JP2004534012A - Supercritical hydrogenation - Google Patents

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JP2004534012A
JP2004534012A JP2002579402A JP2002579402A JP2004534012A JP 2004534012 A JP2004534012 A JP 2004534012A JP 2002579402 A JP2002579402 A JP 2002579402A JP 2002579402 A JP2002579402 A JP 2002579402A JP 2004534012 A JP2004534012 A JP 2004534012A
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ステファン キース ロス
ニコラ ジェーン メーハン
マーティン ポリアコフ
ダニエル エヌ. カーター
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トーマス・スワン・アンド・カンパニー・リミテツド
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Abstract

本発明は、超臨界流体の存在下で、少なくとも2つの相が反応媒体に存在するように基質を水素化する方法に関する。反応は連続条件下で行われる。この方法は、所望の水素化物の収量を改善させる。この方法により、少なくとも2つの生成物の形成が可能である場合に、特定の生成物の選択的な形成が可能となる。The present invention relates to a method for hydrogenating a substrate in the presence of a supercritical fluid such that at least two phases are present in the reaction medium. The reaction is performed under continuous conditions. This method improves the yield of the desired hydride. This method allows for the selective formation of a particular product when the formation of at least two products is possible.

Description

【技術分野】
【0001】
本発明は、連続フロー反応器における連続フロー条件下で、不均一系触媒を使用する基質の水素化を含む化学反応を行う方法に関する。また、本発明は、ヒドロホルミル化および還元的アミノ化などの反応に関し、これらの反応は水素化の定義に含まれる。反応は、超臨界流体の存在下で行われる。
【背景技術】
【0002】
不均一系触媒を使用する水素化反応で超臨界流体を使用することは、例えばWO97/38955に詳細に報告されている。水素化反応を行うための連続フロー反応器で超臨界流体を使用することについては、WO95/22591、WO96/01304、WO97/38955に開示されている。これらの特許公報において、超臨界流体が十分な密度を有し、反応物質が実質的に単相である、実質的に均一な単相で反応が行われる。単相は水素の物質移動に関する問題を取り除くために必要であり、それによって反応の優れた転換率または選択率を与える。
【0003】
単相は、流体中で基質を高圧または低濃度にすることによって得られる。いずれの場合でも、反応が混相系で達成される場合よりも工業プロセスは経済的ではないものとなる。しかし、現在の考えに従えば、混相条件下で行われる反応は、物質移動の問題のために望ましい方法で作用しない。また、現在使用されている系では、生成物を複数の減圧段階によって超臨界流体(supercritical fluid:SCF)から分離しなければならない。このため、超臨界流体(通常は二酸化炭素)を、さらなる反応のために再循環させる前に、液化・再加圧することが必要となる。したがって、追加の処理時間とエネルギー消費が必要となり、コストが増加する。さらに、アミンの多く(主に第一級および第二級有機アミンだが、そのようなアミンに限られない)は、超臨界二酸化炭素と反応して固体のカルバミン酸エステルを形成し、カルバミン酸エステルはフロー系内で沈殿する。このため、触媒および/または装置の汚染が発生することがある。この欠点を克服するためには、メタノールなどの共溶媒をSCFに添加して、固体をSCF相に移動させなければならない。しかし、多くの共溶媒は環境に対して有害で、高い引火性を有し、さらなる分離も必要となる。したがって、共溶媒の使用は一般に不利である。このことは、炭化水素などの引火性流体やハロカーボンなどの環境に有害な流体を使用する場合に特に当てはまる。
【0004】
したがって、簡便で経済的に水素化可能な基質の水素化を行うことができる方法が求められている。また、工業的な規模で適用でき、安全性と簡便性ゆえに大規模な使用に適する方法が求められている。さらに、基質の選択的な水素化を可能とする方法が求められている。選択的な水素化とは、多くの生成物が形成され得る場合に、排他的または実質的に1つの生成物のみが形成されることを意味する。さらに、安全で環境に優しい方法が求められている。
【0005】
本発明は、これらの要求の少なくともひとつを満たすものである。
【0006】
本発明の一態様によれば、不均一系触媒の存在下で、連続フロー反応器において混相系として行われる水素化可能な基質の水素化方法であって、前記系は、少なくとも1つの基質と、水素または水素移動剤と、少なくとも1つの生成物と、必要に応じて共溶媒と、超臨界流体と、を含み、前記系内において、前記基質、前記生成物、前記共溶媒から選ばれる少なくとも1つの物質が、前記超臨界流体とは別の相を形成していることを特徴とする方法が提供される。
【0007】
したがって、本発明の方法は、化合物の少なくとも1つの官能基および/または不飽和位置を、この化合物に存在し得る他の官能基および/または不飽和位置に優先して、選択的に水素化することができる。
【0008】
したがって、本発明の方法の一態様では、分子内の1つの官能基の水素化を、同一分子内の同一または異なる種類の他の官能基に優先して行うことができる。したがって、本発明の方法を使用することによって、水素化反応における反応官能基の位置選択的制御および/または制御を行うことが可能となる。選ばれた生成物を特定の基質から生成するための適当な条件は、温度、圧力、流量、水素濃度の少なくとも1つを変化させることによって、所定の触媒について事前の試験を行って決定する。次に、その条件下で本発明の方法を実施する。
【0009】
水/超臨界媒体中での水素化など二相媒体の使用を検討した限定的な研究が文献に発表されている(Chem.Commun、2000、941−2)。しかし、バッチ操作と連続プロセスに適していない均一系触媒の使用が必要となる。また、界面活性剤も必要となるため、プロセスの効率が低下するとともに、分離と精製の問題も発生する。また、一般に工業的に適用可能なプロセスではない。さらに、3つの論文(Catalysis Today 48(1999)337、Chem.Eng.Science Vol52 No21/22 pp4163、Ind.Eng.Chem.Res.1997,36,262)が、超臨界二酸化炭素中での三相水素化の使用について検討している。しかし、これらの論文は、工業的に適用可能なプロセスを実現することではなく、数学的モデルを生成することに関するものであり、実際に行われた化学反応も開示されていない。また、検討されている(未確認の)モデル反応における67%未満の転換率では、このような系は優れた選択率または転換率で水素化を行うことに関して有益または有用であり得るとは思われない。さらに、これらの論文はモデル反応があらゆる他の分子に行うことができることを示唆していない上に、相挙動はモデル予測(アスペンプラス(Aspen Plus))によって得られたもので、実際には実現されていない。本発明者らには、これらが超臨界流体に関して常に信頼性できるというわけではないことが経験から明らかであった。
【0010】
本発明者らは、驚くべきことに、均一ではなく、流体の密度が単相を与えるには十分ではない系において、水素化を含む反応を行うことができることを見出した。本発明者らは、少なくとも二相が存在する条件下、すなわち、均一ではない条件下で反応を行うことによる多くの利点を観察した。このような反応によって、高い転換率と高い選択率を達成することが可能となる。本発明者らは、反応を最適化するためには流体を十分に混合することが重要であることを見出した。ここで、十分に混合するとは、2以上の分離した相が密接に混合されることを意味する。本発明者らは、理論的な裏付けはないが、超臨界流体が単相を与え、物質移動の境界を取り除くために使用されるのではなく、反応系の粘度を十分に低下させることによって良好な試液の混合をもたらすように作用すると考えている。このようにして、効率的な反応を達成することができる。
【0011】
また、当該技術における予測に反して、本発明者らは、(有機基質と単相を形成するには密度が低すぎる)超臨界窒素が本発明の方法に使用することができ、優れた水素化転換率と選択率の制御とをもたらすことを見出した。この着想は、上述の文献あるいは特許公報のいずれにも開示されていないものである。
【0012】
超臨界媒体としての窒素の使用は工業的に特に適している。なぜならば、(反応物質あるいは生成物としての)アミンとニトロ化合物は超臨界窒素と混合することができ、超臨界流体と反応することなく、超臨界流体に曝されても、引火性のある、または非常に環境に有害な流体に逆戻りすることなく、水素化することができるためである。また、本発明の混相水素化を使用することによって、生成物の回収のための減圧段階が必要ではなくなり、化学製造プラントの設計を単純化することができ、プラントを一定の圧力で操業することができる。このため、資本および操業コストを低下させることができ、プロセスをより経済的に行うことができる。
【0013】
したがって、この系は簡略化された装置を使用してWO97/38955で概説された全ての利益をもたらし、単相を与えるために必要とされる高圧も必要としない。このことは、従来可能であると考えられていたよりも高濃度で流体に基質を充填できることを意味する。したがって、本発明では、4%超、好ましくは少なくとも8%の基質の充填を達成することができる。一実施形態では、融解物として添加することのできない固体の基質は、共溶媒に溶解した状態で添加することができる。これはより複雑な挙動を引き起こしはするが、優れた転換率と選択率をもたらす。
【0014】
本発明では、超臨界の流体が存在する条件下で基質の水素化を行う。ここで、「超臨界」という用語は、臨界温度および圧力を超える流体、または、反応物質および/または生成物および/または共溶媒の一つのみが流体と実質的に単相であるために流体が十分な密度を有する超臨界よりも低い条件にある流体を意味する。また、「超臨界」という用語は、反応系の粘度が十分に低下し、2以上の異なる相の良好な混合が達成される反応条件を意味する。したがって、必要とする水素化物を高い収量で得ることができる。混合は、触媒床および/または追加のプレミキサーによって達成することができる。
【0015】
「水素化」という用語は、水素、水素の同位体(例えば重水素)、あるいは水素移動剤(例えばギ酸)が活性剤であるあらゆる反応を意味する。このような反応は、水素化分解、飽和反応、還元的アルキル化/アミノ化、ヒドロホルミル化を含み、これらの反応は、すべて基質への水素の添加を必要とする。水素化される基質または基は、限定はされないが、典型的には、アルケン、アルキン、ラクトン、無水物、環状無水物、アミド、ラクタム、シッフ塩基、アルデヒド、ケトン、アルコール、ニトロ、ヒドロキシルアミン、ニトリル、オキシム、イミン、アジン、ヒドラゾン、アジ化物、シアン酸塩、イソシアネート、チオシアン酸塩、イソチオシアネート、ジアゾニウム、アゾ、ニトロソ、フェノール、エステル、エーテル、フラン、エポキシド、ヒドロペルオキシド、オゾニド、過酸化物、アレーン、飽和または不飽和複素環ハロゲン化物、酸ハロゲン化物、アセタール、ケタールから選択される。好ましい実施形態においては、基質または基は、アルケン、シッフ塩基、ニトロ、ヒドロキシルアミン、ニトリル、ニトロソから選択される。
【0016】
一実施形態において、有機化合物は、以下の工程を含む連続的プロセスによって水素化される:
(a)不活性流体を第一の有機化合物および水素と混合する工程と、
(b)得られた混合物の温度と圧力を前記流体の臨界点近傍または臨界点を超える所定の温度と圧力の値に調節し、選択的な反応における前記第一の有機化合物の水素化によって形成され得る複数の生成物のうち、実質的に1つの所望の生成物が形成される反応混合物を生成する工程であって、前記所定の値は、反応によって形成される生成物によって選択される工程と、
(c)前記反応混合物を不均一系触媒に暴露することによって選択的な反応を促進する工程と、
(d)前記反応混合物を反応後に触媒領域から取り除き、前記反応混合物を減圧することによって所望の生成物を単離する工程。
【0017】
この方法は、生成され得る生成物が1つのみである基質にも適用することができる。この場合、この方法によって所望の生成物を高い収量で得ることができる。
【0018】
別の実施形態において、本発明の方法は、好ましくは以下の工程を含む:
(a)基質を含む超臨界流体を水素と混合する工程(基質が液体または気体として添加することができない場合には、基質は追加の共溶媒に添加してもよい)と、
(b)温度と圧力を、前記流体の臨界点よりも僅かに低い、または臨界点を超える温度と圧力に調節する工程と、
(c)必要に応じて、温度を所望の反応温度までさらに上昇させる工程と、
(d)前記混合物を不均一系触媒に暴露することによって反応を促進する工程と、
(e)反応生成物を単離する工程(単離方法は操業規模、超臨界流体の選択、反応生成物の物理的形態によって決定される)。
【0019】
本発明の多相連続フロー系は、均一連続フロー系と比較して多くの利点を提供する。特に、本発明は、温度、反応の圧力、所定の試剤のために使用される触媒、装置内の流量の少なくとも1つを制御することによって、選択的に所望の最終製品を形成することを可能とする。水素化の選択率を制御する要因は特定の反応に依存し、ある場合には温度または圧力が制御要因となり、他の場合には、触媒または流量が反応の結果を決定する上でより重要である。
【0020】
別の実施形態では、少なくとも2つの反応ゾーンを連続して配置し、WO97/38955に例示されるような異なる水素化反応を達成することができる(ただし、本発明の場合には、反応はすべて混相系で行われる)。この特徴の詳細は、この参照によって開示に明確に含まれる。
【0021】
使用される触媒はいかなる不均一系触媒であってもよく、金属と担体は水素化される官能基の種類に応じて選択する。本発明の方法で使用される触媒は、好ましくは、担体と、白金、ニッケル、パラジウム、銅、これらの組み合わせから選択される金属と、必要に応じて助触媒と、を含む。
【0022】
反応系に超臨界条件の成分として含まれる特に好ましい媒体としては、二酸化炭素、二酸化硫黄、窒素、エタン、プロパン、ブタンなどのアルカン、アルケン、アンモニア、トリクロロフルオロメタン、ジクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、クロロトリフルオロメタン、ブロモトリフルオロメタン、トリフルオロメタン、ヘキサフルオロエタンなどのハロカーボンが挙げられる。超臨界流体の選択は、工学的な制約によってのみ制限される。特に好ましい流体としては二酸化炭素と窒素が挙げられ、窒素が特に好ましい。ハロカーボン、炭化水素、流体の混合物などの他の流体を使用することもできる。
【0023】
反応媒体は、本発明に係る反応の必要条件を達成するために商業的に受け入れ難い温度と圧力の条件を必要としない臨界点を有する少なくとも2つの流体の混合物であってもよい。例えば、二酸化炭素とエタンやプロパンなどのアルカンの混合物や、二酸化炭素と二酸化硫黄の混合物を、それらの理論的な臨界点近傍以上で使用することができる。
【0024】
本発明がヒドロホルミル化(「オキソ法」ともいう)に及ぶ限りにおいては、本発明は、コバルト系またはロジウム系の均一系触媒を使用するオレフィン(アルケン)からの不飽和アルデヒドおよびアルコールの大規模生産のために使用される。一般に、ヒドロホルミル化反応は、高圧における触媒の存在下でのアルケンまたはアルキンと一酸化炭素と水素の混合物の反応を含み、カルボニル化合物を生成する。水素と一酸化炭素の混合物は、合成ガス(synthesis gas、syngas)と呼ばれることが多い。
【0025】
本発明にしたがって採用することができるヒドロホルミル化技術のさらなる詳細はWO00/01651に記載されている。特に、触媒は、好ましくは、担体と、白金、ニッケル、パラジウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウムから選択される金属または金属錯体と、必要に応じて助触媒と、を含む。特に望ましい金属はロジウムである。
【0026】
WO97/38955の単相反応と同様に、本発明の多相反応は、基質が少なくとも1つの反応生成物を生成することができる場合に、反応生成物の選択性を達成するために使用することができる。所定の触媒について温度、圧力、流量、水素濃度の少なくとも1つを変えながら事前に実験を行って種類および収量が異なる生成物を生成し、特定の生成物について定められた条件にしたがって反応を行ってもよい。
【0027】
本発明において、水素化反応を行うための適切な条件の下限は、流体の臨界点または臨界点よりも僅かに低い温度および圧力条件である。上限は装置の制約によって決定される。
次に、本発明を、連続フロー反応器を概略的に示す図面および実施例を参照して説明する。
【0028】
基質1を、固体である場合には適当な溶剤に溶解し、機械的ミキサーあるいはスタティックミキサーであってもよいミキサー2にポンプで注入し、基質1をポンプ5によって貯槽4から送り込まれた超臨界流体3と混合する。水素6を、貯槽7からコンプレッサー8と用量ユニット9を介してミキサー2に送り込む。典型的には、水素の圧力は流体3が供給される圧力よりも20〜50bar高くする。水素を、スイッチングバルブまたは類似の制御機構を介して所望の水素:基質比となるように添加する。実際の比は、特定の水素化反応に依存する。必要に応じて、反応混合物の温度および/または圧力を、流体の臨界点よりも僅かに低い点以上に調節する。このため、加熱手段10が設けられている。この条件制御は、反応器を加熱および/または冷却することによって達成することができる。次に、混合物を適切な担体に担持された触媒(図示せず)を含む反応器11内を通過させる。適当な滞留時間の後、混合物を減圧ユニット13内を通過させ、生成物を除去タップ14を介して取り出す。反応器内の混合物の流量は、減圧ユニット13内のバルブ(図示せず)によって制御する。流体3および未消費の水素は、安全弁15を介して大気中に放出する。この説明は特に図示した実験室用装置に適用できるが、従来の方法で装置を改造することによってより大規模なリサイクルを可能とすることができる。
【実施例】
【0029】
以下の実施例に、例示として典型的な水素化を示す。これらは必ずしも最適なものではなく、反応条件および装置への制限を意味するものではない。反応は、5mlの固定床反応器中で、アルミナに担持した2%のPdまたはデロキサン(Deloxan)触媒に担持した5%のPdの存在下で行った。
【0030】
実 施 例 1
超臨界窒素の存在下でのシンナムアルデヒドの水素化
図面を参照して説明した手順にしたがって、混相系(シンナムアルデヒド:0.5ml/分、2.75当量の水素を含む流れ:0.65L/分、圧力:120bar=超臨界流体中に8%のシンナムアルデヒド)で反応を行った。その結果、70℃でα,β−ジヒドロシンナムアルデヒドを99%の転換率、88%を超える選択率で得た。ミキサーの可視化セル(view cell)における視覚検査によって、定められた温度と圧力において反応系が混相であることを確認した。
【0031】
実 施 例 2
(a)超臨界二酸化炭素の存在下でのイソホロンの単相水素化
単相(イソホロン:0.5ml/分、2.75当量の水素を含む超臨界二酸化炭素の流れ:6.2L/分、圧力:120bar=超臨界流体中に8%のイソホロン)でイソホロンを水素と反応させたところ、70℃で99.2%のトリメチルシクロヘキサノンを得た。
【0032】
(b)混相水素化
混相系(1ml/分のイソホロン、2.75当量の水素を含む流れ:1.2L/分、圧力:120bar=超臨界流体中に30%のイソホロン)において(a)と同様の反応を行ったところ、70℃で99.3%のトリメチルシクロヘキサノンを得た。したがって、混相系は単相系と同様に優れたものであり得る。
【0033】
実 施 例 3
ベンズアルデヒドの還元的アミノ化
この反応は、超臨界窒素の存在下で、混相系(ベンズアルデヒドの過剰エタノール溶液:0.5ml/分、3当量の水素を含む流れ:0.65L/分、圧力:100bar)で行った。これは、超臨界流体中に41%のベンズアルデヒドが存在することに等しい。反応は、図1を参照して説明した手順を使用して、図1に概略を示した装置中で行った。反応によって、100℃で100%の転換率でベンジルアミンが得られた。触媒はデロキサン5%Pd触媒を使用した。
【0034】
実 施 例 4
1−オクテンのヒドロホルミル化
この反応は、超臨界窒素の存在下で、混相系(1−オクテン:0.05mL/分、5当量の合成ガスを含む流れ:0.65L/分、圧力:120bar)で行った。これは、超臨界流体中に4.5%の1−オクテンが存在することに等しい。図1を参照して説明した装置を使用した。反応によって、80℃で30:1以下の直鎖:分岐比が7%の転換率で得られた。触媒は従来のロジウム触媒を使用し、1時間当たり335のターンオーバー頻度(turnover frequency)が得られた。ターンオーバー頻度は、触媒1モル当たりに生成される生成物のモル数の尺度である。本実施例では反応は最適化されていないが、転換率は改善できると予想される。しかしながら、ターンオーバー頻度は良好であると考えられる。
【0035】
実 施 例 5
アニリンの水素化
この反応は、超臨界窒素の存在下で、混相系(アニリン:0.5mL/分、4.1当量の水素を含む流れ:0.65L/分、圧力:150bar)で行った。これは、超臨界流体中に36%のアニリンが存在することに等しい。触媒は、デロキサン触媒5%Pd触媒を使用した。図1を参照して説明した装置を使用した。反応によって、200℃でシクロヘキシルアミンが90%の転換率、55%の選択率で得られた。この反応は最適化されていないが、選択率は改善できると予想される。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】図1は、本発明の連続フロー反応器を概略的に示す図面である。
【Technical field】
[0001]
The present invention relates to a method for conducting a chemical reaction involving hydrogenation of a substrate using a heterogeneous catalyst under continuous flow conditions in a continuous flow reactor. The invention also relates to reactions such as hydroformylation and reductive amination, which are included in the definition of hydrogenation. The reaction is performed in the presence of a supercritical fluid.
[Background Art]
[0002]
The use of supercritical fluids in hydrogenation reactions using heterogeneous catalysts has been reported in detail, for example, in WO 97/38955. The use of supercritical fluids in continuous flow reactors for performing hydrogenation reactions is disclosed in WO 95/22591, WO 96/01304, WO 97/38955. In these patent publications, the reaction takes place in a substantially uniform single phase where the supercritical fluid has a sufficient density and the reactants are substantially single phase. A single phase is necessary to eliminate hydrogen mass transfer problems, thereby providing excellent conversion or selectivity of the reaction.
[0003]
A single phase is obtained by applying a high or low concentration of the substrate in the fluid. In each case, the industrial process is less economical than if the reaction were accomplished in a mixed phase system. However, according to current thinking, reactions performed under mixed phase conditions do not work in a desirable manner due to mass transfer problems. Also, in currently used systems, the product must be separated from the supercritical fluid (SCF) by multiple decompression steps. For this reason, it is necessary to liquefy and repressurize the supercritical fluid (usually carbon dioxide) before recirculating it for further reactions. Therefore, additional processing time and energy consumption are required, increasing costs. In addition, many of the amines, primarily but not limited to primary and secondary organic amines, react with supercritical carbon dioxide to form solid carbamates, Precipitates in the flow system. This can cause catalyst and / or equipment contamination. To overcome this disadvantage, a co-solvent such as methanol must be added to the SCF to transfer the solid to the SCF phase. However, many co-solvents are harmful to the environment, are highly flammable, and require further separation. Therefore, the use of cosolvents is generally disadvantageous. This is especially true when using flammable fluids such as hydrocarbons or environmentally harmful fluids such as halocarbons.
[0004]
Therefore, there is a need for a method that can simply and economically hydrogenate a substrate that can be hydrogenated. There is also a need for a method that can be applied on an industrial scale and is suitable for large-scale use because of its safety and simplicity. Further, there is a need for a method that allows selective hydrogenation of a substrate. Selective hydrogenation means that when many products can be formed, exclusively or substantially only one product is formed. Further, there is a need for safe and environmentally friendly methods.
[0005]
The present invention satisfies at least one of these needs.
[0006]
According to one aspect of the present invention, there is provided a method for hydrogenating a hydrogenatable substrate performed as a multiphase system in a continuous flow reactor in the presence of a heterogeneous catalyst, the system comprising at least one substrate and , Hydrogen or a hydrogen transfer agent, at least one product, and if necessary, a cosolvent, and a supercritical fluid, and in the system, at least one selected from the substrate, the product, and the cosolvent. A method is provided wherein one substance forms another phase with the supercritical fluid.
[0007]
Thus, the process of the present invention selectively hydrogenates at least one functional group and / or unsaturated position of a compound over other functional groups and / or unsaturated positions that may be present in the compound. be able to.
[0008]
Thus, in one aspect of the method of the present invention, hydrogenation of one functional group in a molecule can be performed in preference to other functional groups of the same or different type in the same molecule. Therefore, by using the method of the present invention, it becomes possible to perform regioselective control and / or control of a reactive functional group in a hydrogenation reaction. Appropriate conditions for producing the selected product from a particular substrate are determined by performing preliminary tests on a given catalyst by varying at least one of temperature, pressure, flow rate, and hydrogen concentration. Next, the method of the present invention is performed under the conditions.
[0009]
Limited research has been published in the literature that examined the use of two-phase media, such as hydrogenation in water / supercritical media (Chem. Commun, 2000, 941-2). However, it requires the use of homogeneous catalysts that are not suitable for batch operation and continuous processes. In addition, since a surfactant is also required, the efficiency of the process is reduced, and problems of separation and purification also occur. In addition, it is not generally an industrially applicable process. Furthermore, three papers (Catalysis Today 48 (1999) 337, Chem. Eng. Science Vol 52 No 21/22 pp4163, Ind. Eng. Chem. Res. 1997, 36, 262) describe three phases in supercritical carbon dioxide. The use of hydrogenation is being considered. However, these articles are not about realizing industrially applicable processes, but about generating mathematical models, and do not disclose the actual chemical reactions performed. It is also believed that at conversions of less than 67% in the (unconfirmed) model reactions under consideration, such a system could be beneficial or useful for performing hydrogenations with excellent selectivity or conversion. Absent. Furthermore, these papers do not suggest that the model reaction can be performed on any other molecule, and the phase behavior was obtained by model prediction (Aspen Plus), It has not been. It has been evident to the inventors that these are not always reliable for supercritical fluids.
[0010]
The inventors have surprisingly found that reactions involving hydrogenation can be performed in systems that are not uniform and the density of the fluid is not sufficient to provide a single phase. The inventors have observed a number of advantages of performing the reaction under conditions where at least two phases are present, ie, non-homogeneous conditions. Such a reaction makes it possible to achieve a high conversion and a high selectivity. We have found that it is important to mix the fluids well to optimize the reaction. Here, the term “sufficiently mixed” means that two or more separated phases are intimately mixed. We have found, without theoretical support, that supercritical fluids provide a single phase and are not used to remove mass transfer boundaries, but rather by sufficiently reducing the viscosity of the reaction system. It is thought to act to bring about the mixing of the various reagents. In this way, an efficient reaction can be achieved.
[0011]
Also, contrary to predictions in the art, the present inventors have found that supercritical nitrogen (which is too low in density to form a single phase with an organic substrate) can be used in the method of the present invention and has excellent hydrogen It has been found that it leads to control of conversion and selectivity. This idea is not disclosed in any of the above-mentioned documents or patent publications.
[0012]
The use of nitrogen as supercritical medium is particularly suitable industrially. Because amines (as reactants or products) and nitro compounds can be mixed with supercritical nitrogen, they are flammable when exposed to supercritical fluids without reacting with them. Alternatively, hydrogenation can be performed without returning to a fluid that is extremely harmful to the environment. Also, by using the multi-phase hydrogenation of the present invention, a decompression step for product recovery is not required, which simplifies the design of a chemical manufacturing plant and allows the plant to operate at a constant pressure. Can be. Thus, capital and operating costs can be reduced, and the process can be performed more economically.
[0013]
Thus, this system provides all the benefits outlined in WO 97/38955 using a simplified apparatus and does not require the high pressures required to provide a single phase. This means that the fluid can be loaded with a substrate at a higher concentration than previously thought possible. Thus, with the present invention, a loading of the substrate of more than 4%, preferably at least 8%, can be achieved. In one embodiment, solid substrates that cannot be added as a melt can be added dissolved in a co-solvent. This causes more complex behavior, but results in better conversion and selectivity.
[0014]
In the present invention, the hydrogenation of the substrate is performed under conditions in which a supercritical fluid is present. As used herein, the term "supercritical" refers to a fluid that exceeds a critical temperature and pressure, or a fluid because only one of the reactants and / or products and / or co-solvent is substantially single phase with the fluid. Means a fluid under subcritical conditions with sufficient density. Also, the term "supercritical" refers to reaction conditions under which the viscosity of the reaction system is sufficiently reduced to achieve good mixing of two or more different phases. Therefore, the required hydride can be obtained in a high yield. Mixing can be achieved by a catalyst bed and / or an additional premixer.
[0015]
The term "hydrogenation" refers to any reaction in which hydrogen, an isotope of hydrogen (eg, deuterium), or a hydrogen transfer agent (eg, formic acid) is the activator. Such reactions include hydrogenolysis, saturation reactions, reductive alkylation / amination, hydroformylation, all of which require the addition of hydrogen to the substrate. The substrate or group to be hydrogenated is typically, but not limited to, an alkene, alkyne, lactone, anhydride, cyclic anhydride, amide, lactam, Schiff base, aldehyde, ketone, alcohol, nitro, hydroxylamine, Nitrile, oxime, imine, azine, hydrazone, azide, cyanate, isocyanate, thiocyanate, isothiocyanate, diazonium, azo, nitroso, phenol, ester, ether, furan, epoxide, hydroperoxide, ozonide, peroxide , Arenes, saturated or unsaturated heterocyclic halides, acid halides, acetals, ketals. In a preferred embodiment, the substrate or group is selected from alkenes, Schiff bases, nitro, hydroxylamine, nitrile, nitroso.
[0016]
In one embodiment, the organic compound is hydrogenated by a continuous process comprising the following steps:
(A) mixing an inert fluid with the first organic compound and hydrogen;
(B) adjusting the temperature and pressure of the resulting mixture to a predetermined temperature and pressure near or above the critical point of the fluid and forming the mixture by hydrogenation of the first organic compound in a selective reaction; Producing a reaction mixture from which substantially one desired product of the plurality of products can be formed, wherein the predetermined value is selected by a product formed by the reaction. When,
(C) promoting the selective reaction by exposing the reaction mixture to a heterogeneous catalyst;
(D) removing the reaction mixture from the catalyst zone after the reaction and isolating the desired product by depressurizing the reaction mixture.
[0017]
This method can also be applied to substrates where only one product can be produced. In this case, the desired product can be obtained in high yield by this method.
[0018]
In another embodiment, the method of the present invention preferably comprises the following steps:
(A) mixing a supercritical fluid containing the substrate with hydrogen (if the substrate cannot be added as a liquid or gas, the substrate may be added to an additional co-solvent);
(B) adjusting the temperature and pressure to a temperature and pressure slightly below or above the critical point of the fluid;
(C) optionally, further raising the temperature to a desired reaction temperature;
(D) promoting the reaction by exposing the mixture to a heterogeneous catalyst;
(E) isolating the reaction product (the isolation method is determined by the scale of operation, the choice of supercritical fluid, and the physical form of the reaction product).
[0019]
The multiphase continuous flow system of the present invention offers many advantages over homogeneous continuous flow systems. In particular, the present invention allows for selectively forming the desired end product by controlling at least one of the temperature, the pressure of the reaction, the catalyst used for a given reagent, and the flow rate in the apparatus. And The factors controlling the selectivity of hydrogenation depend on the particular reaction, in some cases temperature or pressure are the controlling factors, and in others, the catalyst or flow rate is more important in determining the outcome of the reaction. is there.
[0020]
In another embodiment, at least two reaction zones can be arranged in succession to achieve different hydrogenation reactions as exemplified in WO 97/38955 (although in the case of the present invention, the reactions are all Performed in a multiphase system). The details of this feature are expressly included in this disclosure by this reference.
[0021]
The catalyst used may be any heterogeneous catalyst, the metal and the support being chosen according to the type of functional group to be hydrogenated. The catalyst used in the method of the present invention preferably comprises a support, a metal selected from platinum, nickel, palladium, copper, a combination thereof, and, if necessary, a promoter.
[0022]
Particularly preferred media contained as components under supercritical conditions in the reaction system include carbon dioxide, sulfur dioxide, nitrogen, ethane, propane, alkanes such as butane, alkenes, ammonia, trichlorofluoromethane, dichlorofluoromethane, dichlorodifluoromethane, Halocarbons such as chlorotrifluoromethane, bromotrifluoromethane, trifluoromethane, hexafluoroethane and the like can be mentioned. The choice of supercritical fluid is limited only by engineering constraints. Particularly preferred fluids include carbon dioxide and nitrogen, with nitrogen being particularly preferred. Other fluids such as halocarbons, hydrocarbons, and mixtures of fluids can also be used.
[0023]
The reaction medium may be a mixture of at least two fluids having a critical point that does not require commercially unacceptable temperature and pressure conditions to achieve the reaction requirements according to the present invention. For example, a mixture of carbon dioxide and an alkane such as ethane or propane, or a mixture of carbon dioxide and sulfur dioxide can be used above their theoretical critical point or higher.
[0024]
To the extent that the invention extends to hydroformylation (also referred to as the "oxo process"), the invention relates to the large-scale production of unsaturated aldehydes and alcohols from olefins (alkenes) using homogeneous cobalt or rhodium catalysts. Used for Generally, the hydroformylation reaction involves the reaction of an alkene or alkyne with a mixture of carbon monoxide and hydrogen in the presence of a catalyst at high pressure to produce a carbonyl compound. The mixture of hydrogen and carbon monoxide is often referred to as synthesis gas (syngas).
[0025]
Further details of hydroformylation techniques that can be employed in accordance with the present invention are described in WO 00/01651. In particular, the catalyst preferably comprises a support, a metal or a metal complex selected from platinum, nickel, palladium, cobalt, rhodium, iridium, iron, ruthenium, osmium, and optionally a cocatalyst. A particularly preferred metal is rhodium.
[0026]
Like the single-phase reaction of WO 97/38955, the multi-phase reaction of the present invention may be used to achieve selectivity of the reaction product when the substrate is capable of producing at least one reaction product. Can be. For a given catalyst, experiments are performed in advance while changing at least one of temperature, pressure, flow rate, and hydrogen concentration to produce products of different types and yields, and the reaction is performed according to the conditions defined for the specific product. You may.
[0027]
In the present invention, the lower limit of suitable conditions for conducting the hydrogenation reaction is a temperature and pressure condition at or slightly below the critical point of the fluid. The upper limit is determined by device constraints.
The invention will now be described with reference to the drawings and examples schematically showing a continuous flow reactor.
[0028]
Substrate 1 is dissolved in a suitable solvent if solid, and pumped into mixer 2 which may be a mechanical mixer or a static mixer, and substrate 1 is pumped by pump 5 from supercritical fluid pumped from storage tank 4. Mix with fluid 3. Hydrogen 6 is fed from storage tank 7 to mixer 2 via compressor 8 and dose unit 9. Typically, the pressure of the hydrogen is 20-50 bar above the pressure at which the fluid 3 is supplied. Hydrogen is added to the desired hydrogen: substrate ratio via a switching valve or similar control mechanism. The actual ratio will depend on the particular hydrogenation reaction. If necessary, adjust the temperature and / or pressure of the reaction mixture above a point slightly below the critical point of the fluid. For this purpose, a heating means 10 is provided. This condition control can be achieved by heating and / or cooling the reactor. Next, the mixture is passed through a reactor 11 containing a catalyst (not shown) supported on a suitable carrier. After a suitable residence time, the mixture is passed through a vacuum unit 13 and the product is removed via a removal tap 14. The flow rate of the mixture in the reactor is controlled by a valve (not shown) in the pressure reducing unit 13. Fluid 3 and unconsumed hydrogen are released to the atmosphere via safety valve 15. This description is particularly applicable to the illustrated laboratory equipment, but retrofitting the equipment in a conventional manner may allow for larger scale recycling.
【Example】
[0029]
The following examples illustrate typical hydrogenations by way of example. These are not necessarily optimal and do not imply limitations on reaction conditions and equipment. The reaction was carried out in a 5 ml fixed bed reactor in the presence of 2% Pd on alumina or 5% Pd on Deloxan catalyst.
[0030]
Example 1
Hydrogenation of Cinnamaldehyde in the Presence of Supercritical Nitrogen A mixed phase system (cinnamaldehyde: 0.5 ml / min, stream containing 2.75 equivalents of hydrogen: 0.65 L / Min, pressure: 120 bar = 8% cinnamaldehyde in supercritical fluid). As a result, α, β-dihydrocinnamaldehyde was obtained at 70 ° C. with a conversion of 99% and a selectivity exceeding 88%. Visual inspection in the view cell of the mixer confirmed that the reaction system was multiphase at the defined temperature and pressure.
[0031]
Example 2
(A) Single-phase hydrogenation of isophorone in the presence of supercritical carbon dioxide Single phase (isophorone: 0.5 ml / min, flow of supercritical carbon dioxide containing 2.75 equivalents of hydrogen: 6.2 L / min, The reaction of isophorone with hydrogen at a pressure of 120 bar (8% isophorone in supercritical fluid) gave 99.2% trimethylcyclohexanone at 70 ° C.
[0032]
(B) Mixed phase hydrogenation In a mixed phase system (isophorone at 1 ml / min, stream containing 2.75 equivalents of hydrogen: 1.2 L / min, pressure: 120 bar = 30% isophorone in supercritical fluid) When the same reaction was carried out, 99.3% of trimethylcyclohexanone was obtained at 70 ° C. Thus, a mixed phase system can be as good as a single phase system.
[0033]
Example 3
Reductive amination of benzaldehyde The reaction is carried out in the presence of supercritical nitrogen in a mixed phase system (excess ethanol solution of benzaldehyde: 0.5 ml / min, a stream containing 3 equivalents of hydrogen: 0.65 L / min, pressure: 100 bar). ). This is equivalent to the presence of 41% benzaldehyde in the supercritical fluid. The reaction was performed in the apparatus outlined in FIG. 1 using the procedure described with reference to FIG. The reaction gave benzylamine at 100 ° C. with 100% conversion. The catalyst used was a deloxane 5% Pd catalyst.
[0034]
Example 4
Hydroformylation of 1-octene This reaction is carried out in the presence of supercritical nitrogen in a mixed phase system (1-octene: 0.05 mL / min, stream containing 5 equivalents of syngas: 0.65 L / min, pressure: 120 bar). I went in. This is equivalent to the presence of 4.5% 1-octene in the supercritical fluid. The apparatus described with reference to FIG. 1 was used. The reaction resulted in a linear: branch ratio of 30: 1 or less at 80 ° C. with a conversion of 7%. The catalyst used was a conventional rhodium catalyst, and a turnover frequency of 335 per hour was obtained. Turnover frequency is a measure of the number of moles of product formed per mole of catalyst. Although the reaction was not optimized in this example, it is expected that the conversion could be improved. However, the turnover frequency is considered to be good.
[0035]
Example 5
Hydrogenation of aniline The reaction was carried out in the presence of supercritical nitrogen in a mixed phase system (aniline: 0.5 mL / min, stream containing 4.1 equivalents of hydrogen: 0.65 L / min, pressure: 150 bar). . This is equivalent to the presence of 36% aniline in the supercritical fluid. The catalyst used was a deloxane catalyst 5% Pd catalyst. The apparatus described with reference to FIG. 1 was used. The reaction yielded cyclohexylamine at 200 ° C. with 90% conversion and 55% selectivity. Although this reaction has not been optimized, it is expected that the selectivity can be improved.
[Brief description of the drawings]
[0036]
FIG. 1 is a drawing schematically showing a continuous flow reactor of the present invention.

Claims (12)

不均一系触媒の存在下で、連続フロー反応器において混相系として行われる水素化可能な基質の水素化方法であって、前記系は、少なくとも1つの基質と、水素または水素移動剤と、少なくとも1つの生成物と、必要に応じて共溶媒と、超臨界流体と、を含み、前記系内において、前記基質、前記生成物、前記共溶媒から選ばれる少なくとも1つの物質が、前記超臨界流体とは別の相を形成していることを特徴とする方法。A method for hydrogenating a hydrogenatable substrate performed as a multiphase system in a continuous flow reactor in the presence of a heterogeneous catalyst, the system comprising at least one substrate, hydrogen or a hydrogen transfer agent, at least One product, and if necessary, a co-solvent and a supercritical fluid, wherein at least one substance selected from the substrate, the product, and the co-solvent in the system is the supercritical fluid. Forming a different phase. (a)不活性流体を第一の有機化合物および水素と混合する工程と、
(b)得られた混合物の温度と圧力を前記流体の臨界点近傍または臨界点を超える所定の温度と圧力の値に調節し、選択的な反応において前記第一の有機化合物の水素化によって形成され得る複数の生成物のうち、実質的に1つの所望の生成物が形成される反応混合物を生成し、前記所定の値は、反応によって形成される生成物に応じて選択される工程と、
(c)前記反応混合物を不均一系触媒に暴露することによって選択的な反応を促進する工程と、
(d)前記反応混合物を反応後に触媒領域から取り除き、前記反応混合物を減圧することによって所望の生成物を単離する工程と、
を含む、請求項1に記載の方法。
(A) mixing an inert fluid with the first organic compound and hydrogen;
(B) adjusting the temperature and pressure of the resulting mixture to predetermined temperature and pressure values near or above the critical point of the fluid and forming the first organic compound by hydrogenation in a selective reaction; Producing a reaction mixture in which substantially one desired product of the plurality of products is formed, wherein said predetermined value is selected according to the product formed by the reaction;
(C) promoting the selective reaction by exposing the reaction mixture to a heterogeneous catalyst;
(D) removing the reaction mixture from the catalyst zone after the reaction and isolating the desired product by depressurizing the reaction mixture;
The method of claim 1, comprising:
(a)基質を含む超臨界流体を水素と混合する工程(基質が液体または気体として添加することができない場合には、基質は追加の共溶媒に添加してもよい)と、
(b)温度と圧力を前記流体の臨界点よりも僅かに低い、または臨界点を超える温度と圧力に調節する工程と、
(c)必要に応じて、所望の反応温度にさらに温度を上げる工程と、
(d)前記混合物を不均一系触媒に暴露することによって反応を促進する工程と、
(e)反応生成物を単離する工程(単離方法は操業の規模、超臨界流体の選択、反応生成物の物理的形態によって決定される)と、
を含む、請求項1に記載の方法。
(A) mixing a supercritical fluid containing the substrate with hydrogen (if the substrate cannot be added as a liquid or gas, the substrate may be added to an additional co-solvent);
(B) adjusting the temperature and pressure to a temperature and pressure slightly below or above the critical point of the fluid;
(C) optionally, further raising the temperature to a desired reaction temperature;
(D) promoting the reaction by exposing the mixture to a heterogeneous catalyst;
(E) isolating the reaction product (the isolation method is determined by the scale of operation, the choice of supercritical fluid, and the physical form of the reaction product);
The method of claim 1, comprising:
所定の触媒および基質について、温度、圧力、流量、水素濃度の少なくとも1つを変化させることによって、選ばれた生成物のための適切な条件を決定し、前記条件にしたがって方法を実施して選ばれた生成物を生成する、請求項1または2に記載の方法。By changing at least one of temperature, pressure, flow rate, hydrogen concentration for a given catalyst and substrate, the appropriate conditions for the selected product are determined and the method is performed according to said conditions to select 3. A method according to claim 1 or claim 2 which produces a modified product. 水素化される基質または基が、アルケン、アルキン、ラクトン、無水物、環状無水物、アミド、ラクタム、シッフ塩基、アルデヒド、ケトン、アルコール、ニトロ、ヒドロキシルアミン、ニトリル、オキシム、イミン、アジン、ヒドラゾン、アジ化物、シアン酸塩、イソシアネート、チオシアン酸塩、イソチオシアネート、ジアゾニウム、アゾ、ニトロソ、フェノール、エステル、エーテル、フラン、エポキシド、ヒドロペルオキシド、オゾニド、過酸化物、アレーン、飽和または不飽和複素環ハロゲン化物、酸ハロゲン化物、アセタール、ケタールから選択される、前記請求項のいずれかに記載の方法。If the substrate or group to be hydrogenated is an alkene, alkyne, lactone, anhydride, cyclic anhydride, amide, lactam, Schiff base, aldehyde, ketone, alcohol, nitro, hydroxylamine, nitrile, oxime, imine, azine, hydrazone, Azide, cyanate, isocyanate, thiocyanate, isothiocyanate, diazonium, azo, nitroso, phenol, ester, ether, furan, epoxide, hydroperoxide, ozonide, peroxide, arene, saturated or unsaturated heterocyclic halogen The method according to any of the preceding claims, wherein the method is selected from halides, acid halides, acetals, ketals. 水素化される基質または基が、アルケン、シッフ塩基、ニトロ、ヒドロキシルアミン、ニトリル、ニトロソから選択される、請求項5に記載の方法。The method according to claim 5, wherein the substrate or group to be hydrogenated is selected from alkenes, Schiff bases, nitro, hydroxylamine, nitriles, nitroso. 前記超臨界流体が、二酸化炭素、窒素、アルカン、アルケン、アンモニア、ハロカーボン、またはこれらの混合物である、前記請求項のいずれかに記載の方法。The method according to any of the preceding claims, wherein the supercritical fluid is carbon dioxide, nitrogen, alkane, alkene, ammonia, halocarbon, or a mixture thereof. 前記触媒が担持金属触媒である、前記請求項のいずれかに記載の方法。The method according to any of the preceding claims, wherein the catalyst is a supported metal catalyst. 前記触媒が、担体と、白金、ニッケル、パラジウム、銅、これらの組み合わせから選択される金属と、必要に応じて助触媒と、を含む、前記請求項のいずれかに記載の方法。The method according to any of the preceding claims, wherein the catalyst comprises a support, a metal selected from platinum, nickel, palladium, copper, combinations thereof, and optionally a cocatalyst. 水素源が水素の同位体または水素移動剤である、前記請求項のいずれかに記載の方法。The method according to any of the preceding claims, wherein the hydrogen source is an isotope of hydrogen or a hydrogen transfer agent. アルケンまたはアルキンのヒドロホルミル化プロセスである、前記請求項のいずれかに記載の方法。A process according to any of the preceding claims, which is a process for the hydroformylation of alkenes or alkynes. 前記触媒が、担体と、白金、ニッケル、パラジウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウムから選択される金属またはその金属錯体と、必要に応じて助触媒と、を含む、請求項11に記載の方法。The catalyst according to claim 11, wherein the catalyst includes a carrier, a metal selected from platinum, nickel, palladium, cobalt, rhodium, iridium, iron, ruthenium, and osmium or a metal complex thereof, and, if necessary, a promoter. The described method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006080404A1 (en) * 2005-01-26 2006-08-03 Japan Science And Technology Agency Microreactor and contact reaction method employing it
JP2010047543A (en) * 2008-08-23 2010-03-04 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Method for preparing linear chain alkane by hydrogenation and ring-opening of hmf by supercritical carbon dioxide fluid
JP2011225502A (en) * 2010-04-22 2011-11-10 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Method for producing hydride of organic nitrile compound in supercritical carbon dioxide

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7408009B2 (en) 2002-11-05 2008-08-05 North Carolina State University Hydrogenation of polymers in the presence of supercritical carbon dioxide
JP2007511357A (en) * 2003-11-19 2007-05-10 エスセーエフ テクノロジーズ アクティーゼルスカブ Methods and processes for controlling the temperature, pressure and density of dense fluid processes
ATE424926T1 (en) * 2003-12-08 2009-03-15 Boehringer Ingelheim Int SEPARATION OF RUTHENIUM BY-PRODUCTS BY TREATMENT WITH SUPERCRITICAL LIQUIDS
CA2529427C (en) * 2004-12-17 2011-03-15 University Of New Brunswick Synthesis, recharging and processing of hydrogen storage materials using supercritical fluids
KR100780910B1 (en) * 2007-01-24 2007-11-30 한국에너지기술연구원 Producing method of ni/activated carbon catalysts and hydrogen-producing system through supercritical water gasification of organic compounds using ni/activated carbon catalysts and driving method thereof
DE102010009346A1 (en) * 2010-02-20 2011-08-25 Fachhochschule Münster, 48565 Synthesizing isophorone-2-carboxylic acid from isophorone, comprises reducing isophorone to 3,5,5-trimethyl cyclohexanone, and carboxylating 3,5,5-trimethyl-cyclohexanone with carbon dioxide in the presence of diazabicycloundecene
EP2546244A1 (en) 2011-07-13 2013-01-16 Koste Biochemicals Supercritical process for manufacturing ambradiol, sclareolide and (-)-ambrafuran from sclareol
CN112390727B (en) * 2019-08-16 2021-12-07 沈阳中化农药化工研发有限公司 Oxime carboxylate compound and application thereof
CN113214863A (en) * 2020-07-10 2021-08-06 中国石油大学(北京) Distillate oil supercritical/subcritical fluid enhanced hydrogenation method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9607917D0 (en) * 1996-04-17 1996-06-19 Swan Thomas & Co Ltd Supercritical hydrogenation
WO2002002218A1 (en) * 2000-07-01 2002-01-10 The University Court Of The University Of St. Andrews Catalysis in an ionic fluid, supercritical fluid two phase system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006080404A1 (en) * 2005-01-26 2006-08-03 Japan Science And Technology Agency Microreactor and contact reaction method employing it
JPWO2006080404A1 (en) * 2005-01-26 2008-06-19 独立行政法人科学技術振興機構 Microreactor and catalytic reaction method using the same
JP4734505B2 (en) * 2005-01-26 2011-07-27 独立行政法人科学技術振興機構 Microreactor and catalytic reaction method using the same
JP2010047543A (en) * 2008-08-23 2010-03-04 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Method for preparing linear chain alkane by hydrogenation and ring-opening of hmf by supercritical carbon dioxide fluid
JP2011225502A (en) * 2010-04-22 2011-11-10 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Method for producing hydride of organic nitrile compound in supercritical carbon dioxide

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002081414A3 (en) 2002-12-12
KR20040002898A (en) 2004-01-07
GB2374071A (en) 2002-10-09
EP1373166A2 (en) 2004-01-02
CA2442926A1 (en) 2002-10-17
GB0108775D0 (en) 2001-05-30
AR033458A1 (en) 2003-12-17
WO2002081414A2 (en) 2002-10-17

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