JP2005060384A - Manufacturing method of phenol compound - Google Patents

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朝則 叶木
Takashi Atokuchi
隆 後口
Shigeru Yao
滋 八尾
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for industrially manufacturing a hydroxyphenyl ether in a good yield and preferentially manufacturing a para-substituted product by oxidizing a phenyl ether using a heterogeneous catalyst, and to provide a method for manufacturing an alkyl substituted phenol such as cresol and a substituted phenol compound such as sesamol using the same method. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the phenol compound that is capable of manufacturing the hydroxyphenyl ether in a high yield and preferentially manufacturing the para-substituted product by oxidizing the phenyl ether with a peroxide in the presence of a ketone using a proton type β-zeolite as a heterogeneous catalyst. The alkyl substituted phenol such as a cresol and the substituted phenol compound such as sesamol can be manufactured by using the same method. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ゼオライト系触媒及びケトンの存在下、置換ベンゼン化合物を過酸化物で酸化してフェノール化合物を製造する方法に関するものである。
下式(3)で表わされるフェノール化合物において、例えば、Rがメトキシ基であり、Rが水素原子、n=1であるo−メトキシフェノール(グアヤコール)は、医薬や香料の原料として用いられ(非特許文献1)、p−メトキシフェノールは、酸化防止剤として或いは医薬等の原料として用いられる(特許文献1)重要な化合物である。また、下式(4)で表わされるフェノール化合物において、p=1であるセサモールは、血圧降下剤等の医薬品の製造原料として重要な化合物である。
The present invention relates to a method for producing a phenol compound by oxidizing a substituted benzene compound with a peroxide in the presence of a zeolite catalyst and a ketone.
In the phenol compound represented by the following formula (3), for example, o-methoxyphenol (guaiacol) in which R 1 is a methoxy group, R 2 is a hydrogen atom, and n = 1 is used as a raw material for pharmaceuticals and fragrances. (Non-patent document 1), p-methoxyphenol is an important compound used as an antioxidant or a raw material for pharmaceuticals (Patent document 1). In the phenol compound represented by the following formula (4), sesamol with p = 1 is an important compound as a raw material for producing pharmaceuticals such as antihypertensive agents.

Figure 2005060384
Figure 2005060384

(式中、Rは、炭素原子数1〜6のアルキル基又は炭素原子数1〜6のアルコキシ基を表し、Rは水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基又はハロゲン原子を表し、nは1〜5の整数であり、m’は0〜4の整数であり、n+m’=5であり、複数のR及びRはそれぞれ同一でも異なっていてもよく、pは1又は2の整数である。) (In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom. , N is an integer of 1 to 5, m ′ is an integer of 0 to 4, n + m ′ = 5, the plurality of R 1 and R 2 may be the same or different, and p is 1 or (It is an integer of 2.)

下式(1)で表わされるベンゼン化合物においてRがアルコキシ基であるフェニルエーテルからヒドロキシフェニルエーテルを製造する反応においては、通常、オルト位が酸化されたo−ヒドロキシフェニルエーテルと、パラ位が酸化されたp−ヒドロキシフェニルエーテルが同時に生成する(例えば非特許文献2〜4参照)。 In the reaction for producing hydroxyphenyl ether from phenyl ether in which R 1 is an alkoxy group in the benzene compound represented by the following formula (1), the ortho-position is usually oxidized with o-hydroxyphenyl ether and the para-position is oxidized. P-hydroxyphenyl ether formed simultaneously (see, for example, Non-Patent Documents 2 to 4).

Figure 2005060384
Figure 2005060384

(式中、Rは、炭素原子数1〜6のアルキル基又は炭素原子数1〜6のアルコキシ基を表し、Rは水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基又はハロゲン原子を表し、nは1〜5の整数であり、mは1〜5の整数であり、n+m=6であり、複数のR及びRはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。) (In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom. , N is an integer of 1 to 5, m is an integer of 1 to 5, n + m = 6, and a plurality of R 1 and R 2 may be the same or different.

ヒドロキシフェニルエーテルの産業上の有用性は、その置換様式により異なるが、特にオルト位置換体とパラ位置換体とで大きく異なる。例えば、o−メトキシフェノールは、医薬や香料の原料としてとして重要であり、p−メトキシフェノールは抗酸化剤として重要である。(特許文献1及び非特許文献1参照)
従って工業的にこれらを併産する場合、収率はもとより、オルト位置換体とパラ位置換体の生成割合が問題となる。このため、オルト位置換体又はパラ位置換体を選択的に得る技術はそれぞれが重要である。
フェニルエーテルを酸化して一段階でヒドロキシフェニルエーテルを製造し、且つパラ位置換体を優先的に製造する技術としては以下のものが挙げられる。
The industrial usefulness of hydroxyphenyl ether varies depending on the substitution mode, but differs greatly between ortho-substituted and para-substituted products. For example, o-methoxyphenol is important as a raw material for pharmaceuticals and fragrances, and p-methoxyphenol is important as an antioxidant. (See Patent Document 1 and Non-Patent Document 1)
Therefore, when these are co-produced industrially, not only the yield but also the production ratio of ortho-substituted and para-substituted products becomes a problem. For this reason, each of the techniques for selectively obtaining an ortho-substituted product or a para-substituted product is important.
Examples of techniques for producing hydroxyphenyl ether in one step by oxidizing phenyl ether and preferentially producing a para-substituted product include the following.

このうち、均一系の触媒を用いた技術としては、非特許文献2に、マンガンポリニトロポルフィリンを触媒として、アニソールを過酸化水素で酸化するメトキシフェノールの製造方法が記載されている。この方法では、過酸化水素基準のメトキシフェノールの収率が98%と高く、また、高いパラ位選択性(オルト位置換体/パラ位置換体の生成比(以下o/p比と記載)=0.11を示すものの、触媒が大量に入手困難である上に、触媒の回収、再利用が困難という問題点が有り、工業的製造を考えた場合、問題がある。   Among them, as a technique using a homogeneous catalyst, Non-Patent Document 2 describes a method for producing methoxyphenol in which anisole is oxidized with hydrogen peroxide using manganese polynitroporphyrin as a catalyst. In this method, the yield of methoxyphenol based on hydrogen peroxide is as high as 98%, and high para-position selectivity (ortho-position substitution product / para-position substitution product formation ratio (hereinafter referred to as o / p ratio)) = 0. However, it is difficult to obtain a large amount of catalyst, and it is difficult to recover and reuse the catalyst. When industrial production is considered, there is a problem.

非特許文献3には、硝酸銅を触媒として、過酸化水素を酸化剤としたアニソールからのメトキシフェノールの製造方法が記載されている。この方法では、燐酸バッファーによりpHを制御しながら反応を進行させることにより、アニソール基準のメトキシフェノールの収率として94%の高収率を達成し、且つo/p比=0.12と高パラ位選択性を示すものの、均一系の反応であるため触媒の回収が困難な上、非常に大量の溶媒を必要とするため、工業的製造を考えた場合、その回収等の処理が煩雑である。   Non-Patent Document 3 describes a method for producing methoxyphenol from anisole using copper nitrate as a catalyst and hydrogen peroxide as an oxidizing agent. In this method, the reaction is allowed to proceed while controlling the pH with a phosphate buffer, thereby achieving a high yield of 94% as the methoxyphenol yield based on anisole, and an o / p ratio = 0.12. Although it shows position selectivity, it is difficult to recover the catalyst because it is a homogeneous reaction, and requires a very large amount of solvent. Therefore, when considering industrial production, the process such as recovery is complicated. .

不均一系の触媒を用いた技術としては、非特許文献4に、チタンを格子中に含むTS−1を用いて、アニソールを過酸化水素で酸化するメトキシフェノールの製造方法が記載されている。この方法では、アニソール基準のメトキシフェノールの収率は67%であり、o/p比=0.35である。非特許文献4に示されているように、TS−1は、その調製の再現性がしばしば問題となっている上、反応収率も十分ではない。   As a technique using a heterogeneous catalyst, Non-Patent Document 4 describes a method for producing methoxyphenol in which anisole is oxidized with hydrogen peroxide using TS-1 containing titanium in a lattice. In this method, the yield of methoxyphenol based on anisole is 67% and the o / p ratio = 0.35. As shown in Non-Patent Document 4, TS-1 is often problematic in its reproducibility of preparation, and the reaction yield is not sufficient.

特許文献2には、硫酸などのプロトン酸のアルカリ金属塩とオルトリン酸などのリンの酸素酸を組み合わせた触媒系を用いたアニソールの酸化によるメトキシフェノールの製造方法が記載されているが、ゼオライトについての記載は無い。
特許文献3にはプロトン型ゼオライトとしてUS−Yゼオライトを用い、ケトン存在下でアニソールを酸化するメトキシフェノールの製造方法が記載されているが、プロトン型βゼオライトについての記載は無く、その触媒性能に関しては不明である。また、発明者によって追試した結果、メトキシフェノールの収率は47.1%(o/p比=2.86)と不充分であった。(比較例2参照)
Patent Document 2 describes a method for producing methoxyphenol by oxidation of anisole using a catalyst system in which an alkali metal salt of a protonic acid such as sulfuric acid and a phosphorus oxygen acid such as orthophosphoric acid are combined. There is no description.
Patent Document 3 describes a method for producing methoxyphenol in which US-Y zeolite is used as a proton type zeolite and anisole is oxidized in the presence of a ketone. However, there is no description about proton type β zeolite, and its catalytic performance is not described. Is unknown. Further, as a result of further trial by the inventor, the yield of methoxyphenol was 47.1% (o / p ratio = 2.86) and was insufficient. (See Comparative Example 2)

以上述べたように、フェニルエーテルを酸化して、高いパラ位選択性でヒドロキシフェニルエーテルを生成する技術に関しては、均一系の触媒により高い反応収率が達成されているものの、触媒回収、溶媒回収などの点で工業的製法として問題がある。触媒の分離回収が容易で、固定床への応用が可能な不均一系の触媒を用いる製法は、工業的に好適な製造方法といえるが、上記TS−1或いはUS−Yゼオライトを用いた製造方法では、その反応収率は低く、更に好適な不均一系の触媒を用いる製造方法が求められていた。   As described above, regarding the technology for oxidizing phenyl ether to produce hydroxy phenyl ether with high para-selectivity, although a high reaction yield is achieved by a homogeneous catalyst, catalyst recovery and solvent recovery There is a problem as an industrial manufacturing method in terms of the above. The production method using a heterogeneous catalyst that can be easily separated and recovered and can be applied to a fixed bed can be said to be an industrially suitable production method, but production using the above TS-1 or US-Y zeolite. In the method, the reaction yield is low, and a production method using a more preferable heterogeneous catalyst has been demanded.

また、プロトン型βゼオライトを用いたアルキルベンゼン及びメチレンジオキシベンゼンなどの置換ベンゼン化合物の水酸化方法はこれまで知られていなかった。
特開平9−151151号公報 特開平3−128336号公報 仏国特許出願公開第2693457号明細書 13901の化学薬品,化学工業日報社,2001年,p.653 Chemical Communications,10(2000),p.827−828 Organic Preparations and Procedures Int.,32(2000),p.373−405 Journal of Chemical Society Chemical Communications,3(1995),p.349−350 Accounts of Chemical Research,31(8),(1998)p.485−493 Journal of Physical Chemistry,104(2000),p.2853〜2859 触媒調製化学、講談社(1980)p.49−73 Keulemans,“Gas Chromatography”,Reinhold,New York,1957,p.39 Microporous and Mesoporous Matarials,40(2000)p.271−281
Moreover, the hydroxylation method of substituted benzene compounds, such as alkylbenzene and methylenedioxybenzene, using proton type β zeolite has not been known so far.
JP-A-9-151151 JP-A-3-128336 French Patent Application Publication No. 2693457 13901 Chemicals, Chemical Industry Daily, 2001, p. 653 Chemical Communications, 10 (2000), p. 827-828 Organic Preparations and Procedures Int. , 32 (2000), p. 373-405 Journal of Chemical Society Chemical Communications, 3 (1995), p. 349-350 Accounts of Chemical Research, 31 (8), (1998) p. 485-493 Journal of Physical Chemistry, 104 (2000), p. 2853-2859 Catalyst Preparation Chemistry, Kodansha (1980) p. 49-73 Keulemans, “Gas Chromatography”, Reinhold, New York, 1957, p. 39 Microporous and Mesoporous Materials, 40 (2000) p. 271-281

本発明の課題は、不均一系の触媒を用いて、フェニルエーテルを酸化してヒドロキシフェニルエーテルを収率良く且つパラ位置換体を優先的に製造する工業的な製造方法を提供すると共に同様な方法でクレゾール等のアルキル置換フェノール、セサモールなどの置換フェノール化合物を製造できる製造法を提供することである。   An object of the present invention is to provide an industrial production method in which a phenyl ether is oxidized using a heterogeneous catalyst to preferentially produce a hydroxy phenyl ether in a good yield and a para-substituted product, and a similar method is provided. It is to provide a production method capable of producing an alkyl-substituted phenol such as cresol and a substituted phenol compound such as sesamol.

本発明者らは、前記の課題を解決するために検討した結果、不均一系の触媒としてプロトン型βゼオライトを触媒として用いて、ケトンの存在下、フェニルエーテルを過酸化物で酸化することによって、ヒドロキシフェニルエーテルを高収率で且つパラ位置換体を優先的に製造でき、同様な方法でクレゾール等のアルキル置換フェノール、セサモール等の置換フェノール化合物を製造できることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明は次の通りである。
As a result of investigations to solve the above problems, the present inventors have used proton-type zeolite as a heterogeneous catalyst and oxidized phenyl ether with a peroxide in the presence of a ketone. The present inventors have found that hydroxyphenyl ether can be produced with high yield and a para-substituted product can be preferentially produced, and alkyl-substituted phenols such as cresol and substituted phenol compounds such as sesamol can be produced in the same manner.
That is, the present invention is as follows.

第1の発明は、プロトン型βゼオライト、ケトンの存在下、下式(1)及び式(2)で示されるベンゼン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を   The first invention comprises at least one selected from the group consisting of benzene compounds represented by the following formulas (1) and (2) in the presence of proton type β zeolite and ketone.

Figure 2005060384
Figure 2005060384

(式中、R、R、n及びpは前記と同義であり、mは1〜5の整数であり、n+m=6である。)
過酸化物で酸化することを特徴とする下式(3)及び式(4)で示されるフェノール化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種のフェノール化合物の製造方法に関するものである。
(Wherein R 1 , R 2 , n and p are as defined above, m is an integer of 1 to 5, and n + m = 6).
The present invention relates to a method for producing at least one phenol compound selected from the group consisting of phenol compounds represented by the following formulas (3) and (4), characterized by oxidation with a peroxide.

Figure 2005060384
Figure 2005060384

(式中、R、R、n、m’及びpは前記と同義である。) (Wherein R 1 , R 2 , n, m ′ and p are as defined above.)

第2の発明は、過酸化物が過酸化水素またはケトンパーオキサイドである、第1の発明のフェノール化合物の製造方法に関するものである。   2nd invention is related with the manufacturing method of the phenolic compound of 1st invention whose peroxide is hydrogen peroxide or a ketone peroxide.

第3の発明は、プロトン型βゼオライトが、アンモニア昇温脱離法(NH−TPD)のスペクトルにおいて、330℃を中心としてプラスマイナス100℃の範囲の脱離ピークを示す酸点が存在し、且つ500℃以上の脱離ピークを示す強い酸点の量が2.5μmol/g以下であるプロトン型βゼオライトである第1又は2の発明のフェノール化合物の製造方法に関するものである。 In the third invention, there is an acid point where the proton-type β zeolite has a desorption peak in the range of plus or minus 100 ° C. around 330 ° C. in the ammonia temperature programmed desorption method (NH 3 -TPD) spectrum. In addition, the present invention relates to a method for producing a phenol compound of the first or second invention, which is a proton-type β zeolite having a strong acid point amount of 2.5 μmol / g or less that exhibits a desorption peak of 500 ° C. or higher.

第4の発明は、プロトン型βゼオライトがアルカリ土類金属、遷移金属、2B族金属、第3周期から第6周期の3B族金属、第5周期から第6周期の4B族金属、又はランタノイド金属担持プロトン型βゼオライトである、第1又は2の発明のフェノール化合物の製造方法に関するものである。   In the fourth invention, the proton type β zeolite is an alkaline earth metal, a transition metal, a group 2B metal, a group 3B metal from the third period to the sixth period, a group 4B metal from the fifth period to the sixth period, or a lanthanoid metal The present invention relates to a method for producing a phenol compound of the first or second invention, which is a supported proton type β zeolite.

本発明の、触媒の分離回収が容易で固定床への応用が可能なβゼオライトを触媒として用いる方法により、ケトン及び燐酸の存在下、フェニルエーテルを過酸化物で酸化することにより、タールを殆ど副生することなく、ヒドロキシフェニルエーテルを高収率で、且つオルト位置換体に比べてパラ位置換体を優先的に得ることができる。また、同様にしてクレゾール等のアルキル置換フェノール、セサモールなどの置換フェノール化合物を製造できる。   Almost all tar is obtained by oxidizing a phenyl ether with a peroxide in the presence of a ketone and phosphoric acid by the method of using β zeolite as a catalyst, which is easy to separate and recover the catalyst and can be applied to a fixed bed. Without a by-product, the hydroxy-phenyl ether can be obtained in a high yield and the para-substituted product can be obtained preferentially compared to the ortho-substituted product. Similarly, alkyl-substituted phenols such as cresol and substituted phenol compounds such as sesamol can be produced.

以下に本発明を詳しく説明する。
本発明で使用される前記式(1)及び式(2)で表わされるベンゼン化合物において、Rは、炭素原子数1〜6のアルキル基又は炭素原子数1〜6のアルコキシ基を表し、Rは水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基又はハロゲン原子を表し、nは1〜5の整数であり、mは1〜5の整数であり、n+m=6であり、複数のR及びRはそれぞれ同一でも異なっていてもよく、pは1又は2の整数である。
The present invention is described in detail below.
In the benzene compound represented by the formula (1) and formula (2) used in the present invention, R 1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and R 1 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom, n is an integer of 1 to 5, m is an integer of 1 to 5, n + m = 6, and a plurality of R 1 And R 2 may be the same or different, and p is an integer of 1 or 2.

の炭素原子数1〜6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。なお、これら置換基は構造異性体を含む。 Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms of R 1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. These substituents include structural isomers.

の炭素原子数1〜6のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基などが挙げられる。なお、これら置換基は構造異性体を含む。 Examples of the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms of R 1 include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, and a hexyloxy group. These substituents include structural isomers.

前記式(1)で表わされるベンゼン化合物の好ましい態様としては、メチルベンゼン、エチルベンゼン、n−プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン、n−ブチルベンゼン、t−ブチルベンゼン等のアルキルベンゼン類及びメトキシベンゼン(アニソール)、エトキシベンゼン(フェネトール)、n−プロポキシベンゼン、イソプロポキシベンゼン、n−ブトキシベンゼン、t−ブトキシベンゼン等のアルコキシベンゼン類が挙げられる。   Preferred embodiments of the benzene compound represented by the formula (1) include alkylbenzenes such as methylbenzene, ethylbenzene, n-propylbenzene, isopropylbenzene, n-butylbenzene, t-butylbenzene, methoxybenzene (anisole), ethoxy Examples thereof include alkoxybenzenes such as benzene (phenetol), n-propoxybenzene, isopropoxybenzene, n-butoxybenzene, and t-butoxybenzene.

また、前記式(2)で示されるベンゼン化合物としては、pが1である場合の1,2−メチレンジオキシベンゼン(1,3−ベンゾジオキソール)、pが2である場合の1,2−エチレンジオキシベンゼン(1,4−ベンゾジオキサン)が挙げられる。   The benzene compound represented by the formula (2) includes 1,2-methylenedioxybenzene (1,3-benzodioxole) when p is 1, and 1,2 when p is 2. 2-ethylenedioxybenzene (1,4-benzodioxane) is mentioned.

本発明で使用されるケトンとしては、例えば、モノケトン、ジケトンが挙げられる。モノケトンとしては、非環式又は環式モノケトンが挙げられる。非環式モノケトンとしては、例えば、炭素原子数3〜20個、好ましくは3〜10個の直鎖状又は分岐状脂肪族モノケトンや芳香族モノケトンを挙げることができる。これら化合物の水素原子はハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素又はヨウ素)で置換されていてもよい。ハロゲン原子の数及び位置は、反応に関与しなければ特に限定されない。   Examples of the ketone used in the present invention include monoketone and diketone. Monoketones include acyclic or cyclic monoketones. Examples of the acyclic monoketone include linear or branched aliphatic monoketone and aromatic monoketone having 3 to 20 carbon atoms, preferably 3 to 10 carbon atoms. The hydrogen atom of these compounds may be substituted with a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine or iodine). The number and position of halogen atoms are not particularly limited as long as they are not involved in the reaction.

直鎖状脂肪族モノケトンとしては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、2−ペンタノン、3−ペンタノン、2−ヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−オクタノン、2−ノナノン、3−デカンノン、6−ウンデカノン、2−トリデカノン、7−トリデカノン、2−テトラデカノン、2−ペンタデカノン、2−ヘキサデカノン、2−ヘプタデカノン、3−オクタデカノン、4−ノナデカノン、1−クロロ−2−プロパノン、1−クロロ−3−ヘプタノン、1−ブロモ−3−ヘプタノンが挙げられる。   Examples of the linear aliphatic monoketone include acetone, methyl ethyl ketone, 2-pentanone, 3-pentanone, 2-hexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-octanone, 2-nonanone, and 3-decanone. 6-undecanone, 2-tridecanone, 7-tridecanone, 2-tetradecanone, 2-pentadecanone, 2-hexadecanone, 2-heptadecanone, 3-octadecanone, 4-nonadecanone, 1-chloro-2-propanone, 1-chloro-3 -Heptanone, 1-bromo-3-heptanone.

分岐状脂肪族モノケトンとしては、例えば、3−メチル−2−ブタノン、3−メチル−2−ペンタノン、4−メチル−2−ペンタノン、3,3−ジメチル−2−ブタノン、2,4−ジメチル−3−ペンタノン、6−メチル−2−ヘプタノン、2,6−ジメチル−4−ヘプタノン、2,2,4,4−テトラメチル−3−ヘプタノンが挙げられる。芳香族モノケトンとしては、例えば、アセトフェノン、ベンゾフェノン、1−フェニル−3−プロパノン、1−フェニル−1−ブタノン、1−フェニル−3−ブタノン、1−フェニル−3−ペンタノン、1,3−ジフェニル−2−プロパノンが挙げられる。   Examples of the branched aliphatic monoketone include 3-methyl-2-butanone, 3-methyl-2-pentanone, 4-methyl-2-pentanone, 3,3-dimethyl-2-butanone, 2,4-dimethyl- Examples include 3-pentanone, 6-methyl-2-heptanone, 2,6-dimethyl-4-heptanone, and 2,2,4,4-tetramethyl-3-heptanone. Examples of the aromatic monoketone include acetophenone, benzophenone, 1-phenyl-3-propanone, 1-phenyl-1-butanone, 1-phenyl-3-butanone, 1-phenyl-3-pentanone, 1,3-diphenyl- 2-propanone is mentioned.

環式モノケトンとしては、例えば、炭素原子数5〜12個のシクロアルキルモノケトンを挙げることができる。これら化合物の水素原子はハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素又はヨウ素)、或いは炭素原子数1〜6個の直鎖状又は分岐状のアルキル基などの置換基で置換されていてもよい。置換基の数及び位置は、反応に関与しなければ特に限定されない。これら化合物としては、例えば、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロドデカノン、2−クロロシクロヘキサノン、2−エチル−1−シクロペンタノン、2−メチル−1−シクロヘキサノンを挙げることができる。   Examples of cyclic monoketones include cycloalkyl monoketones having 5 to 12 carbon atoms. The hydrogen atom of these compounds may be substituted with a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine or iodine) or a substituent such as a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. The number and position of the substituents are not particularly limited as long as they do not participate in the reaction. Examples of these compounds include cyclopentanone, cyclohexanone, cyclododecanone, 2-chlorocyclohexanone, 2-ethyl-1-cyclopentanone, and 2-methyl-1-cyclohexanone.

ジケトンとしては、非環式又は環式ジケトンが挙げられる。非環式ジケトンとしては、例えば、炭素原子数5〜21個、好ましくは5〜12個の直鎖状又は分岐状脂肪族ジケトンや芳香族ジケトンを挙げることができる。これら化合物の水素原子はハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素又はヨウ素)で置換されていてもよい。ハロゲン原子の数及び位置は、反応に関与しなければ特に限定されない。直鎖状脂肪族ジケトンとしては、例えば、2,3−ブタンジオン、2,4−ペンタンジオン、2,5−ヘキサンジオンが挙げられる。分岐状脂肪族ジケトンとしては、例えば、2,5−ジメチル−3,4−ヘキサンジオンが挙げられる。芳香族ジケトンとしては、例えば、1,2−ジフェニルエタン−1,2−ジオンが挙げられる。   Diketones include acyclic or cyclic diketones. Examples of the acyclic diketone include linear or branched aliphatic diketones and aromatic diketones having 5 to 21 carbon atoms, preferably 5 to 12 carbon atoms. The hydrogen atom of these compounds may be substituted with a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine or iodine). The number and position of halogen atoms are not particularly limited as long as they are not involved in the reaction. Examples of the linear aliphatic diketone include 2,3-butanedione, 2,4-pentanedione, and 2,5-hexanedione. Examples of the branched aliphatic diketone include 2,5-dimethyl-3,4-hexanedione. Examples of the aromatic diketone include 1,2-diphenylethane-1,2-dione.

環式ジケトンとしては、例えば、炭素原子数5〜12個の環式ジケトンを挙げることができる。これら化合物の水素原子はハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素又はヨウ素)、又は炭素原子数1〜6個の直鎖状又は分岐状のアルキル基などの置換基で置換されてもよい。置換基の数及び位置は、反応に関与しなければ特に限定されない。環式ジケトンとしては、例えば、1,4−シクロヘキサンジオンが挙げられる。   Examples of the cyclic diketone include cyclic diketones having 5 to 12 carbon atoms. The hydrogen atom of these compounds may be substituted with a substituent such as a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine or iodine) or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. The number and position of the substituents are not particularly limited as long as they do not participate in the reaction. Examples of the cyclic diketone include 1,4-cyclohexanedione.

本発明で使用されるケトンとして好ましいものは、直鎖状又は分岐状脂肪族モノケトン、或いは環式モノケトンであり、更に好ましいものは、直鎖状又は分岐状脂肪族モノケトンであり、その中でも3,3−ジメチル−2−ブタノン(以下慣用名であるピナコリンと記載)、4−メチル−2−ペンタノン、3−ペンタノン、さらには3,3−ジメチル−2−ブタノンが特に好ましい。   Preferred as the ketone used in the present invention is a linear or branched aliphatic monoketone, or a cyclic monoketone, and more preferred is a linear or branched aliphatic monoketone. Particularly preferred are 3-dimethyl-2-butanone (hereinafter referred to as pinacholine which is a common name), 4-methyl-2-pentanone, 3-pentanone, and 3,3-dimethyl-2-butanone.

ケトンの使用量は、過酸化物に対するケトンのモル比(ケトン:過酸化物)が0.2:1〜5:1になるような割合であることが好ましい。   The amount of ketone used is preferably such that the molar ratio of ketone to peroxide (ketone: peroxide) is 0.2: 1 to 5: 1.

本発明のプロトン型βゼオライトを用いた置換ベンゼン化合物の水酸化方法では、必ずしも必須ではないが、微量の鉄イオン等の溶存金属イオンが反応に及ぼす悪影響を避けるため、少量の燐酸を添加してもかまわない。
燐酸としては、o−燐酸、ピロ燐酸、メタ燐酸、三燐酸、四燐酸、ポリ燐酸、無水燐酸、燐酸水溶液が挙げられるが、燐酸水溶液が好ましい。燐酸水溶液の濃度としては、0.001重量%以上、100重量%未満が好ましい。
In the method for hydroxylating a substituted benzene compound using the proton type β zeolite of the present invention, a small amount of phosphoric acid is added to avoid the adverse effect of dissolved metal ions such as iron ions on the reaction. It doesn't matter.
Examples of phosphoric acid include o-phosphoric acid, pyrophosphoric acid, metaphosphoric acid, triphosphoric acid, tetraphosphoric acid, polyphosphoric acid, phosphoric anhydride, and phosphoric acid aqueous solution, and a phosphoric acid aqueous solution is preferable. The concentration of the phosphoric acid aqueous solution is preferably 0.001% by weight or more and less than 100% by weight.

燐酸の使用量は、前記式(1)又は(2)で表わされるベンゼン化合物に対する燐酸の重量比(燐酸:ベンゼン化合物)が0.0001:1〜0.05:1になるような割合であることが好ましい。   The amount of phosphoric acid used is such that the weight ratio of phosphoric acid to the benzene compound represented by formula (1) or (2) (phosphoric acid: benzene compound) is 0.0001: 1 to 0.05: 1. It is preferable.

本発明で使用される過酸化物は、過酸化水素などの無機過酸化物、又はケトンパーオキサイドが挙げられる。   Examples of the peroxide used in the present invention include inorganic peroxides such as hydrogen peroxide, or ketone peroxides.

ケトンパーオキサイドとしては、例えば、炭素原子数が3〜20個、好ましくは3〜10個であるジアルキルケトンパーオキサイドが挙げられる。これら化合物としては、例えば、ジメチルケトンパーオキサイド、ジエチルケトンパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチル−n−プロピルケトンパーオキサイド、メチルイソプロピルケトンパーオキサイド、及びメチルイソブチルケトンパーオキサイドなどが挙げられる。   Examples of the ketone peroxide include dialkyl ketone peroxide having 3 to 20 carbon atoms, preferably 3 to 10 carbon atoms. Examples of these compounds include dimethyl ketone peroxide, diethyl ketone peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, methyl-n-propyl ketone peroxide, methyl isopropyl ketone peroxide, and methyl isobutyl ketone peroxide.

過酸化水素としては、0.1重量%以上、好ましくは0.1〜90重量%の過酸化水素水を使用することができるが、30〜80重量%のものが更に好ましい。   As hydrogen peroxide, 0.1% by weight or more, preferably 0.1 to 90% by weight of hydrogen peroxide water can be used, but 30 to 80% by weight is more preferable.

本発明で使用される過酸化物としては、過酸化水素またはケトンパーオキサイドか好ましい。このケトンパーオキサイドはケトンと過酸化水素の接触により合成可能であり、ここで使用されるケトンは前記と同様のものである。   The peroxide used in the present invention is preferably hydrogen peroxide or ketone peroxide. This ketone peroxide can be synthesized by contacting a ketone with hydrogen peroxide, and the ketone used here is the same as described above.

過酸化物の使用量は、前記式(1)又は(2)で表わされるベンゼン化合物に対する過酸化物のモル比(過酸化物:ベンゼン化合物)が1:1〜1:100、更には1:5〜1:20になるような範囲であることが好ましい。   The amount of peroxide used is such that the molar ratio of peroxide to the benzene compound represented by the formula (1) or (2) (peroxide: benzene compound) is 1: 1 to 1: 100, and further 1: It is preferable that the range is 5 to 1:20.

過酸化物の反応系内への添加方法としては、一括して反応開始時に添加しても良いが、数回に分割して添加、または送液ポンプを用いて微量ずつ連続的に添加することもできる。分割添加の場合は、一回あたりの過酸化物添加量の前記式(1)又は(2)で表わされるベンゼン化合物に対する量はモル比で、過酸化物:ベンゼン化合物(1)又は(2)=2:100〜0.05:100、さらに好ましくは2:100〜0.1:100である。また、分割添加、連続添加いずれの場合においても、反応系内における過酸化物の前記式(1)又は(2)で表わされるベンゼン化合物に対する量はモル比で、過酸化物:ベンゼン化合物(1)又は(2)=2:100〜0.05:100、さらには1:100〜0.1:100の範囲に制御されるのが好ましい。   As a method for adding peroxide into the reaction system, it may be added all at once at the start of the reaction, but it may be added in several batches, or it may be added in small amounts continuously using a feed pump. You can also. In the case of divided addition, the amount of peroxide added per one time with respect to the benzene compound represented by the formula (1) or (2) is molar ratio, peroxide: benzene compound (1) or (2) = 2: 100 to 0.05: 100, more preferably 2: 100 to 0.1: 100. Moreover, in any case of divided addition and continuous addition, the amount of peroxide in the reaction system with respect to the benzene compound represented by the formula (1) or (2) is a molar ratio: peroxide: benzene compound (1 ) Or (2) = 2: 100 to 0.05: 100, more preferably 1: 100 to 0.1: 100.

本発明で使用されるプロトン型βゼオライトとしては、通常のプロトン型βゼオライト以外に、アンモニア昇温脱離法(NH−TPD)のスペクトルにおいて、330℃を中心としてプラスマイナス100℃の範囲の脱離ピークを示す酸点が存在し、且つ500℃以上の脱離ピークを示す強い酸点の量が2.5μmol/g以下であるプロトン型βゼオライトを用いることができる。
本発明では、これらのプロトン型βゼオライト、或いはこれらにアルカリ土類金属、遷移金属、2B族金属、第3周期から第6周期の3B族金属、第5周期から第6周期の4B族金属、又はランタノイド金属などの金属担持を行ったものが使用される。
The proton type β zeolite used in the present invention, in addition to the normal proton type β zeolite, has a temperature range of plus or minus 100 ° C. around 330 ° C. in the ammonia temperature programmed desorption method (NH 3 -TPD) spectrum. Proton type β zeolite having an acid point showing a desorption peak and a strong acid point showing a desorption peak at 500 ° C. or higher of 2.5 μmol / g or less can be used.
In the present invention, these proton-type β zeolites, or alkaline earth metals, transition metals, group 2B metals, group 3B metals from the third period to the sixth period, group 4B metals from the fifth period to the sixth period, Or what carried metal loading, such as a lanthanoid metal, is used.

これらのプロトン型βゼオライトの内、アンモニア昇温脱離法(NH−TPD)のスペクトルにおいて、330℃を中心としてプラスマイナス100℃の範囲の脱離ピークを示す酸点が存在し、且つ500℃以上の脱離ピークを示す強い酸点の量が2.5μmol/g以下であるプロトン型βゼオライト、又はこのプロトン型βゼオライトに前記金属担持を行ったものが好ましい。 Among these proton-type β zeolites, there is an acid point showing a desorption peak in the range of plus or minus 100 ° C. around 330 ° C. in the spectrum of ammonia temperature programmed desorption method (NH 3 -TPD), and 500 A proton type β zeolite having a strong acid point amount of 2.5 μmol / g or less exhibiting a desorption peak at or above ° C., or a product obtained by carrying the metal on this proton type β zeolite is preferred.

プロトン型βゼオライトは、非特許文献6に記載の方法などで調製される。例えば、同文献に記載の方法により、ケイ素源(シリカゲル等)、アルミニウム源(アルミン酸ナトリウム、擬ベーマイト等)、及びアルキルアンモニウム(水酸化テトラエチルアンモニウム等)を原料として、水熱合成した後、焼成して得られるβゼオライト(以下AS(as-synthesized)βゼオライトと記す)を硝酸アンモニウム,塩化アンモニウムなどのアンモニウムイオン含有水溶液(アンモニウム塩濃度:0.1〜40重量%)中、20〜120℃で1〜20時間加熱処理し、イオン交換水などで洗浄して、20〜150℃で乾燥後、300〜650℃、1〜10時間焼成することによって得られる。或いは、前記ASβゼオライトを0.01規定〜1規定塩酸水溶液中に浸し、室温〜100℃の間で数分から数日処理した後、イオン交換水等で洗浄し、室温〜150℃で乾燥、150℃〜650℃で焼成して得たプロトン型βゼオライトも同様に好適に使用し得る。
なお、ASβゼオライトは、上記の通り非特許文献6に記載の方法により調製してもよく、市販のものを好適に使用することもできる。
ASβゼオライト中のアルミニウム(骨格内アルミニウム)の含有量は、Al:Si(原子比)が1:25〜1:10000になるような割合であることが好ましい。なお、この比率は、ASβゼオライトの原料であるSi化合物とAl化合物、例えば珪酸ナトリウムとアルミン酸ナトリウムの組成で制御可能である。
The proton type β zeolite is prepared by the method described in Non-Patent Document 6. For example, hydrothermal synthesis using a silicon source (silica gel, etc.), an aluminum source (sodium aluminate, pseudoboehmite, etc.), and an alkylammonium (tetraethylammonium hydroxide, etc.) as raw materials and firing Β zeolite (hereinafter referred to as AS (as-synthesized) β zeolite) obtained in an aqueous solution containing ammonium ions such as ammonium nitrate and ammonium chloride (ammonium salt concentration: 0.1 to 40% by weight) at 20 to 120 ° C. It is obtained by heat treatment for 1 to 20 hours, washing with ion-exchanged water, etc., drying at 20 to 150 ° C., and firing at 300 to 650 ° C. for 1 to 10 hours. Alternatively, the ASβ zeolite is immersed in a 0.01 N to 1 N hydrochloric acid aqueous solution, treated at room temperature to 100 ° C. for several minutes to several days, washed with ion-exchanged water, etc., dried at room temperature to 150 ° C., 150 Proton type β zeolite obtained by calcining at 650C to 650 ° C can also be suitably used.
In addition, ASβ zeolite may be prepared by the method described in Non-Patent Document 6 as described above, and a commercially available product can also be suitably used.
The content of aluminum (aluminum in the framework) in the ASβ zeolite is preferably such that Al: Si (atomic ratio) is 1:25 to 1: 10000. This ratio can be controlled by the composition of Si compound and Al compound, which are raw materials for ASβ zeolite, such as sodium silicate and sodium aluminate.

アンモニア昇温脱離法(NH−TPD)のスペクトルにおいて、330℃を中心としてプラスマイナス100℃の範囲の脱離ピークを示す酸点が存在し、且つ500℃以上の脱離ピークを示す強い酸点の量が2.5μmol/g以下であるプロトン型βゼオライトは、上記ASβゼオライト、酸性水溶液による処理が施されていないプロトン型βゼオライト、アンモニウムイオン交換型βゼオライト、又はアルカリ金属イオン交換型βゼオライト等を、酸性水溶液に浸漬した後、取り出して、水洗し、乾燥後、焼成処理して得られる。 In the spectrum of ammonia temperature-programmed desorption method (NH 3 -TPD), there is an acid point showing a desorption peak in the range of plus or minus 100 ° C. around 330 ° C. and a strong desorption peak at 500 ° C. or more. The proton type β zeolite having an acid point amount of 2.5 μmol / g or less is the above ASβ zeolite, proton type β zeolite not treated with an acidic aqueous solution, ammonium ion exchange type β zeolite, or alkali metal ion exchange type β-zeolite and the like are immersed in an acidic aqueous solution, then taken out, washed with water, dried, and calcined.

ここで酸性水溶液による処理が施されていないプロトン型βゼオライトとしては、市販のもの、或いは非特許文献4に記載の方法により新に調製されたプロトン型βゼオライトを使用することができる。   Here, as the proton type β zeolite not subjected to the treatment with the acidic aqueous solution, a commercially available product or a proton type β zeolite newly prepared by the method described in Non-Patent Document 4 can be used.

アンモニウムイオン交換型βゼオライトは、市販のものを使用することができる。またアルカリ金属イオン交換型βゼオライトは、プロトン型βゼオライトをアルカリ金属の硝酸塩、塩酸塩又は硫酸塩などの前記金属イオン含有水溶液に浸漬処理する非特許文献6に記載の方法により調整することができる。   A commercially available thing can be used for an ammonium ion exchange type beta zeolite. The alkali metal ion exchange type β zeolite can be prepared by the method described in Non-Patent Document 6 in which proton type β zeolite is immersed in the metal ion-containing aqueous solution such as alkali metal nitrate, hydrochloride or sulfate. .

これらβゼオライトのうちでは、前記の酸性水溶液による処理が施されていないプロトン型βゼオライトが好適に用いられる。   Among these β zeolites, proton type β zeolite that has not been treated with the acidic aqueous solution is preferably used.

ここで酸性水溶液として使用される酸としては、特に制限されないが、脂肪族カルボン酸(蟻酸、酢酸、プロピオン酸、クエン酸等)、芳香族カルボン酸(安息香酸等)、アミノ酸(アスパラギン酸、グルタミン酸等)、又はスルホン酸(トリフルオロメチルスルホン酸等)などの有機酸、或は無機酸(硝酸、燐酸、弗酸、塩酸、硫酸等)が挙げられるが、無機酸が好ましく、更には硝酸が好ましい。   The acid used as the acidic aqueous solution is not particularly limited, but includes aliphatic carboxylic acids (formic acid, acetic acid, propionic acid, citric acid, etc.), aromatic carboxylic acids (benzoic acid, etc.), amino acids (aspartic acid, glutamic acid). Etc.), or organic acids such as sulfonic acids (trifluoromethylsulfonic acid, etc.) or inorganic acids (nitric acid, phosphoric acid, hydrofluoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, etc.), inorganic acids are preferred, and nitric acid is more preferred. preferable.

前記酸性水溶液としては、pH0〜6に調製されたものが使用される。また、使用量は、前記βゼオライトが充分に浸漬する量であれば良く、特に限定されない。   As said acidic aqueous solution, what was adjusted to pH 0-6 is used. Further, the amount used is not particularly limited as long as the β zeolite is sufficiently immersed.

前記βゼオライトの酸性水溶液への浸漬温度は、室温から120℃の範囲であり、好ましくは40〜90℃である。
また、浸漬時間は1〜12時間である。
この浸漬操作は、攪拌しながら行うことが好ましいが、静置しても十分同様な効果が得られる。
The immersion temperature of the β zeolite in the acidic aqueous solution is in the range of room temperature to 120 ° C, and preferably 40 to 90 ° C.
The immersion time is 1 to 12 hours.
This dipping operation is preferably performed with stirring, but a sufficiently similar effect can be obtained even when left standing.

次に、酸性水溶液に浸漬されたβゼオライトは、取り出されて、水洗される。ここで取り出し方法は、特に限定されないが、例えば、濾過等の方法によって行われる。また、水洗に使用される水としては、イオン交換水が好ましい。   Next, the β zeolite immersed in the acidic aqueous solution is taken out and washed with water. Although the extraction method is not specifically limited here, For example, it is performed by methods, such as filtration. Moreover, as water used for water washing, ion-exchange water is preferable.

前記の水洗されたβゼオライトは乾燥される。
乾燥の温度範囲は、90〜150℃である。乾燥時間は、前記βゼオライトの量によるが、1時間〜2日である。
The washed β zeolite is dried.
The temperature range for drying is 90 to 150 ° C. The drying time is 1 hour to 2 days depending on the amount of β zeolite.

この乾燥後、前記βゼオライトは焼成処理される。焼成の温度範囲は、350〜950℃であるが、450〜850℃が好ましい。
焼成時間は、1〜24時間である。
After this drying, the β zeolite is calcined. Although the temperature range of baking is 350-950 degreeC, 450-850 degreeC is preferable.
The firing time is 1 to 24 hours.

上記の酸性水溶液処理を施して得られるプロトン型βゼオライトは、アンモニア昇温脱離法(NH−TPD、昇温速度20℃/分、測定範囲100℃〜700℃)のスペクトルを未処理のものと比較した場合、330℃を中心としてプラスマイナス100℃の範囲の脱離ピークを示す酸点を有し、且つ500℃以上の脱離ピークを示す強い酸点の量が2.5μmol/g以下、更には0.0005μmol/g(同脱離ピークの検出限界から算出)以上、2.5μmol/g以下であるという特徴を有している。なお、未処理のものの200℃付近の脱離ピークは、分散力等によってβゼオライト構造上に存在する物理吸着アンモニアに由来するものであり、酸性水溶液によって顕著に減少している(図2参照)。
ここで、強い酸点の量は、前記アンモニア昇温脱離法(NH−TPD)での、脱離アンモニア量から計算される(非特許文献9参照)。
The proton-type β zeolite obtained by the above acidic aqueous solution treatment has an untreated spectrum of ammonia temperature programmed desorption method (NH 3 -TPD, temperature rising rate 20 ° C./min, measuring range 100 ° C. to 700 ° C.). When compared with the above, the amount of strong acid points having a desorption peak in the range of plus or minus 100 ° C. around 330 ° C. and a desorption peak at 500 ° C. or higher is 2.5 μmol / g. Hereinafter, it is further characterized by being 0.0005 μmol / g (calculated from the detection limit of the desorption peak) or more and 2.5 μmol / g or less. In addition, the desorption peak around 200 ° C. of the untreated material is derived from physically adsorbed ammonia existing on the β zeolite structure due to dispersion force and the like, and is remarkably reduced by the acidic aqueous solution (see FIG. 2). .
Here, the amount of strong acid sites is calculated from the amount of desorbed ammonia in the ammonia temperature-programmed desorption method (NH 3 -TPD) (see Non-Patent Document 9).

また、この脱離アンモニア量の計算は、非特許文献8に記載の定量方法に従って、330℃を中心とした主ピークの裾にのった500℃以上の脱離ピークを、先の主ピークの延長線によって区切り、その面積から定量した(図1及び下式1参照)。   In addition, this amount of desorbed ammonia is calculated according to the quantification method described in Non-Patent Document 8, with a desorption peak at 500 ° C. or higher at the bottom of the main peak centered at 330 ° C. being calculated from the previous main peak. They were separated by extension lines and quantified from the area (see FIG. 1 and the following formula 1).

Figure 2005060384
Figure 2005060384

(式中のAは、330℃を中心とする主ピーク、Bは、500℃以上の脱離ピークを表す。図1参照。)   (A in the formula represents a main peak centered at 330 ° C., and B represents a desorption peak at 500 ° C. or higher. See FIG. 1.)

また、本発明のプロトン型βゼオライトは、そのFT−IRスペクトルを未処理のものと比較した場合、3782cm−1の吸収が検出限界以下である特徴を有する。(図3参照) In addition, the proton type β zeolite of the present invention has a feature that the absorption at 3782 cm −1 is below the detection limit when the FT-IR spectrum is compared with that of an untreated one. (See Figure 3)

本発明で用いられる金属担持プロトン型βゼオライトとしては、上記プロトン型βゼオライトにアルカリ土類金属、遷移金属、2B族金属、第3周期から第6周期の3B族金属、第5周期から第6周期の4B族金属、又はランタノイド金属を担持させて焼成したものが使用できる。アルカリ土類金属としては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムが挙げられるが、好ましくはマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムである。遷移金属としては、スカンジウム、イットリウムなどの3A族、チタン、ジルコニウムなどの4A族、バナジウム、ニオブなどの5A族、クロム、モリブデン、タングステンなどの6A族、マンガンなどの7A族、鉄、コバルト、ニッケルなどの8族、銅、銀、金などの1B族が挙げられるが、好ましくはイットリウム、ニオブ、タンタル、マンガン、コバルト、ニッケル、銀である。2B族金属としては、亜鉛が好ましい。第4周期から第6周期の3B族金属としては、ガリウム、インジウムが好ましい。ランタノイド金属としては、ランタン、セリウム、プラセオジム、サマリウム、イッテルビウムが好ましい。また、第5周期から第6周期の4B族金属である、錫、鉛が好ましい。金属の担持方法としては、通常のイオン交換法、含浸法、化学蒸着(CVD)法、機械的混練法などの金属担持手法が適用可能であるが、イオン交換法又は含浸法が好ましい。   Examples of the metal-supported proton-type β zeolite used in the present invention include the above-mentioned proton-type β zeolite, alkaline earth metal, transition metal, Group 2B metal, Group 3B metal from the 3rd period to the 6th period, and Period 5 to 6 A baked product carrying a periodic group 4B metal or a lanthanoid metal can be used. Examples of alkaline earth metals include beryllium, magnesium, calcium, strontium, and barium, with magnesium, calcium, strontium, and barium being preferred. Transition metals include 3A group such as scandium and yttrium, 4A group such as titanium and zirconium, 5A group such as vanadium and niobium, 6A group such as chromium, molybdenum and tungsten, 7A group such as manganese, iron, cobalt, nickel Group 1B such as copper, silver, and gold is preferable, and yttrium, niobium, tantalum, manganese, cobalt, nickel, and silver are preferable. Zinc is preferable as the group 2B metal. As the 3B group metal in the fourth period to the sixth period, gallium and indium are preferable. As the lanthanoid metal, lanthanum, cerium, praseodymium, samarium and ytterbium are preferable. In addition, tin and lead, which are Group 4B metals in the fifth to sixth periods, are preferable. As a metal loading method, a metal loading method such as a normal ion exchange method, an impregnation method, a chemical vapor deposition (CVD) method, or a mechanical kneading method can be applied, but an ion exchange method or an impregnation method is preferable.

イオン交換法による前記金属担持プロトン型βゼオライトの調製は、非特許文献7に記載の方法などで行うことができる。例えば、プロトン型βゼオライトを前記金属の硝酸塩、塩酸塩又は硫酸塩などの前記金属イオン含有水溶液(前記金属塩濃度:0.1〜40重量%)中、20〜120℃で1〜20時間加熱処理し、イオン交換水などで洗浄して、20〜150℃で5分〜24時間乾燥後、300〜650℃、1〜10時間焼成することによって得られる。プロトン型βゼオライトに担持された前記金属イオンは、Mδ+/Al(δは1,2又は3の整数を表す。)が0.0001〜10、更には0.01〜1(Mδ+は前記金属イオンを表し、Alはプロトン型βゼオライトの骨格内アルミニウムを表す。)の比(原子比)になるような範囲であることが好ましい。 The metal-supported proton-type β zeolite can be prepared by an ion exchange method according to the method described in Non-Patent Document 7, for example. For example, proton type β zeolite is heated at 20 to 120 ° C. for 1 to 20 hours in the metal ion-containing aqueous solution (the metal salt concentration: 0.1 to 40% by weight) such as nitrate, hydrochloride or sulfate of the metal. It is obtained by treating, washing with ion-exchanged water, etc., drying at 20 to 150 ° C. for 5 minutes to 24 hours, and firing at 300 to 650 ° C. for 1 to 10 hours. The metal ions supported on the proton-type β zeolite have an M δ + / Al (δ represents an integer of 1, 2 or 3) of 0.0001 to 10, more preferably 0.01 to 1 (M δ + It represents a metal ion, and Al is preferably in a range such that the ratio (atomic ratio) of aluminum in the framework of proton type β zeolite is obtained.

含浸法による金属担持プロトン型βゼオライトは、非特許文献7に記載の方法などで行うことができる。例えば以下に示す方法で調製可能である。金属の硝酸塩、塩酸塩、硫酸塩などの無機塩、もしくはアルコキシドなどの有機塩を任意の溶媒に溶解させた溶液を所定量、あらかじめ焼成処理したβゼオライトに含浸させる。これを90℃〜140℃で攪拌加熱し、溶媒を蒸発させた後、300〜650℃、1〜10時間焼成する。この際、含浸操作はビーカーや磁性るつぼを用いた方法が好適に用いられるが、ロータリーエバポレーターを用いて溶液中に担体をいれ、溶媒を減圧除去、乾固するという方法で行ってもよい。プロトン型βゼオライトに担持された金属は、M/Alが0.01〜1000、更には0.1〜100(Mは担持する金属、Alは骨格内に導入されたアルミニウムを表す。)の比(原子比)になるような範囲であることが好ましい。   The metal-supported proton type β zeolite by the impregnation method can be performed by the method described in Non-Patent Document 7, or the like. For example, it can be prepared by the method shown below. A predetermined amount of a solution in which an inorganic salt such as a metal nitrate, hydrochloride or sulfate, or an organic salt such as an alkoxide is dissolved in an arbitrary solvent is impregnated in a pre-calcined β zeolite. This is stirred and heated at 90 to 140 ° C. to evaporate the solvent, and then baked at 300 to 650 ° C. for 1 to 10 hours. At this time, a method using a beaker or a magnetic crucible is preferably used for the impregnation operation. However, the impregnation may be performed by a method in which a carrier is placed in a solution using a rotary evaporator, and the solvent is removed under reduced pressure and dried. The metal supported on the proton-type β zeolite has an M / Al ratio of 0.01 to 1000, more preferably 0.1 to 100 (M represents a supported metal, and Al represents aluminum introduced into the skeleton). It is preferable that the range is such that (atomic ratio).

プロトン型βゼオライトの使用量は、前記式(1)又は(2)で表わされるベンゼン化合物に対するプロトン型βゼオライトの重量比(プロトン型βゼオライト:ベンゼン化合物)が1:1〜1:500、更には1:5〜1:100になるような範囲であることが好ましい。   The amount of the proton type β zeolite used is such that the weight ratio of the proton type β zeolite to the benzene compound represented by the formula (1) or (2) (proton type β zeolite: benzene compound) is 1: 1 to 1: 500, Is preferably in the range of 1: 5 to 1: 100.

本発明で使用されるプロトン型βゼオライトの形状は、粉体、粒体、ペレット、ハニカム状成形体などを挙げることができる。   Examples of the shape of the proton-type β zeolite used in the present invention include powders, granules, pellets, and honeycomb shaped bodies.

前記式(3)又は式(4)で示されるフェノール化合物の製造法に応じた形状としては、例えば、液相バッチ式反応器を用いて製造する時には粉体、粒体などを使用するのが好ましく、液相流通式反応器を用いた時にはペレット、ハニカム状成形体などが好ましい。   As a shape according to the manufacturing method of the phenol compound shown by said Formula (3) or Formula (4), when manufacturing using a liquid phase batch type reactor, powder, a granule, etc. are used, for example. Preferably, when a liquid phase flow reactor is used, pellets, honeycomb shaped bodies and the like are preferable.

本発明の前記式(3)又は式(4)で示されるフェノール化合物の製造では、反応温度は、20〜300℃、更には40〜200℃であることが好ましい。反応時間は、触媒の種類や反応温度によって異なるが、特に制限は無い。また、反応は大気圧で行えるが減圧又は加圧下で行ってもよい。反応は、液相で、バッチ式、流通式、トリクルベッド方式などで行うことができる。   In the production of the phenol compound represented by formula (3) or formula (4) of the present invention, the reaction temperature is preferably 20 to 300 ° C, more preferably 40 to 200 ° C. The reaction time varies depending on the type of catalyst and the reaction temperature, but is not particularly limited. The reaction can be performed at atmospheric pressure, but may be performed under reduced pressure or increased pressure. The reaction can be carried out in a liquid phase by a batch system, a flow system, a trickle bed system, or the like.

本発明における反応としては、例えば、前記式(1)又は式(2)で示されるベンゼン化合物、過酸化水素、ケトン及び燐酸を、βゼオライトをあらかじめ充填した反応器に供給して、前記式(1)又は式(2)で示されるベンゼン化合物を酸化して前記式(3)又は式(4)で示されるフェノール化合物を生成させ、反応器から反応混合物を排出させる反応などが挙げられる。   As the reaction in the present invention, for example, a benzene compound represented by the above formula (1) or formula (2), hydrogen peroxide, ketone and phosphoric acid are supplied to a reactor pre-filled with β zeolite, and the above formula ( Examples thereof include a reaction in which a benzene compound represented by 1) or formula (2) is oxidized to produce a phenol compound represented by formula (3) or formula (4), and the reaction mixture is discharged from the reactor.

本発明で製造される前記式(3)又は式(4)で示されるフェノール化合物は、原料の前記式(1)又は式(2)で示されるベンゼン化合物の構造に対応し、1種類あるいは数種類のものの混合物として得られる。また、これらのフェノール化合物は、常法にて分離、精製して得ることができる。   The phenol compound represented by the formula (3) or the formula (4) produced in the present invention corresponds to the structure of the benzene compound represented by the formula (1) or the formula (2) of the raw material, and one kind or several kinds As a mixture of These phenol compounds can be obtained by separation and purification by a conventional method.

以下、本発明を実施例及び比較例によって具体的に説明する。なお、本発明はこれら実施例で制限されるものではない。
フェノール化合物の収率は、次式に従って求めたものである。なお、分析はガスクロマトグラフィーにより行った。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, this invention is not restrict | limited by these Examples.
The yield of the phenol compound is determined according to the following formula. The analysis was performed by gas chromatography.

Figure 2005060384
Figure 2005060384

参考例1.酸性水溶液によるプロトン型βゼオライトの処理
Al:Si=1:37.5であるゼオリスト製のプロトン型βゼオライト(以後H/βと標記する)10.0gを、pHが1.3の硝酸水溶液が50ml入ったナスフラスコに入れ、これをオイルバスで85℃で攪拌しながら2時間加熱した。次いで、ゼオライトを十分にイオン交換水で洗浄し、吸引濾過した後110℃で乾燥、550℃で2.5時間空気焼成した。得られたβゼオライト(以後H/βHNOと標記する)のICP発光分析を行ったところ、βゼオライト中のアルミニウムが部分的に抜け、Al:Si=1:78になっていた。
Reference Example 1 Treatment of proton type β zeolite with acidic aqueous solution 10.0 g of proton type β zeolite made by Zeolis (hereinafter referred to as H / β) with Al: Si = 1: 37.5 was added to an aqueous nitric acid solution having a pH of 1.3. This was placed in an eggplant flask containing 50 ml and heated for 2 hours while stirring at 85 ° C. in an oil bath. Next, the zeolite was sufficiently washed with ion-exchanged water, filtered with suction, dried at 110 ° C., and calcined at 550 ° C. for 2.5 hours. When the obtained β zeolite (hereinafter referred to as H / βHNO 3 ) was subjected to ICP emission analysis, aluminum in the β zeolite was partially removed and Al: Si = 1: 78.

参考例2.カルシウム担持プロトン型βゼオライトの調製
硝酸カルシウム四水和物1.8gをイオン交換水に溶解させることにより、Caイオン含有水溶液を15ml調製した。得られた水溶液にAl:Si=1:37.5であるゼオリスト製のプロトン型βゼオライト2gを浸漬し、85℃で14時間保温することにより、プロトンとカルシウムイオンのイオン交換を行った。得られた懸濁液を吸引濾過し、110℃で乾燥後、550℃で2.5時間焼成することにより、カルシウム担持プロトン型βゼオライト1.9gを得た(以後Ca/H/βと標記する)。ICP発光分析を行ったところ、該βゼオライト中に導入されたカルシウムとAlの比(原子比)は、Ca/Al=0.28であった。
Reference Example 2 Preparation of calcium-supporting proton type β zeolite 15 ml of Ca ion-containing aqueous solution was prepared by dissolving 1.8 g of calcium nitrate tetrahydrate in ion-exchanged water. Ion exchange between protons and calcium ions was performed by immersing 2 g of Zeolist proton type β-zeolite having Al: Si = 1: 37.5 in the obtained aqueous solution and keeping it at 85 ° C. for 14 hours. The obtained suspension was filtered with suction, dried at 110 ° C., and then calcined at 550 ° C. for 2.5 hours to obtain 1.9 g of calcium-supported proton type β zeolite (hereinafter referred to as Ca / H / β). To do). As a result of ICP emission analysis, the ratio (atomic ratio) between calcium and Al introduced into the β zeolite was Ca / Al = 0.28.

参考例3.酸性水溶液処理したプロトン型βゼオライトへのカルシウム担持
参考例2と同様の方法でH/βHNOに対してカルシウムを担持した触媒を調製した(以後Ca/H/βHNO)。ICP発光分析を行ったところ、該βゼオライト中に導入されたカルシウムとAlの比(原子比)は、Ca/Al=0.41であった。
Reference Example 3 Calcium supported on proton type β zeolite treated with acidic aqueous solution A catalyst supporting calcium with respect to H / βHNO 3 was prepared in the same manner as in Reference Example 2 (hereinafter Ca / H / βHNO 3 ). As a result of ICP emission analysis, the ratio (atomic ratio) between calcium and Al introduced into the β zeolite was Ca / Al = 0.41.

実施例1.
Al:Si=1:37.5であるゼオリスト製のプロトン型βゼオライト0.50g、アニソール46.0g(0.425mol)、ピナコリン(3,3−ジメチル−2−ブタノン)1.06g(0.0106mol)、85重量%燐酸水溶液0.02gを300mlのフラスコに入れ、窒素雰囲気に置換した後、オイルバスで攪拌しながら120℃まで昇温した。次いで、この温度において、0.10gの60%重量過酸化水素水を滴下し、3分後、6分後、9分後、12分後、15分後の間隔で0.10gづつ滴下して、計0.60g(0.0106mol)の過酸化水素水を6回に分けて加えた。最初の滴下から60分になるまで反応させた。
Example 1.
0.50 g of Zeolist proton type β zeolite with Al: Si = 1: 37.5, 46.0 g (0.425 mol) of anisole, 1.06 g of pinacholine (3,3-dimethyl-2-butanone) 0106 mol), 0.02 g of 85 wt% phosphoric acid aqueous solution was placed in a 300 ml flask and the atmosphere was replaced with a nitrogen atmosphere, and then the temperature was raised to 120 ° C. while stirring in an oil bath. Next, at this temperature, 0.10 g of 60% hydrogen peroxide solution was dropped, and 0.10 g was dropped every 3 minutes, 6 minutes, 9 minutes, 12 minutes, and 15 minutes later. A total of 0.60 g (0.0106 mol) of hydrogen peroxide was added in 6 portions. The reaction was continued until 60 minutes after the first addition.

その結果、メトキシフェノールの収率は、o−メトキシフェノールが35.0%、p−メトキシフェノールが49.0%で、合計収率は84.0%であった。反応液は薄い赤褐色に着色したのみであり、タール分の蓄積は殆ど観察されなかった。   As a result, the yield of methoxyphenol was 35.0% for o-methoxyphenol and 49.0% for p-methoxyphenol, and the total yield was 84.0%. The reaction solution was only colored light reddish brown, and tar accumulation was hardly observed.

実施例2.
触媒を参考例1で調製したH/βHNOとした以外は実施例1と同様に反応させた。
その結果、メトキシフェノールの収率は、o−メトキシフェノールが35.8%、p−メトキシフェノールが52.2%で、合計収率は88.0%であった。反応液は薄い赤色に着色したのみであり、タール分の蓄積は殆ど観察されなかった。
Example 2
The reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that the catalyst was H / βHNO 3 prepared in Reference Example 1.
As a result, the yield of methoxyphenol was 35.8% for o-methoxyphenol and 52.2% for p-methoxyphenol, and the total yield was 88.0%. The reaction solution was only colored light red and tar accumulation was hardly observed.

実施例3.
触媒を参考例2で調製したCa/H/βとした以外は実施例1と同様に反応させた。
その結果、メトキシフェノールの収率は、o−メトキシフェノールが36.4%、p−メトキシフェノールが51.9%で、合計収率は88.3%であった。反応液は薄い赤色に着色したのみであり、タール分の蓄積は殆ど観察されなかった。
Example 3
The reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that the catalyst was Ca / H / β prepared in Reference Example 2.
As a result, the yield of methoxyphenol was 36.4% for o-methoxyphenol and 51.9% for p-methoxyphenol, and the total yield was 88.3%. The reaction solution was only colored light red and tar accumulation was hardly observed.

実施例4.
触媒を参考例3で調製したCa/H/βHNOとした以外は実施例1と同様に反応させた。
その結果、メトキシフェノールの収率は、o−メトキシフェノールが35.0%、p−メトキシフェノールが50.2%で、合計収率は85.2%であった。反応液は薄い赤色に着色したのみであり、タール分の蓄積は殆ど観察されなかった。
Example 4
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the catalyst was Ca / H / βHNO 3 prepared in Reference Example 3.
As a result, the yield of methoxyphenol was 35.0% for o-methoxyphenol and 50.2% for p-methoxyphenol, and the total yield was 85.2%. The reaction solution was only colored light red and tar accumulation was hardly observed.

比較例1.
触媒を98%濃硫酸0.02gとした以外は実施例1と同様に反応させた。
その結果、メトキシフェノールの収率は、o−メトキシフェノールが21.6%、p−メトキシフェノールが3.8%で、合計収率は25.4%であった。反応液は赤褐色に着色し、タール分の蓄積が観察された。
Comparative Example 1
The reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that 0.02 g of 98% concentrated sulfuric acid was used.
As a result, the yield of methoxyphenol was 21.6% for o-methoxyphenol and 3.8% for p-methoxyphenol, and the total yield was 25.4%. The reaction solution colored reddish brown, and accumulation of tar content was observed.

比較例2.
触媒をAl:Si=1:3.0である日揮ユニバーサル製US−Yとした以外は実施例1と同様に反応させた。
その結果、メトキシフェノールの収率は、o−メトキシフェノールが34.9%、p−メトキシフェノールが12.2%で、合計収率は47.1%であった。反応液は薄い赤色に着色しただけであり、タール分の蓄積は殆ど観察されなかった。
Comparative Example 2
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the catalyst was US-Y made by JGC Universal Co., which had Al: Si = 1: 3.0.
As a result, the yield of methoxyphenol was 34.9% for o-methoxyphenol and 12.2% for p-methoxyphenol, and the total yield was 47.1%. The reaction solution was only colored light red and almost no tar content was observed.

比較例3.
触媒をTi:Si=1:38.0であるエヌ・イー・ケムキャット製TS−1を触媒とし、ピナコリンおよび燐酸を添加しない以外は実施例1と同様に反応させた。
その結果、メトキシフェノールの収率は、o−メトキシフェノールが4.2%、p−メトキシフェノールが14.9%で、合計収率は19.1%であった。反応液は薄い赤色に着色しただけであり、タール分の蓄積は殆ど観察されなかった。
Comparative Example 3
The catalyst was TS-1 manufactured by N.E. Chemcat having Ti: Si = 1: 38.0, and the reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that pinacholine and phosphoric acid were not added.
As a result, the yield of methoxyphenol was 4.2% for o-methoxyphenol and 14.9% for p-methoxyphenol, and the total yield was 19.1%. The reaction solution was only colored light red and almost no tar content was observed.

Figure 2005060384
Figure 2005060384

実施例5.
参考例1で調製した硝酸処理したプロトン型βゼオライト0.20g、アニソール11.5g(0.106mol)、ジエチルケトン0.27g(0.00321mol)、85重量%燐酸水溶液0.02gを300mlのフラスコに入れ、窒素雰囲気に置換した後、オイルバスで攪拌しながら120℃まで昇温した。次いで、この温度において、0.10gの60%重量過酸化水素水を滴下し、3分後、6分後に更に0.10g滴下して、計0.30g(0.00529mol)の過酸化水素水を3回に分けて加えた。10分経過後オイルバスの温度を140℃に上げ、最初の滴下から60分になるまで反応させた。
その結果、メトキシフェノールの収率は、o−メトキシフェノールが32.6%、p−メトキシフェノールが44.4%で、合計収率は77.0%であった。反応液は薄い赤褐色に着色したのみであり、タール分の蓄積は殆ど観察されなかった。
Embodiment 5 FIG.
A 300 ml flask containing 0.20 g of the proton-treated β zeolite prepared in Reference Example 1, 11.5 g (0.106 mol) of anisole, 0.27 g (0.00321 mol) of diethyl ketone and 0.02 g of 85 wt% phosphoric acid aqueous solution And the atmosphere was heated to 120 ° C. while stirring in an oil bath. Next, at this temperature, 0.10 g of a 60% hydrogen peroxide solution was dropped, and after 3 minutes and 6 minutes, another 0.10 g was dropped, and a total of 0.30 g (0.00529 mol) of hydrogen peroxide solution was added. Was added in three portions. After 10 minutes, the temperature of the oil bath was raised to 140 ° C., and the reaction was continued until 60 minutes from the first addition.
As a result, the yield of methoxyphenol was 32.6% for o-methoxyphenol and 44.4% for p-methoxyphenol, and the total yield was 77.0%. The reaction solution was only colored light reddish brown, and tar accumulation was hardly observed.

実施例6.
ケトンをメチルイソブチルケトン(4−メチル−2−ペンタノン)0.63g(0.00629mol)とした以外は実施例4と同様に反応させた。
その結果、メトキシフェノールの収率は、o−メトキシフェノールが34.6%、p−メトキシフェノールが37.9%で、合計収率は72.5%であった。反応液は薄い赤褐色に着色したのみであり、タール分の蓄積は殆ど観察されなかった。
Example 6
The reaction was conducted in the same manner as in Example 4 except that 0.63 g (0.00629 mol) of methyl isobutyl ketone (4-methyl-2-pentanone) was used.
As a result, the yield of methoxyphenol was 34.6% for o-methoxyphenol and 37.9% for p-methoxyphenol, and the total yield was 72.5%. The reaction solution was only colored light reddish brown, and tar accumulation was hardly observed.

実施例7.
ケトンをピナコリン(3,3−ジメチル−2−ブタノン)0.32g(0.00319mol)とした以外は実施例4と同様に反応させた。
その結果、メトキシフェノールの収率は、o−メトキシフェノールが33.5%、p−メトキシフェノールが46.4%で、合計収率は79.9%であった。反応液は薄い赤褐色に着色したのみであり、タール分の蓄積は殆ど観察されなかった。
Example 7
The reaction was conducted in the same manner as in Example 4 except that the ketone was 0.32 g (0.00319 mol) of pinacholine (3,3-dimethyl-2-butanone).
As a result, the yield of methoxyphenol was 33.5% for o-methoxyphenol and 46.4% for p-methoxyphenol, and the total yield was 79.9%. The reaction solution was only colored light reddish brown, and tar accumulation was hardly observed.

Figure 2005060384
Figure 2005060384

実施例8
Al:Si=1:75であるゼオリスト製のプロトン型βゼオライト0.20gを触媒とし、燐酸を添加しない以外は実施例5と同様に反応を行った。
その結果、メトキシフェノールの収率は、o−メトキシフェノールが30.3%、p−メトキシフェノールが40.2%で、合計収率は70.5%であった。反応液は薄い赤褐色に着色したのみであり、タール分の蓄積は殆ど観察されなかった。
Example 8
The reaction was carried out in the same manner as in Example 5 except that 0.20 g of proton type β zeolite made by Zeolis with Al: Si = 1: 75 was used as a catalyst, and phosphoric acid was not added.
As a result, the yield of methoxyphenol was 30.3% for o-methoxyphenol and 40.2% for p-methoxyphenol, and the total yield was 70.5%. The reaction solution was only colored light reddish brown, and tar accumulation was hardly observed.

実施例9.
アニソールの代わりにフェネトール(エトキシベンゼン)52.0g(0.425mol)を反応基質として用いた以外は実施例1と同様に反応させた。
その結果、エトキシフェノールの収率は、o−エトキシフェノールが32.5%、p−エトキシフェノールが46.1%で、合計収率は78.6%であった。反応液は薄い赤色に着色しただけであり、タール分の蓄積は殆ど観察されなかった。
Example 9
The reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that 52.0 g (0.425 mol) of phenetole (ethoxybenzene) was used as a reaction substrate instead of anisole.
As a result, the yield of ethoxyphenol was 32.5% for o-ethoxyphenol and 46.1% for p-ethoxyphenol, and the total yield was 78.6%. The reaction solution was only colored light red and almost no tar content was observed.

Figure 2005060384
Figure 2005060384

実施例10.
参考例1で調製したH/βHNO0.20g、トルエン9.80g、3−ペンタノン0.27g、85重量%燐酸水溶液0.02gを300mlのフラスコに入れ、窒素雰囲気に置換した後、攪拌しながら120℃まで昇温した。次いで、この温度において、0.10gの60重量%過酸化水素水を滴下し、1.5分後更に0.10g、3分後更に0.10g滴下して、最初の滴下から60分になるまで反応させた。
その結果、トルエンの酸化生成物であるo−クレゾールの収率が16.2%、p−クレゾールの収率が19.5%で、クレゾールの合計収率は35.7%であった。
Example 10
0.20 g of H / βHNO 3 prepared in Reference Example 1, 9.80 g of toluene, 0.27 g of 3-pentanone, and 0.02 g of 85 wt% phosphoric acid aqueous solution were placed in a 300 ml flask, replaced with a nitrogen atmosphere, and stirred. The temperature was raised to 120 ° C. Next, at this temperature, 0.10 g of 60% by weight hydrogen peroxide solution is dropped, and after 1.5 g, 0.10 g is further dropped, and further 0.10 g is dropped after 3 minutes. Reacted until.
As a result, the yield of o-cresol, an oxidation product of toluene, was 16.2%, the yield of p-cresol was 19.5%, and the total yield of cresol was 35.7%.

実施例11.
3−ペンタノンをピナコリン(3,3−ジメチル−2−ブタノン)0.34gとした以外は実施例9と同様に反応させた。
その結果、トルエンの酸化生成物であるo−クレゾールの収率が20.3%、p−クレゾールの収率が21.9%で、クレゾールの合計収率は42.2%であった。
Example 11
The reaction was conducted in the same manner as in Example 9 except that 0.34 g of 3-pentanone was changed to pinacholine (3,3-dimethyl-2-butanone).
As a result, the yield of o-cresol which is an oxidation product of toluene was 20.3%, the yield of p-cresol was 21.9%, and the total yield of cresol was 42.2%.

実施例12.
参考例1で調製されたH/βHNO0.50g、メチレンジオキシベンゼン52.0g(0.412mol)、ピナコリン2.16g(0.022mol)、85重量%燐酸水溶液0.02gを300mlのフラスコに入れ、窒素雰囲気に置換した後、攪拌しながら100℃まで昇温した。次いで、この温度において、0.10gの60重量%過酸化水素水を滴下し、1.5分後更に0.10g、3分後更に0.10g、4.5分後に0.10g、6分後に0.10g、7.5分後に0.10g滴下して、最初の滴下から30分になるまで反応させた。
その結果、セサモールの収率は28.0%であった。
Example 12 FIG.
A 300 ml flask containing 0.50 g of H / βHNO 3 prepared in Reference Example 1, 52.0 g (0.412 mol) of methylenedioxybenzene, 2.16 g (0.022 mol) of pinacholine, and 0.02 g of 85 wt% phosphoric acid aqueous solution. Then, the temperature was raised to 100 ° C. with stirring. Next, at this temperature, 0.10 g of 60 wt% hydrogen peroxide water was added dropwise, 1.5 minutes later 0.10 g, 3 minutes further 0.10 g, 4.5 minutes later 0.10 g, 6 minutes Thereafter, 0.10 g was added dropwise, and 0.10 g was added dropwise after 7.5 minutes, and the reaction was continued until 30 minutes from the first addition.
As a result, the yield of sesamol was 28.0%.

プロトン型βゼオライトのアンモニア昇温脱離法(NH−TPD)のスペクトル(模式図)Spectrum of proton-type beta zeolite by ammonia temperature programmed desorption (NH 3 -TPD) (schematic diagram) H/β(38)及びH/βHNO(38)のアンモニア昇温脱離法(NH−TPD)のスペクトルSpectra of ammonia temperature programmed desorption method (NH 3 -TPD) of H / β (38) and H / βHNO 3 (38) H/β(38)及びH/βHNO(38)のFT−IRスペクトルFT-IR spectra of H / β (38) and H / βHNO 3 (38)

Claims (4)

プロトン型βゼオライト及びケトンの存在下、下式(1)及び式(2)で示されるベンゼン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を
Figure 2005060384
(式中、Rは、炭素原子数1〜6のアルキル基又は炭素原子数1〜6のアルコキシ基を表し、Rは水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基又はハロゲン原子を表し、nは1〜5の整数であり、mは1〜5の整数であり、n+m=6であり、複数のR及びRはそれぞれ同一でも異なっていてもよく、pは1又は2の整数である。)
過酸化物で酸化することを特徴とする下式(3)及び式(4)で示されるフェノール化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種のフェノール化合物の製造方法。
Figure 2005060384
(式中、R、R、n及びpは前記と同義であり、m’=m−1である。)
In the presence of proton type β zeolite and ketone, at least one selected from the group consisting of benzene compounds represented by the following formulas (1) and (2):
Figure 2005060384
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom. , N is an integer of 1 to 5, m is an integer of 1 to 5, n + m = 6, the plurality of R 1 and R 2 may be the same or different, and p is 1 or 2 (It is an integer.)
A method for producing at least one phenol compound selected from the group consisting of phenol compounds represented by the following formulas (3) and (4), characterized by oxidation with a peroxide.
Figure 2005060384
(Wherein R 1 , R 2 , n and p are as defined above, and m ′ = m−1).
過酸化物が過酸化水素またはケトンパーオキサイドである、請求項1記載のフェノール化合物の製造方法。 The method for producing a phenol compound according to claim 1, wherein the peroxide is hydrogen peroxide or ketone peroxide. プロトン型βゼオライトが、アンモニア昇温脱離法(NH−TPD)のスペクトルにおいて、330℃を中心としてプラスマイナス100℃の範囲の脱離ピークを示す酸点が存在し、且つ500℃以上の脱離ピークを示す強い酸点の量が2.5μmol/g以下であるプロトン型βゼオライトである請求項1又は2記載のフェノール化合物の製造方法。 The proton-type β zeolite has an acid point that exhibits a desorption peak in the range of plus or minus 100 ° C. around 330 ° C. in the ammonia temperature programmed desorption method (NH 3 -TPD) spectrum, and 500 ° C. or more. 3. The method for producing a phenol compound according to claim 1 or 2, which is a proton-type β zeolite having an amount of strong acid sites showing a desorption peak of 2.5 μmol / g or less. プロトン型βゼオライトがアルカリ土類金属、遷移金属、2B族金属、第3周期から第6周期の3B族金属、第5周期から第6周期の4B族金属、又はランタノイド金属担持プロトン型βゼオライトである、請求項1又は2記載のフェノール化合物の製造方法。
Proton type β zeolite is alkaline earth metal, transition metal, group 2B metal, group 3B metal from the 3rd period to the 6th period, group 4B metal from the 5th period to the 6th period, or a lanthanoid metal supported proton type β zeolite The manufacturing method of the phenolic compound of Claim 1 or 2.
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