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Info
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Abstract
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
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。
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。
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。
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。
ation 897,(2001)
al Chemistry B,105,2897,
(2001)
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。
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。
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。
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。
報記載の、Al(アルミニウム)−MWW触媒をTiC
l4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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
流通反応方式あるいはスラリー反応方式があげられる。
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%H2O
2水溶液(三菱瓦斯化学製)とアセトニトリルと純水を
用い、H2O2:5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。
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。
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。
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。
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。
Claims (5)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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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