JP2003292460A - Method for producing carbonyl compound and catalyst for the same - Google Patents

Method for producing carbonyl compound and catalyst for the same

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JP2003292460A
JP2003292460A JP2002248417A JP2002248417A JP2003292460A JP 2003292460 A JP2003292460 A JP 2003292460A JP 2002248417 A JP2002248417 A JP 2002248417A JP 2002248417 A JP2002248417 A JP 2002248417A JP 2003292460 A JP2003292460 A JP 2003292460A
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JP
Japan
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group
tungsten
hydrogen peroxide
metal
molybdenum
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Application number
JP2002248417A
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Japanese (ja)
Inventor
Shoji Hirota
将司 広田
Koju Hagitani
弘寿 萩谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for simply producing a carboxylic acid from a chain state 1,2-diol. <P>SOLUTION: This method for producing the carboxylic acid is characterized by performing a reaction of the chain state 1,2-diol with hydrogen peroxide in the presence of a metal oxide catalyst obtained by performing a reaction of hydrogen peroxide with at least 1 kind selected from a group consisting of tungsten metal, molybdenum metal, a tungsten compound consisting of the tungsten and an element of IIIb group, IVb group, Vb group or VIb group except for oxygen, and a molybdenum compound consisting of the molybdenum and an element of IIIb, IVb, Vb or VIb except for oxygen. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、カルボニル化合物
の製造方法とその触媒に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a carbonyl compound and its catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術】カルボン酸類に代表されるカルボニル化
合物は、各種化学製品およびその合成中間体として重要
な化合物であり、その製造方法として、鎖状1,2−ジ
オール類と過酸化水素を反応させる方法が知られてい
る。例えばトリス(セチルピリジニウム)タングストリ
ン酸触媒を用いる方法(J.Org.Chem.,
,3587(1988))、触媒量のタングステン酸
ナトリウムおよびリン酸触媒を用い、pH=2の条件下
で反応させる方法(J.Org.Chem.,51,1
599(1986))等が知られているが、前者の方法
は、触媒の調製が煩雑であり、また後者の方法は、pH
調整操作が必須であるため、より簡便に、鎖状1,2−
ジオール類からカルボニル化合物を製造する方法の開発
が望まれていた。
BACKGROUND OF THE INVENTION Carbonyl compounds represented by carboxylic acids are important compounds as various chemical products and synthetic intermediates thereof. As a method for producing them, chain 1,2-diols are reacted with hydrogen peroxide. The method is known. For example, a method using a tris (cetylpyridinium) tungstophosphoric acid catalyst (J. Org. Chem., 5
3 , 3587 (1988)), a method of reacting under the condition of pH = 2 using a catalytic amount of sodium tungstate and a phosphoric acid catalyst (J. Org. Chem., 51 , 1).
599 (1986)) and the like, but the former method requires complicated catalyst preparation, and the latter method has
Since the adjustment operation is essential, the chain-like 1,2-
It has been desired to develop a method for producing a carbonyl compound from diols.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような状況のも
と、本発明者らは、鎖状1,2−ジオール類からカルボ
ニル化合物を、より簡便に製造する方法について鋭意検
討したところ、入手が容易なタングステン金属、ホウ化
タングステン等のタングステン化合物、モリブデン金
属、ホウ化モリブデン等のモリブデン化合物と過酸化水
素とを反応せしめてなる金属酸化物が、鎖状1,2−ジ
オール類と過酸化水素との反応において、良好な触媒活
性を示すことを見いだし、本発明に至った。
Under these circumstances, the present inventors have earnestly studied a method for producing a carbonyl compound from a chain 1,2-diol in a simpler manner, and found that it was available. A metal oxide obtained by reacting an easy tungsten metal, a tungsten compound such as tungsten boride, a molybdenum metal, a molybdenum compound such as molybdenum boride with hydrogen peroxide is a chain 1,2-diol and hydrogen peroxide. In the reaction with, it was found that good catalytic activity was exhibited, and the present invention was achieved.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、タン
グステン金属、モリブデン金属、タングステンと第IIIb
族、第IVb族、第Vb族または酸素を除く第VIb族元素とか
らなるタングステン化合物およびモリブデンと第IIIb
族、第IVb族、第Vb族または酸素を除く第VIb族元素とか
らなるモリブデン化合物からなる群から選ばれる少なく
とも一種と過酸化水素とを反応せしめてなる金属酸化物
触媒の存在下に、鎖状1,2−ジオール類と過酸化水素
とを反応させることを特徴とするカルボニル化合物の製
造方法とその触媒を提供するものである。
That is, the present invention relates to tungsten metal, molybdenum metal, tungsten and IIIb.
Group III, Group IVb, Group Vb or Group VIb elements excluding oxygen and tungsten compounds and molybdenum and Group IIIb
Group, group IVb, group Vb or a group VIb element other than oxygen, and at least one selected from the group consisting of molybdenum compounds, and hydrogen peroxide in the presence of a metal oxide catalyst, the chain The present invention provides a method for producing a carbonyl compound, which comprises reacting hydrogenated 1,2-diols with hydrogen peroxide, and a catalyst therefor.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】まず最初に、鎖状1,2−ジオー
ル類と過酸化水素とを反応させる際に用いる金属酸化物
触媒について説明する。触媒としては、タングステン金
属、モリブデン金属、タングステンと第IIIb族、第IVb
族、第Vb族または酸素を除く第VIb族元素とからなるタ
ングステン化合物およびモリブデンと第IIIb族、第IVb
族、第Vb族または酸素を除く第VIb族元素とからなるモ
リブデン化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種
(以下、金属化合物と略記する。)と過酸化水素とを反
応せしめてなる金属酸化物触媒が用いられる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, a metal oxide catalyst used when reacting a chain 1,2-diol with hydrogen peroxide will be described. As the catalyst, tungsten metal, molybdenum metal, tungsten and Group IIIb, IVb
Tungsten compounds consisting of Group VIb, Group Vb or Group VIb elements other than oxygen, and molybdenum and Group IIIb, IVb
A metal oxide catalyst obtained by reacting at least one selected from the group consisting of molybdenum compounds consisting of Group VIb group or VIb group elements excluding oxygen (hereinafter abbreviated as metal compound) with hydrogen peroxide. Is used.

【0006】タングステンと第IIIb族元素とからなるタ
ングステン化合物としては、例えばホウ化タングステン
等が、タングステンと第IVb族元素とからなるタングス
テン化合物としては、例えば炭化タングステン、ケイ化
タングステン等が、タングステンと第Vb族元素とからな
るタングステン化合物としては、例えばチッ化タングス
テン等が、タングステンと酸素を除く第VIb族元素とか
らなるタングステン化合物としては、例えば硫化タング
ステン等が挙げられる。
The tungsten compound containing tungsten and a Group IIIb element is, for example, tungsten boride, and the tungsten compound containing tungsten and a Group IVb element is, for example, tungsten carbide, tungsten silicide, etc. Examples of the tungsten compound including the group Vb element include tungsten nitride and the like, and examples of the tungsten compound including the tungsten and the group VIb element excluding oxygen include tungsten sulfide and the like.

【0007】モリブデンと第IIIb族元素とからなるモリ
ブデン化合物としては、例えばホウ化モリブデン等が、
モリブデンと第IVb族元素とからなるモリブデン化合物
としては、例えば炭化モリブデン、ケイ化モリブデン等
が、モリブデンと第Vb族元素とからなるモリブデン化合
物としては、例えばチッ化モリブデン等が、モリブデン
と酸素を除く第VIb族元素とからなるモリブデン化合物
としては、例えば硫化モリブデン等が挙げられる。
As the molybdenum compound composed of molybdenum and a Group IIIb element, for example, molybdenum boride,
Examples of molybdenum compounds containing molybdenum and Group IVb elements include molybdenum carbide and molybdenum silicide, and examples of molybdenum compounds containing molybdenum and Group Vb elements include molybdenum nitride and the like, excluding molybdenum and oxygen. Examples of the molybdenum compound containing the Group VIb element include molybdenum sulfide and the like.

【0008】かかる金属化合物の中でも、タングステン
金属、ホウ化タングステン、炭化タングステン、硫化タ
ングステンが好ましい。かかる金属化合物は、それぞれ
単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよ
い。また、粒径の小さい金属化合物を用いることが、触
媒である金属酸化物の調製をより容易にするという点で
好ましい。
Among these metal compounds, tungsten metal, tungsten boride, tungsten carbide and tungsten sulfide are preferable. These metal compounds may be used alone or in combination of two or more. In addition, it is preferable to use a metal compound having a small particle size, because it facilitates the preparation of a metal oxide that is a catalyst.

【0009】かかる金属化合物と反応せしめる過酸化水
素としては、通常水溶液が用いられる。もちろん過酸化
水素の有機溶媒溶液を用いてもよいが、取扱いが容易で
あるという点で、過酸化水素水を用いることが好まし
い。過酸化水素水もしくは過酸化水素の有機溶媒溶液中
の過酸化水素濃度は特に制限されないが、容積効率、安
全面等を考慮すると、実用的には1〜60重量%であ
る。過酸化水素水は、通常市販のものをそのままもしく
は必要に応じて、希釈、濃縮等により濃度調整を行なっ
たものを用いればよい。また過酸化水素の有機溶媒溶液
は、例えば過酸化水素水を有機溶媒で抽出処理する、も
しくは有機溶媒の存在下に蒸留処理する等の手段によ
り、調製したものを用いればよい。
An aqueous solution is usually used as the hydrogen peroxide reacted with the metal compound. Of course, an organic solvent solution of hydrogen peroxide may be used, but it is preferable to use hydrogen peroxide solution because it is easy to handle. The concentration of hydrogen peroxide in the hydrogen peroxide solution or the solution of hydrogen peroxide in the organic solvent is not particularly limited, but is practically 1 to 60% by weight in consideration of volume efficiency, safety and the like. As the hydrogen peroxide solution, a commercially available hydrogen peroxide solution may be used as it is, or as necessary, the concentration of which is adjusted by dilution, concentration or the like. The organic solvent solution of hydrogen peroxide may be prepared by means such as extraction of hydrogen peroxide solution with an organic solvent or distillation in the presence of an organic solvent.

【0010】金属化合物と反応せしめる過酸化水素の使
用量は、金属化合物に対して、通常3モル倍以上、好ま
しくは5モル倍以上であり、その上限は特にない。
The amount of hydrogen peroxide to be reacted with the metal compound is usually 3 mol times or more, preferably 5 mol times or more with respect to the metal compound, and there is no particular upper limit.

【0011】金属化合物と過酸化水素との反応は、通常
水溶液中で実施される。もちろん例えばジエチルエーテ
ル、メチルtert−ブチルエーテル等のエーテル系溶
媒、例えば酢酸エチル等のエステル系溶媒、例えばte
rt−ブタノール等の第三級アルコール系溶媒、例えば
アセトニトリル、例えばプロピオニトリル等のニトリル
系溶媒等の有機溶媒中または該有機溶媒と水との混合溶
媒中で実施してもよい。
The reaction between the metal compound and hydrogen peroxide is usually carried out in an aqueous solution. Of course, ether solvents such as diethyl ether and methyl tert-butyl ether, ester solvents such as ethyl acetate, such as te.
It may be carried out in an organic solvent such as a tertiary alcohol solvent such as rt-butanol, for example, acetonitrile, a nitrile solvent such as propionitrile, or a mixed solvent of the organic solvent and water.

【0012】金属化合物と過酸化水素との反応は、通常
その両者を混合、接触させることにより行われ、金属化
合物と過酸化水素の接触効率を向上させるため、金属酸
化物調製液中で金属化合物が十分分散するよう攪拌しな
がら反応を行うことが好ましい。また金属化合物と過酸
化水素の接触効率を高め、金属酸化物調製時の制御をよ
り容易にするという点で、例えば粉末状の金属化合物等
粒径の小さな金属化合物を用いることが好ましい。
The reaction between the metal compound and hydrogen peroxide is usually carried out by mixing and contacting both, and in order to improve the contact efficiency between the metal compound and hydrogen peroxide, the metal compound is prepared in the metal oxide preparation liquid. It is preferable to carry out the reaction while stirring so as to sufficiently disperse. Further, from the viewpoint of increasing the contact efficiency between the metal compound and hydrogen peroxide and facilitating the control at the time of preparing the metal oxide, it is preferable to use a metal compound having a small particle size such as a powdery metal compound.

【0013】金属酸化物の調製時の調製温度は、通常−
10〜100℃である。
The temperature for preparing the metal oxide is usually −
It is 10 to 100 ° C.

【0014】金属化合物と過酸化水素とを水中もしくは
有機溶媒中で反応させることにより、金属化合物の全部
もしくは一部が溶解し、金属酸化物を含む均一溶液もし
くは懸濁液を調製することができるが、該金属酸化物
を、例えば濃縮処理等により調製液から取り出して、触
媒として用いてもよいし、該調製液をそのまま触媒とし
て用いてもよい。
By reacting the metal compound with hydrogen peroxide in water or an organic solvent, all or part of the metal compound is dissolved and a homogeneous solution or suspension containing the metal oxide can be prepared. However, the metal oxide may be taken out from the preparation liquid by, for example, concentration treatment and used as a catalyst, or the preparation liquid may be directly used as a catalyst.

【0015】次に、前記金属酸化物を触媒とする鎖状
1,2−ジオール類と過酸化水素との反応について説明
する。
Next, the reaction of the chained 1,2-diols with hydrogen peroxide using the metal oxide as a catalyst will be described.

【0016】本発明に用いられる鎖状1,2−ジオール
類は、その分子内の末端炭素原子と該末端炭素に隣接す
る炭素原子に、水酸基がそれぞれ結合した鎖状のジオー
ル類であれば特に限定されず、例えば1−フェニル−
1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、
1−フェニル−2,3−プロパンジオール、1,2−ブ
タンジオール、3−メチル−1,2−ブタンジオール、
1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオー
ル、1,2−ヘプタンジオール、1,2−オクタンジオ
ール、1,2−ノナンジオール、1,2−デカンジオー
ル、2−メチル−1,2−ヘプタンジオール等が挙げら
れる。
The chain-shaped 1,2-diol used in the present invention is particularly preferably a chain-shaped diol in which a hydroxyl group is respectively bonded to a terminal carbon atom in the molecule and a carbon atom adjacent to the terminal carbon. Without limitation, for example, 1-phenyl-
1,2-ethanediol, 1,2-propanediol,
1-phenyl-2,3-propanediol, 1,2-butanediol, 3-methyl-1,2-butanediol,
1,2-Pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,2-heptanediol, 1,2-octanediol, 1,2-nonanediol, 1,2-decanediol, 2-methyl-1,2- Heptanediol etc. are mentioned.

【0017】本反応は、前記した金属酸化物触媒の存在
下に、鎖状1,2−ジオール類と過酸化水素を反応させ
るものであり、アルコール部分が酸化され、原料である
鎖状1,2−ジオール類よりも炭素数が一つ少ないカル
ボニル化合物が生成する。鎖状1,2−ジオール類とし
て、例えば1,2−オクタンジオール等の2位の水酸基
が結合している炭素原子が、二級炭素原子である鎖状
1,2−ジオール類を用いたときには、カルボニル化合
物として、鎖状1,2−ジオール類よりも炭素数が一つ
少ないカルボン酸類が得られる。また、鎖状1,2−ジ
オール類として、例えば2−メチル−1,2−ヘプタン
ジオール等の2位の水酸基が結合している炭素原子が、
三級炭素原子である鎖状1,2−ジオール類を用いた場
合には、カルボニル化合物として、鎖状1,2−ジオー
ル類よりも炭素数が一つ少ないケトン類が得られる。
In this reaction, chain 1,2-diols are reacted with hydrogen peroxide in the presence of the above-mentioned metal oxide catalyst, and the alcohol portion is oxidized to form the chain 1,2 as a raw material. A carbonyl compound having one carbon number less than that of the 2-diol is produced. As the chain 1,2-diol, for example, when the chain 1,2-diol in which the carbon atom to which the 2-hydroxy group such as 1,2-octanediol is bonded is a secondary carbon atom is used, As the carbonyl compound, carboxylic acids having one less carbon number than the chain 1,2-diols can be obtained. Further, as the chain 1,2-diol, for example, a carbon atom to which a 2-position hydroxyl group such as 2-methyl-1,2-heptanediol is bonded is
When a chain 1,2-diol having a tertiary carbon atom is used, a ketone having a carbon number one less than that of the chain 1,2-diol is obtained as a carbonyl compound.

【0018】具体的な化合物を例にとり、さらに詳しく
説明すると、1,2−オクタンジオールを用いたときに
は、ヘプタン酸が得られ、2−メチル−1,2−ヘプタ
ンジオールを用いたときには、2−ヘプタノンが得られ
る。
Taking a specific compound as an example, a more detailed description will be made. When 1,2-octanediol was used, heptanoic acid was obtained, and when 2-methyl-1,2-heptanediol was used, 2-heptanic acid was obtained. Heptanone is obtained.

【0019】金属酸化物触媒の使用量は、金属として、
鎖状1,2−ジオール類に対して、通常0.001〜
0.95モル倍、好ましくは0.005〜0.1モル倍
である。
The amount of the metal oxide catalyst used is
Usually 0.001 to chain 1,2-diols
It is 0.95 mol times, preferably 0.005 to 0.1 mol times.

【0020】過酸化水素としては、通常水溶液が用いら
れる。もちろん過酸化水素の有機溶媒溶液を用いてもよ
い。過酸化水素水もしくは過酸化水素の有機溶媒溶液中
の過酸化水素濃度は特に制限されないが、容積効率、安
全面等を考慮すると、実用的には1〜60重量%であ
る。過酸化水素水は、通常市販のものをそのままもしく
は必要に応じて、希釈、濃縮等により濃度調整を行なっ
たものを用いればよい。また過酸化水素の有機溶媒溶液
は、例えば過酸化水素水を有機溶媒で抽出処理する、も
しくは有機溶媒の存在下に蒸留処理する等の手段によ
り、調製したものを用いればよい。
An aqueous solution is usually used as hydrogen peroxide. Of course, an organic solvent solution of hydrogen peroxide may be used. The concentration of hydrogen peroxide in the hydrogen peroxide solution or the solution of hydrogen peroxide in the organic solvent is not particularly limited, but is practically 1 to 60% by weight in consideration of volume efficiency, safety and the like. As the hydrogen peroxide solution, a commercially available hydrogen peroxide solution may be used as it is, or as necessary, the concentration of which is adjusted by dilution, concentration or the like. The organic solvent solution of hydrogen peroxide may be prepared by means such as extraction of hydrogen peroxide solution with an organic solvent or distillation in the presence of an organic solvent.

【0021】過酸化水素の使用量は、鎖状1,2−ジオ
ール類に対して、通常2モル倍以上、好ましくは4モル
倍以上であり、その上限は特にないが、あまり多くなる
と経済的に不利になりやすいので、実用的には10モル
倍以下である。なお、触媒として金属酸化物を含む調製
液を用いる場合には、該調製液中に含まれる過酸化水素
の量を考慮して、過酸化水素の使用量を設定してもよ
い。
The amount of hydrogen peroxide used is usually 2 mol times or more, preferably 4 mol times or more, with respect to the chained 1,2-diols, and there is no particular upper limit, but it is economical if too much. However, it is practically 10 mol times or less. When a preparation liquid containing a metal oxide is used as a catalyst, the amount of hydrogen peroxide used may be set in consideration of the amount of hydrogen peroxide contained in the preparation liquid.

【0022】鎖状1,2−ジオール類と過酸化水素との
反応は、無溶媒で行ってもよいし、水溶媒中、有機溶媒
中もしくは水と有機溶媒との混合溶媒中で行ってもよ
い。有機溶媒としては、例えばジエチルエーテル、メチ
ルtert−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジ
グライム等のエーテル系溶媒、例えば酢酸エチル等のエ
ステル系溶媒、例えばtert−ブタノール等の第三級
アルコール系溶媒、例えばアセトニトリル、プロピオニ
トリル等のニトリル系溶媒等が挙げられる。
The reaction of the chain 1,2-diols with hydrogen peroxide may be carried out without solvent or in a water solvent, an organic solvent or a mixed solvent of water and an organic solvent. Good. Examples of the organic solvent include ether solvents such as diethyl ether, methyl tert-butyl ether, tetrahydrofuran and diglyme, ester solvents such as ethyl acetate, tertiary alcohol solvents such as tert-butanol, such as acetonitrile and propio. Examples thereof include nitrile solvents such as nitrile.

【0023】本反応は、通常金属酸化物触媒、鎖状1,
2−ジオール類および過酸化水素を接触、混合させるこ
とにより行われるが、例えば金属化合物、過酸化水素お
よび鎖状1,2−ジオール類を接触、混合させて、金属
酸化物触媒の調製操作と、鎖状1,2−ジオール類と過
酸化水素との反応を、同時並行的に行ってもよい。
This reaction is usually carried out using a metal oxide catalyst, a chain 1,
It is carried out by contacting and mixing 2-diols and hydrogen peroxide. For example, the metal compound, hydrogen peroxide and chain-shaped 1,2-diols are contacted and mixed to prepare a metal oxide catalyst. The chain 1,2-diols and hydrogen peroxide may be simultaneously and concurrently reacted.

【0024】反応温度は、通常50〜130℃であり、
通常常圧条件下で実施されるが、減圧あるいは加圧条件
下で実施してもよい。
The reaction temperature is usually 50 to 130 ° C.,
Usually, it is carried out under normal pressure conditions, but it may be carried out under reduced pressure or increased pressure.

【0025】反応の進行と共に、カルボニル化合物が生
成するが、かかる反応の進行は、例えばガスクロマトグ
ラフィ、高速液体クロマトグラフィ、薄層クロマトグラ
フィ、NMR、IR等の通常の分析手段により確認する
ことができる。
A carbonyl compound is produced with the progress of the reaction, and the progress of such a reaction can be confirmed by a usual analytical means such as gas chromatography, high performance liquid chromatography, thin layer chromatography, NMR and IR.

【0026】反応終了後、反応液をそのままもしくは必
要に応じて残存する過酸化水素を、例えば亜硫酸ナトリ
ウム等の還元剤で分解した後、濃縮処理、晶析処理等す
ることにより、目的とするカルボニル化合物を取り出す
ことができる。また、反応液に、必要に応じて水および
/または水に不溶の有機溶媒を加え、抽出処理し、得ら
れる有機層を濃縮処理することにより、カルボニル化合
物を取り出すこともできる。取り出したカルボニル化合
物は、例えば蒸留、カラムクロマトグラフィ、再結晶等
通常の精製方法によりさらに精製してもよい。
After completion of the reaction, the reaction solution is left as it is, or if necessary, residual hydrogen peroxide is decomposed with a reducing agent such as sodium sulfite, and then subjected to concentration treatment, crystallization treatment, etc. to obtain the desired carbonyl. The compound can be removed. Further, the carbonyl compound can also be taken out by adding water and / or an organic solvent insoluble in water to the reaction solution as necessary, subjecting it to an extraction treatment, and subjecting the resulting organic layer to a concentration treatment. The carbonyl compound taken out may be further purified by an ordinary purification method such as distillation, column chromatography, recrystallization and the like.

【0027】カルボニル化合物を晶析処理により取り出
した後の濾液や反応液を抽出処理し、有機層を取り出し
た後の水層は、本反応の金属酸化物触媒を含んでおり、
そのままもしくは必要に応じて濃縮処理等を行った後、
再度本反応に再使用することができる。
The filtrate or the reaction solution after the carbonyl compound is taken out by the crystallization treatment is subjected to the extraction treatment, and the aqueous layer after taking out the organic layer contains the metal oxide catalyst of the present reaction,
As it is or after performing concentration treatment etc. as necessary,
It can be reused in this reaction again.

【0028】かくして得られるカルボニル化合物として
は、例えば安息香酸、酢酸、フェニル酢酸、プロピオン
酸、2−メチルプロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン
酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸等のカルボン酸
類、例えば2−ブタノン、2−ペンタノン、2−ヘプタ
ノン等のケトン類が挙げられる。
The carbonyl compound thus obtained includes, for example, carboxylic acids such as benzoic acid, acetic acid, phenylacetic acid, propionic acid, 2-methylpropionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, heptanoic acid, octanoic acid and nonanoic acid. For example, ketones such as 2-butanone, 2-pentanone and 2-heptanone can be mentioned.

【0029】[0029]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるもの
ではない。なお、分析はガスクロマトグラフィにより行
った。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. The analysis was performed by gas chromatography.

【0030】実施例1 還流冷却管を付した100mLシュレンク管を窒素置換
した後、室温で、タングステン金属0.074gおよび
30重量%過酸化水素水1.1gを仕込み、内温50℃
で15分攪拌し、タングステン酸化物触媒水溶液を調製
した。該水溶液に、1,2−ブタンジオール1.8gお
よび30重量%過酸化水素水7.6gを仕込み、内温9
0℃で4時間攪拌、保持した。得られた反応液を冷却
し、エタノール50mLを加え、十分に振とうし、プロ
ピオン酸を含む溶液を得た。プロピオン酸の収率は、7
8%であった(1,2−ブタンジオール基準)。
Example 1 A 100 mL Schlenk tube equipped with a reflux condenser was replaced with nitrogen, and then 0.074 g of tungsten metal and 1.1 g of 30% by weight hydrogen peroxide were charged at room temperature, and the internal temperature was 50 ° C.
The mixture was stirred for 15 minutes to prepare a tungsten oxide catalyst aqueous solution. The aqueous solution was charged with 1.8 g of 1,2-butanediol and 7.6 g of 30% by weight hydrogen peroxide solution, and the internal temperature was adjusted to 9
The mixture was stirred and maintained at 0 ° C for 4 hours. The obtained reaction liquid was cooled, 50 mL of ethanol was added, and the mixture was shaken sufficiently to obtain a solution containing propionic acid. The yield of propionic acid is 7
It was 8% (based on 1,2-butanediol).

【0031】実施例2 還流冷却管を付した100mLシュレンク管を窒素置換
した後、室温で、タングステン金属0.074gおよび
30重量%過酸化水素水1.1gを仕込み、内温50℃
で15分攪拌し、タングステン酸化物触媒水溶液を調製
した。該水溶液に、1,2−オクタンジオール1.5g
および30重量%過酸化水素水3.2gを仕込み、内温
90℃で4時間攪拌、保持した。得られた反応液を冷却
し、エタノール50mLを加え、十分に振とうし、ヘプ
タン酸を含む溶液を得た。ヘプタン酸の収率は、85%
であった(1,2−オクタンジオール基準)。
Example 2 A 100 mL Schlenk tube equipped with a reflux condenser was replaced with nitrogen, and then 0.074 g of tungsten metal and 1.1 g of 30% by weight hydrogen peroxide were charged at room temperature, and the internal temperature was 50 ° C.
The mixture was stirred for 15 minutes to prepare a tungsten oxide catalyst aqueous solution. 1.5 g of 1,2-octanediol was added to the aqueous solution.
Then, 3.2 g of 30 wt% hydrogen peroxide solution was charged, and the mixture was stirred and held at an internal temperature of 90 ° C. for 4 hours. The obtained reaction solution was cooled, 50 mL of ethanol was added, and the mixture was shaken sufficiently to obtain a solution containing heptanoic acid. The yield of heptanoic acid is 85%
Was (based on 1,2-octanediol).

【0032】実施例3 実施例1において、タングステン金属に代えて、ホウ化
タングステン(使用量はタングステン金属と等モル)を
用いた以外は実施例1と同様に実施して、プロピオン酸
を、収率80%で得た(1,2−ブタンジオール基
準)。
Example 3 The procedure of Example 1 was repeated, except that tungsten boride (the amount used was equimolar to tungsten metal) was used in place of tungsten metal, and propionic acid was collected. It was obtained at a rate of 80% (based on 1,2-butanediol).

【0033】実施例4 実施例1において、タングステン金属に代えて、炭化タ
ングステン(使用量はタングステン金属と等モル)を用
いた以外は実施例1と同様に実施して、プロピオン酸
を、収率89%で得た(1,2−ブタンジオール基
準)。
Example 4 The procedure of Example 1 was repeated, except that tungsten carbide (the amount used was equimolar to the amount of tungsten metal) was used in place of the tungsten metal, and the yield of propionic acid was increased. Obtained at 89% (based on 1,2-butanediol).

【0034】実施例5 実施例1において、タングステン金属に代えて、硫化タ
ングステン(使用量はタングステン金属と等モル)を用
いた以外は実施例1と同様に実施して、プロピオン酸
を、収率79%で得た(1,2−ブタンジオール基
準)。
Example 5 The procedure of Example 1 was repeated except that tungsten sulfide (the amount used was equimolar to the amount of tungsten metal) was used in place of the tungsten metal, and the yield of propionic acid was increased. Obtained in 79% (based on 1,2-butanediol).

【0035】実施例6 実施例1において、タングステン金属に代えて、モリブ
デン金属(使用量はタングステン金属と等モル)を用い
た以外は実施例1と同様に実施して、プロピオン酸を、
収率47%で得た(1,2−ブタンジオール基準)。
Example 6 Propionic acid was prepared in the same manner as in Example 1 except that molybdenum metal (the amount used was equimolar to tungsten metal) was used in place of tungsten metal.
Obtained in a yield of 47% (based on 1,2-butanediol).

【0036】実施例7 実施例1において、タングステン金属に代えて、ホウ化
モリブデン(使用量はタングステン金属と等モル)を用
いた以外は実施例1と同様に実施して、プロピオン酸
を、収率31%で得た(1,2−ブタンジオール基
準)。
Example 7 The procedure of Example 1 was repeated except that molybdenum boride (the amount used was equimolar to the amount of tungsten metal) was used instead of tungsten metal, and propionic acid was collected. It was obtained at a rate of 31% (based on 1,2-butanediol).

【0037】実施例8 還流冷却管を付した100mLシュレンク管を窒素置換
した後、室温で、タングステン金属0.074gおよび
30重量%過酸化水素水12gを仕込み、内温50℃で
15分攪拌し、タングステン酸化物触媒水溶液を調製し
た。該水溶液に、2−メチル−1,2−ヘプタンジオー
ル2.9gを仕込み、内温90℃で4時間攪拌、保持し
た。得られた反応液を冷却し、エタノール50mLを加
え、十分に振とうし、2−ヘプタノンを含む溶液を得
た。2−ヘプタノンの収率は、83%であった(2−メ
チル−1,2−ヘプタンジオール基準)。
Example 8 After replacing a 100 mL Schlenk tube equipped with a reflux condenser with nitrogen, 0.074 g of tungsten metal and 12 g of 30% by weight hydrogen peroxide solution were charged at room temperature, and the mixture was stirred at an internal temperature of 50 ° C. for 15 minutes. A tungsten oxide catalyst aqueous solution was prepared. To the aqueous solution, 2.9 g of 2-methyl-1,2-heptanediol was charged, and the mixture was stirred and held at an internal temperature of 90 ° C for 4 hours. The obtained reaction liquid was cooled, 50 mL of ethanol was added, and the mixture was shaken sufficiently to obtain a solution containing 2-heptanone. The yield of 2-heptanone was 83% (based on 2-methyl-1,2-heptanediol).

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、入手が容易タングステ
ン金属、ホウ化タングステン等のタングステン化合物や
モリブデン金属等のモリブデン化合物と過酸化水素とか
ら、容易に調製できる金属酸化物触媒の存在下に、鎖状
1,2−ジオール類と過酸化水素とを反応させることに
より、容易に、鎖状1,2−ジオール類よりも炭素数が
一つ少ないカルボニル化合物が得られるため、工業的な
観点からも有利である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a metal oxide catalyst which can be easily prepared from a readily available tungsten compound, a tungsten compound such as tungsten boride, a molybdenum compound such as molybdenum metal, and hydrogen peroxide is used. By reacting the chain 1,2-diols with hydrogen peroxide, a carbonyl compound having one carbon atom less than that of the chain 1,2-diols can be easily obtained. Is also advantageous.

───────────────────────────────────────────────────── 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 45/29 C07C 45/29 49/04 49/04 A 51/285 51/285 53/08 53/08 53/122 53/122 53/124 53/124 53/126 53/126 57/32 57/32 63/06 63/06 Fターム(参考) 4G069 AA02 AA08 BB02C BB04A BB04B BB09C BB11C BB14C BB15C BB18C BC59A BC59B BC59C BC60A BC60B BC60C CB07 CB72 DA08 FA01 FB41 FC02 4H006 AA02 AC44 AC46 BA14 BA31 BA33 BA34 BA36 BB14 BB15 BB25 BB31 BE32 BJ50 BS10 BS30 4H039 CA62 CA65 CC20 CC40 CE50─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C07C 45/29 C07C 45/29 49/04 49/04 A 51/285 51/285 53/08 53/08 53/122 53/122 53/124 53/124 53/126 53/126 57/32 57/32 63/06 63/06 F-term (reference) 4G069 AA02 AA08 BB02C BB04A BB04B BB09C BB11C BB14C BB15C BB18C BC59A BC59B BC59C BC60A BC60B BC60C CB07 CB72 DA08 FA01 FB41 FC02 4H006 AA02 AC44 AC46 BA14 BA31 BA33 BA34 BA36 BB14 BB15 BB25 BB31 BE32 BJ50 BS10 BS30 4H039 CA62 CA65 CC20 CC40 CE50

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】タングステン金属、モリブデン金属、タン
グステンと第IIIb族、第IVb族、第Vb族または酸素を除
く第VIb族元素とからなるタングステン化合物およびモ
リブデンと第IIIb族、第IVb族、第Vb族または酸素を除
く第VIb族元素とからなるモリブデン化合物からなる群
から選ばれる少なくとも一種と過酸化水素とを反応せし
めてなる金属酸化物触媒の存在下に、鎖状1,2−ジオ
ール類と過酸化水素とを反応させることを特徴とするカ
ルボニル化合物の製造方法。
1. A tungsten compound composed of tungsten metal, molybdenum metal, tungsten and a group IIIb group, IVb group, Vb group or a VIb group element excluding oxygen, and molybdenum and a group IIIb group, IVb group, Vb group. In the presence of a metal oxide catalyst formed by reacting at least one selected from the group consisting of molybdenum compounds consisting of group VIb elements other than oxygen with hydrogen peroxide with hydrogen peroxide, chain 1,2-diols and A method for producing a carbonyl compound, which comprises reacting with hydrogen peroxide.
【請求項2】第IIIb族元素が、ホウ素である請求項1に
記載のカルボニル化合物の製造方法。
2. The method for producing a carbonyl compound according to claim 1, wherein the Group IIIb element is boron.
【請求項3】第IVb族元素が、炭素である請求項1に記
載のカルボニル化合物の製造方法。
3. The method for producing a carbonyl compound according to claim 1, wherein the Group IVb element is carbon.
【請求項4】第Vb族元素が、窒素である請求項1に記載
のカルボニル化合物の製造方法。
4. The method for producing a carbonyl compound according to claim 1, wherein the Group Vb element is nitrogen.
【請求項5】酸素を除く第VIb族元素が、硫黄である請
求項1に記載のカルボニル化合物の製造方法。
5. The method for producing a carbonyl compound according to claim 1, wherein the Group VIb element other than oxygen is sulfur.
【請求項6】タングステン金属、モリブデン金属、タン
グステンと第IIIb族、第IVb族、第Vb族または酸素を除
く第VIb族元素とからなるタングステン化合物およびモ
リブデンと第IIIb族、第IVb族、第Vb族または酸素を除
く第VIb族元素とからなるモリブデン化合物からなる群
から選ばれる少なくとも一種と過酸化水素とを反応せし
めてなる、鎖状1,2−ジオール類と過酸化水素を反応
させて、カルボニル化合物を製造するための触媒。
6. A tungsten compound containing tungsten metal, molybdenum metal, tungsten and a group IIIb group, IVb group, Vb group or a VIb group element other than oxygen, and molybdenum and a group IIIb group, IVb group, Vb group. Group hydrogen or at least one selected from the group consisting of molybdenum compounds consisting of Group VIb elements excluding oxygen is reacted with hydrogen peroxide, and chain 1,2-diols are reacted with hydrogen peroxide, A catalyst for producing a carbonyl compound.
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