JP2003326171A - Mww構造を持つ結晶性チタノシリケート触媒の活性化方法 - Google Patents

Mww構造を持つ結晶性チタノシリケート触媒の活性化方法

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JP2003326171A
JP2003326171A JP2003043871A JP2003043871A JP2003326171A JP 2003326171 A JP2003326171 A JP 2003326171A JP 2003043871 A JP2003043871 A JP 2003043871A JP 2003043871 A JP2003043871 A JP 2003043871A JP 2003326171 A JP2003326171 A JP 2003326171A
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JP
Japan
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catalyst
titanium
mww
crystalline titanosilicate
hydrogen peroxide
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Hiroaki Abekawa
弘明 阿部川
Masaru Ishino
勝 石野
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 MWW構造を持つ結晶性チタノシリケート触
媒の活性化方法であって、効率的に該触媒を活性化する
ことができる触媒の活性化方法を提供する。 【解決手段】 MWW構造を持つ結晶性チタノシリケー
ト触媒の活性化方法であって、該触媒をシリル化剤を用
いて処理する触媒の活性化方法。好ましい具体例とし
て、触媒が、過酸化水素によるオレフィンのエポキシ化
反応、過酸化水素によるベンゼン若しくはフェノール化
合物のヒドロキシル化反応に用いる触媒である場合、触
媒が、過酸化水素によるプロピレンのエポキシ化反応に
用いる触媒である場合、触媒が、ニトリル化合物を溶媒
として反応に用いられる触媒である場合、MWW構造を
持つ結晶性チタノシリケート触媒が結晶化時にTi(チ
タン)が導入された触媒である場合等をあげることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、MWW構造を持つ
結晶性チタノシリケート触媒の活性化方法に関するもの
である。更に詳しくは、本発明は、MWW構造を持つ結
晶性チタノシリケート触媒の活性化方法であって、効率
的に該触媒を活性化することができる触媒の活性化方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】結晶性チタノシリケート触媒は、オレフ
ィンのエポキシ化によるエポキシ化合物の製造、ベンゼ
ン若しくはフェノール化合物のヒドロキシル化反応によ
るフェノール化合物若しくはポリヒドロキシフェニル化
合物の製造等に有効な触媒であることが知られている。
IZA(国際ゼオライト学会)の構造コードでMWW構
造を持つ結晶性チタノシリケート触媒は、Ti(チタ
ン)−MWW触媒あるいはTi(チタン)−MCM−2
2触媒等の名称で知られており、触媒として有用な物質
である事が知られている。
【0003】一般に触媒の活性を高くすることにより、
触媒量を減らして触媒コストを下げたり、反応器を小さ
くして反応器のコストを下げたりすることができるた
め、Ti(チタン)−MWW触媒についても更なる触媒
活性の向上が望まれている。
【0004】Ti(チタン)−MWW触媒を高活性化す
る方法としてはTi(チタン)含量を増やす方法が知ら
れている(例えば、非特許文献1参照)が、Ti(チタ
ン)/Si(シリコン)比=1/40以上の高Ti(チ
タン)含量では、Ti(チタン)−MWW触媒の結晶性
が悪くなることが知られている(例えば、非特許文献2
参照)。一般的に結晶性チタノシリケート触媒の場合、
結晶性が悪くなると触媒性能が低下する場合がある。そ
のためTi(チタン)含量を増やす以外の新しい触媒の
高活性化方法が望まれていた。
【0005】
【非特許文献1】Chemical Communic
ation 897,(2001)
【非特許文献2】Journal of Physic
al Chemistry B,105,2897,
(2001)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】かかる現状において、
本発明が解決しようとする課題は、MWW構造を持つ結
晶性チタノシリケート触媒の活性化方法であって、効率
的に該触媒を活性化することができる触媒の活性化方法
を提供する点に存するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、M
WW構造を持つ結晶性チタノシリケート触媒の活性化方
法であって、該触媒をシリル化剤を用いて処理する触媒
の活性化方法に係るものである。
【0008】
【発明の実施の形態】IZA(国際ゼオライト学会)の
構造コードで、MWW構造を持つ結晶性チタノシリケー
ト触媒は、一般にTi(チタン)−MWW触媒あるいは
Ti(チタン)−MCM−22触媒の名称で知られてい
る。
【0009】MWW構造を持つ結晶性チタノシリケート
触媒を製造する方法の例としては、下記の方法をあげる
ことできる。
【0010】すなわち、米国特許第6114551号公
報記載の、Al(アルミニウム)−MWW触媒をTiC
と接触させる事によりAl(アルミニウム)をTi
(チタン)に置換することによりTi(チタン)を導入
する方法、あるいは、Chemistry Lette
rs 774,(2000)記載のチタンアルコキサイ
ドを用いて水熱合成する方法、触媒 44,6,46
8,(2002)記載のように、一度結晶化させた後、
層間を開いて結晶を崩した後Ti(チタン)を導入して
再度結晶化する方法、あるいは、第88回触媒討論会A
予稿集 154,(2001)記載のチタンアルコキサ
イドを用いてドライゲルコンバージョン法により合成す
る方法が知られている。
【0011】シリル化に用いるTi(チタン)−MWW
触媒は、結晶化時にTi(チタン)を導入したTi(チ
タン)−MWW触媒である事が、より高い活性を持つた
め、好ましい。
【0012】結晶化時にTi(チタン)を導入するTi
(チタン)−MWW触媒の調製法としては、チタンアル
コキサイドを用いて水熱合成する方法、一度結晶化させ
た後、層間を開いて結晶を崩した後、Ti(チタン)を
導入して再度結晶化する方法、あるいは、チタンアルコ
キサイドを用いたドライゲルコンバージョン法等があげ
られる。
【0013】本発明は、MWW構造を持つ結晶性チタノ
シリケート触媒即ち、Ti(チタン)−MWW触媒の活
性化方法であって、該触媒をシリル化剤を用いて処理す
る触媒の活性化方法である。
【0014】シリル化剤としては、例えば1,1,1,
3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、トリメチルクロ
ロシラン等があげられる。
【0015】Ti(チタン)−MWW触媒をシリル化剤
で処理する方法としては、例えば以下の方法があげられ
る。即ち、触媒と有機溶剤とシリル化剤をよく混合し、
加熱する。更に、ろ別、洗浄後、乾燥することにより、
Ti(チタン)−MWW触媒をシリル化剤で処理する。
有機溶剤としては、トルエン等の芳香族炭化水素化合
物、アセトニトリル等のニトリル化合物、n−ヘプタン
等の脂肪族炭化水素化合物、テトラヒドロフラン等のエ
ーテル化合物、ジメチルホルムアミド等のアミド化合物
等があげられる。また、トリメチルクロロシラン等のク
ロルを含むシリル化剤を用いた場合は、ピリジン、ある
いはトリエチルアミン等の塩基性有機溶剤が好ましく用
いられる。
【0016】本発明により活性化された触媒は、過酸化
水素によるオレフィンのエポキシ化反応、過酸化水素に
よるベンゼン若しくはフェノール化合物のヒドロキシル
化反応に適して使用され得る。過酸化水素によるオレフ
ィンのエポキシ化反応としては、プロピレンのエポキシ
化反応に特に適して使用され得る。過酸化水素の供給方
法としては、予め製造した過酸化水素溶液を供給する方
法、あるいは水素および酸素から系内で過酸化水素を合
成して供給する方法等があげられる。反応系内で過酸化
水素を合成する方法としては、水素および酸素から、系
内でPd(パラジウム)、Au(金)等の過酸化水素を
合成する遷移金属触媒をTi(チタン)−MWW触媒に
担持或いは混合して使用する事により、過酸化水素を合
成する方法があげられる。
【0017】本発明を用いる反応は、必要に応じて有機
溶媒存在下に行なうこともできる。有機溶媒は、水など
の無機溶媒あるいは超臨界状態の二酸化炭素等の超臨界
状態の無機化合物と混合して使用する事も可能である。
使用される有機溶媒としては、炭化水素、ハロゲン化炭
化水素、アルコール、ケトン化合物、エーテル化合物、
エステル化合物、ニトリル化合物等があげられる。好ま
しい有機溶媒としては、ニトリル化合物があげられる。
好ましいニトリル化合物としては、アセトニトリルがあ
げられる。
【0018】本発明を用いる反応方法としては、固定床
流通反応方式あるいはスラリー反応方式があげられる。
【0019】
【実施例】実施例1 Chemistry Letters 774,(20
00)に記載の方法に従い調製したICP発光分析によ
るTi(チタン)含量が1.0重量%のTi(チタン)
−MWW触媒を用いて、シリル化剤による処理を行っ
た。すなわち、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチル
ジシラザン3.4gとトルエン50gとTi(チタン)
−MWW触媒5gを混合し、1.5hリフラックスさせ
ることでシリル化を行った。更に、ろ別、洗浄後、12
0℃で減圧乾燥し、シリル化Ti(チタン)−MWW触
媒を得た。次に得られたシリル化Ti(チタン)−MW
W触媒を用いて反応を行った。すなわち、60%H
水溶液(三菱瓦斯化学製)とアセトニトリルと純水を
用い、H:5重量%、水:47.5重量%、アセ
トニトリル:47.5重量%溶液を調製した。調製した
溶液12gと粉砕したシリル化Ti(チタン)−MWW
触媒0.010gを50mlステンレスオートクレーブ
に充填した。次にオートクレーブを氷浴上に移し、液化
プロピレン10gを充填した。さらに窒素で2MPa−
Gまで昇圧した。オートクレーブを40℃の湯浴に入
れ、内温がおよそ35℃になる5分後を反応開始とし
た。反応開始1h後、オートクレーブを湯浴から取り出
し、サンプリングを行い、ガスクロマトグラフィを用い
て分析を行なった。その結果、単位触媒重量あたりのプ
ロピレンオキサイド生成活性は、0.510mol・h
−1・g−1であった。プロピレン基準のプロピレンオ
キサイド選択率は99.8%であった。
【0020】実施例2 アセトニトリルの代わりにアセトンを用いた以外、実施
例1の方法に従い、反応および分析を行った。その結
果、単位触媒重量あたりのプロピレンオキサイド生成活
性は、0.363mol・h−1・g−1であった。プ
ロピレン基準のプロピレンオキサイド選択率は99.2
%であった。
【0021】比較例1 実施例1で用いた触媒の未シリル化触媒、即ち、シリル
化していないTi(チタン)−MWW触媒を用いた以
外、実施例1の方法に従い、反応および分析を行った。
その結果、単位触媒重量あたりのプロピレンオキサイド
生成活性は、0.463mol・h−1・g−1であっ
た。プロピレン基準のプロピレンオキサイド選択率は9
9.9%であった。
【0022】比較例2 実施例2で用いた触媒の未シリル化触媒、即ち、シリル
化していないTi(チタン)−MWW触媒を用いた以
外、実施例2の方法に従い反応および分析を行った。そ
の結果、単位触媒重量あたりのプロピレンオキサイド生
成活性は、0.230mol・h−1・g−1であっ
た。プロピレン基準のプロピレンオキサイド選択率は9
8.4%であった。
【0023】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により、M
WW構造を持つ結晶性チタノシリケート触媒の活性化方
法であって、効率的に該触媒を活性化することができる
触媒の活性化方法を提供することができた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G069 AA02 AA08 BA21C BC50A BC50B BD05A BD05B BE32C BE33C CB61 CB73 DA05 EC22X EC22Y FA01 FA08 FB14 FB57 FC04 ZA37A ZA37B 4H039 CA63 CC40

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 MWW構造を持つ結晶性チタノシリケー
    ト触媒の活性化方法であって、該触媒をシリル化剤を用
    いて処理する触媒の活性化方法。
  2. 【請求項2】 触媒が、過酸化水素によるオレフィンの
    エポキシ化反応、過酸化水素によるベンゼン若しくはフ
    ェノール化合物のヒドロキシル化反応に用いる触媒であ
    る請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 触媒が、過酸化水素によるプロピレンの
    エポキシ化反応に用いる触媒である請求項1記載の方
    法。
  4. 【請求項4】 触媒が、ニトリル化合物を溶媒として反
    応に用いられる触媒である請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 MWW構造を持つ結晶性チタノシリケー
    ト触媒が結晶化時にTi(チタン)が導入された触媒であ
    る請求項1記載の方法
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1321061C (zh) * 2005-04-18 2007-06-13 华东师范大学 一种 Ti-MWW 分子筛的合成方法
WO2011162389A1 (ja) 2010-06-25 2011-12-29 三菱化学株式会社 白色半導体発光装置

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