルミノシリケートのカチオンがプ
ロトンであることを特徴とする請求項4乃至6のいずれ
か一項に記載のエポキシ化合物の製造方法。
7. The method for producing an epoxy compound according to claim 4, wherein the cation of the crystalline aluminosilicate is a proton.
【請求項8】結晶性アルミノシリケートのシリカ/アル
ミナ(Si/2Al)のモル比が6以上であることを特
徴とする請求項4乃至7のいずれか一項に記載のエポキ
シ化合物の製造方法。
8. The method for producing an epoxy compound according to claim 4, wherein the molar ratio of silica / alumina (Si / 2Al) of the crystalline aluminosilicate is 6 or more.
【請求項9】水素化反応溶媒としてエーテル類を用いる
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載
のエポキシ化合物の製造方法。
9. The method for producing an epoxy compound according to claim 1, wherein an ether is used as a hydrogenation reaction solvent.
【請求項10】水素化反応を反応温度30〜150℃、
且つ水素圧1〜30MPaの範囲で行うことを特徴とす
る請求項1乃至9のいずれか一項に記載のエポキシ化合
物の製造方法。
10. The hydrogenation reaction is carried out at a reaction temperature of 30 to 150 ° C.
The method for producing an epoxy compound according to any one of claims 1 to 9, wherein the method is performed at a hydrogen pressure of 1 to 30 MPa.
【請求項11】少なくとも一個の炭素−炭素不飽和結合
及び少なくとも一個のエポキシ基を有する化合物がエピ
クロロヒドリンと多価フェノールとを反応させて得られ
た化合物であることを特徴とする請求項1乃至10のい
ずれか一項に記載のエポキシ化合物の製造方法。
11. The compound having at least one carbon-carbon unsaturated bond and at least one epoxy group is a compound obtained by reacting epichlorohydrin with a polyhydric phenol. 11. The method for producing an epoxy compound according to any one of 1 to 10.
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