JP2008308389A - Method for producing titanosilicate and method for producing oxime - Google Patents

Method for producing titanosilicate and method for producing oxime Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a titanosilicate which exhibits excellent performances as a catalyst in an ammoximation reaction of a ketone in terms of the conversion rate of the ketone, the selectivity of an oxime and catalyst life, and to provide a method for producing an oxime with good selectivity while maintaining catalyst life over a prolonged period of time by bringing a ketone into an ammoximation reaction at a high conversion rate. <P>SOLUTION: The method for producing the titanosilicate having MWW structure includes: mixing a silicon compound, a titanium compound, a boron compound, water and a structure directing agent; bringing a prepared mixture into a hydrothermal synthesis reaction by temperature rising to 150-200°C; and firing obtained crystals, wherein a temperature rising rate in the temperature range from 50°C to 150°C is ≤45°C/h. The method for producing an oxime includes bringing a ketone into an ammoximation reaction with a peroxide and ammonia in the presence of the titanosilicate having MWW structure. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、MWW構造を有するチタノシリケートの製造方法と、該製造方法により得られたMWW構造を有するチタノシリケートの存在下に、ケトンを過酸化物及びアンモニアによりアンモキシム化反応させてオキシムを製造する方法とに関する。オキシムは、例えば、アミドやラクタムの原料等として有用である。   The present invention relates to a method for producing a titanosilicate having an MWW structure and an ammoximation reaction of a ketone with a peroxide and ammonia in the presence of the titanosilicate having an MWW structure obtained by the production method. And a method of manufacturing. Oxime is useful, for example, as a raw material for amides and lactams.

従来、ケトンを過酸化物及びアンモニアによりアンモキシム化反応させてオキシムを製造する方法において、MWW構造を有するチタノシリケートが触媒の1つとして用いられている。
かかるMWW構造を有するチタノシリケートの製造方法として、ケイ素化合物、チタン化合物、ホウ素化合物、水及び構造規定剤を常温で混合した後、昇温して水熱合成反応に付す方法が提案されている(非特許文献1参照)。
Conventionally, a titanosilicate having an MWW structure has been used as one of catalysts in a method for producing an oxime by an ammoximation reaction of a ketone with a peroxide and ammonia.
As a method for producing titanosilicate having such an MWW structure, a method is proposed in which a silicon compound, a titanium compound, a boron compound, water and a structure directing agent are mixed at room temperature and then heated to a hydrothermal synthesis reaction. (Refer nonpatent literature 1).

ケミストリー・レターズ(Chemistry Letters)、(日本)、2000年、p.774−775Chemistry Letters, (Japan), 2000, p. 774-775

しかしながら、上記方法により製造されたチタノシリケートを、ケトンを過酸化物及びアンモニアによりアンモキシム化反応させるオキシムの製造において触媒として用いた場合、ケトンの転化率やオキシムの選択率の点で、充分に満足しうる性能を発揮しないことがあった。また、触媒寿命の点においても、必ずしも充分とは言えなかった。   However, when the titanosilicate produced by the above method is used as a catalyst in the production of an oxime in which a ketone is ammoximation-reacted with a peroxide and ammonia, the conversion of the ketone and the selectivity of the oxime are sufficient. In some cases, satisfactory performance was not exhibited. Further, it was not always sufficient in terms of catalyst life.

そこで、本発明の目的は、ケトンのアンモキシム化反応における触媒として、ケトンの転化率、オキシムの選択率および触媒寿命の点で優れた性能を発揮するチタノシリケートを製造する方法を提供し、さらに、高い転化率でケトンをアンモキシム化反応させて、長期間にわたり触媒寿命を維持しつつ、良好な選択率でオキシムを製造する方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a titanosilicate that exhibits excellent performance in terms of ketone conversion, oxime selectivity and catalyst life as a catalyst in the ketone ammoximation reaction, Another object of the present invention is to provide a method for producing an oxime with a good selectivity while allowing a ketone to undergo an ammoximation reaction at a high conversion rate and maintaining a catalyst life over a long period of time.

本発明者等は、前記課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、ケイ素化合物、チタン化合物、ホウ素化合物、水及び構造規定剤を混合した後、所定の温度まで昇温して水熱合成反応を行うにあたり、特定温度から特定温度まで間の昇温速度(温度上昇速度)を一定以下にして該昇温を行うことにより、所望のチタノシリケートを製造しうることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have mixed a silicon compound, a titanium compound, a boron compound, water, and a structure directing agent, and then raised the temperature to a predetermined temperature to perform a hydrothermal synthesis reaction. In carrying out the process, it was found that a desired titanosilicate can be produced by performing the temperature increase at a temperature increase rate (temperature increase rate) between a specific temperature and a specific temperature below a certain level, and the present invention has been completed. It came to do.

すなわち、本発明のチタノシリケートの製造方法は、ケイ素化合物、チタン化合物、ホウ素化合物、水及び構造規定剤を混合した後、150〜200℃に昇温して水熱合成反応に付し、得られた結晶を焼成することによりMWW構造を有するチタノシリケートを製造する方法であって、50℃から150℃までの温度領域における温度上昇速度が45℃/時間以下であることを特徴とする。   That is, the method for producing the titanosilicate of the present invention is obtained by mixing a silicon compound, a titanium compound, a boron compound, water, and a structure directing agent, then raising the temperature to 150 to 200 ° C. and subjecting it to a hydrothermal synthesis reaction. A method for producing a titanosilicate having an MWW structure by firing the obtained crystal, wherein the temperature rise rate in the temperature range from 50 ° C. to 150 ° C. is 45 ° C./hour or less.

また、本発明のオキシムの製造方法は、前記本発明のチタノシリケートの製造方法により得られたMWW構造を有するチタノシリケートの存在下に、ケトンを過酸化物及びアンモニアによりアンモキシム化反応させるものである。   The oxime production method of the present invention is a method in which a ketone is ammoximation-reacted with a peroxide and ammonia in the presence of a titanosilicate having an MWW structure obtained by the method of producing the titanosilicate of the present invention. It is.

本発明によれば、ケトンのアンモキシム化反応における触媒として、ケトンの転化率、オキシムの選択率および触媒寿命の点で優れた性能を発揮するチタノシリケートを製造することができる、という効果が得られる。そして、かかるチタノシリケートの存在下に、高い転化率でケトンをアンモキシム化反応させて、長時間にわたり触媒寿命を維持しつつ、良好な選択率でオキシムを製造することができる。   According to the present invention, as a catalyst in the ammoximation reaction of ketone, it is possible to produce a titanosilicate that exhibits excellent performance in terms of conversion rate of ketone, selectivity of oxime, and catalyst life. It is done. Then, in the presence of such titanosilicate, an oxime can be produced with a good selectivity while maintaining the catalyst life over a long period of time by causing the ketone to undergo an ammoximation reaction at a high conversion rate.

本発明のチタノシリケートの製造方法は、ケイ素化合物、チタン化合物、ホウ素化合物、水及び構造規定剤を混合して水熱合成反応に付し、得られた結晶を焼成するものである。   In the method for producing a titanosilicate according to the present invention, a silicon compound, a titanium compound, a boron compound, water and a structure directing agent are mixed and subjected to a hydrothermal synthesis reaction, and the obtained crystal is fired.

前記ケイ素化合物としては、例えば、テトラエチルオルソシリケートのようなテトラアルキルオルソシリケート、シリカ(ヒュームドシリカ)等が挙げられる。
前記チタン化合物としては、例えば、テトラ−n−ブチルオルソチタネートのようなテトラアルキルオルソチタネート、ペルオキシチタン酸テトラ−n−ブチルアンモニウムのようなペルオキシチタン酸塩、ハロゲン化チタン等が挙げられる。
前記ホウ素化合物としては、例えば、ホウ酸、無水ホウ酸等が挙げられる。
前記構造規定剤は、層状構造を形成するためのテンプレートとして用いられるものであり、例えば、ピペリジン、ヘキサメチレンイミン等の従来公知の構造規定剤が使用できる。
Examples of the silicon compound include tetraalkyl orthosilicate such as tetraethyl orthosilicate, silica (fumed silica), and the like.
Examples of the titanium compound include tetraalkyl orthotitanates such as tetra-n-butyl orthotitanate, peroxy titanates such as tetra-n-butyl ammonium peroxytitanate, and titanium halides.
Examples of the boron compound include boric acid and anhydrous boric acid.
The structure directing agent is used as a template for forming a layered structure. For example, conventionally known structure directing agents such as piperidine and hexamethyleneimine can be used.

前記各原材料の使用割合は、ケイ素化合物中のケイ素を基準にして、チタン化合物はチタンとして0.01〜0.1モル倍であり、ホウ素化合物はホウ素として0.1〜2モル倍であり、水は3〜50モル倍であり、構造規定剤は0.3〜3モル倍であることが好ましい。   The use ratio of each raw material is based on silicon in the silicon compound, the titanium compound is 0.01 to 0.1 mol times as titanium, the boron compound is 0.1 to 2 mol times as boron, Water is preferably 3 to 50 mole times, and the structure directing agent is preferably 0.3 to 3 mole times.

前記各原材料(ケイ素化合物、チタン化合物、ホウ素化合物、水及び構造規定剤)の混合は、50℃以下の温度で行うことが好ましく、より好ましくは0〜50℃、さらに好ましくは10〜50℃の温度で混合するのがよい。各原材料の混合時の温度が50℃を超えると、不活性な酸化チタン粒子の生成量が増加するおそれがある。
なお、前記各原材料の混合を50℃以下の温度(例えば室温)で開始し、原材料仕込時の溶解熱等による発熱により、混合物の温度が50℃を超える温度になった場合は、50℃以上となった時点から後述する範囲の温度上昇速度を満足する限り、特に冷却等の手段を講じることなく、その温度から後述する昇温を開始しても構わない。
It is preferable to mix each said raw material (a silicon compound, a titanium compound, a boron compound, water, and a structure directing agent) at the temperature of 50 degrees C or less, More preferably, it is 0-50 degreeC, More preferably, it is 10-50 degreeC. Mix at temperature. When the temperature at the time of mixing each raw material exceeds 50 degreeC, there exists a possibility that the production amount of an inactive titanium oxide particle may increase.
In addition, when the mixing of each raw material starts at a temperature of 50 ° C. or lower (for example, room temperature) and the temperature of the mixture exceeds 50 ° C. due to heat generated by the heat of dissolution at the time of raw material charging, 50 ° C. or higher As long as the temperature increase rate in the range described later is satisfied from that point, the temperature increase described later may be started from that temperature without particularly taking measures such as cooling.

前記各原材料の混合方法は、特に制限されないが、例えば、全ての原材料を一括して混合してもよいし、各原材料を順次混合していってもよい。特に、液体である原材料を先に混合した後に固体である原材料を混合することが、均一に攪拌でき、ひいては得られたチタノシリケート中のチタンの偏在を回避できる点で好ましい。   The method for mixing the raw materials is not particularly limited. For example, all the raw materials may be mixed together or the raw materials may be mixed sequentially. In particular, it is preferable to mix the raw material that is a liquid after mixing the raw material that is a liquid first, in that it can be uniformly stirred and, in turn, can prevent uneven distribution of titanium in the obtained titanosilicate.

前記各原材料の混合物は、150〜200℃に昇温して水熱合成反応に付される。一般に、水熱合成とは、高温の水とくに高温高圧の水の存在の下に行われる物質の合成および結晶成長法をいい(「岩波 理化学辞典」、第4版、株式会社岩波書店、1987年、p.647参照)をいい、具体的には、前記各原材料を混合し、オートクレーブ中、自圧下に100〜200℃程度の温度で加熱して、数時間〜数日間、攪拌することにより行われる。
本発明においては、水熱合成反応の加熱温度を150〜200℃とすること、および昇温の際の温度上昇速度を後述するよう制御すること以外は、一般的な水熱合成反応における条件を採用することができる。
The mixture of the raw materials is heated to 150 to 200 ° C. and subjected to a hydrothermal synthesis reaction. In general, hydrothermal synthesis refers to the synthesis and crystal growth method of substances performed in the presence of high-temperature water, particularly high-temperature and high-pressure water ("Iwanami Rikagaku Dictionary", 4th edition, Iwanami Shoten Co., Ltd., 1987). Specifically, the raw materials are mixed, heated in an autoclave at a temperature of about 100 to 200 ° C. under a self-pressure, and stirred for several hours to several days. Is called.
In the present invention, the conditions for the general hydrothermal synthesis reaction are the same except that the heating temperature of the hydrothermal synthesis reaction is set to 150 to 200 ° C. and the temperature rise rate during the temperature rise is controlled as described later. Can be adopted.

前記原材料の混合物を昇温させる際、50℃から150℃まで昇温させる間の温度上昇速度(昇温速度)は45℃/時間以下であり、好ましくは40℃/時間以下である。50℃から150℃までの特定の温度領域において45℃/時間を超える急激な温度上昇が起こると、得られるチタノシリケートの触媒活性が著しく低下することになる。50℃未満の温度領域や150℃を超えた温度領域では、温度上昇速度が45℃/時間を超えた場合であっても、チタノシリケートの触媒活性に重大な悪影響を及ぼすことはない。ただし、前記特定の温度領域(50℃から150℃までの温度領域)のみならず、前記原材料を混合した時点から水熱合成を終了する時点までの間で温度上昇している期間はどの期間であっても、温度上昇速度を前記範囲内とすることが好ましい。   When the temperature of the mixture of raw materials is increased, the rate of temperature increase (temperature increase rate) during the temperature increase from 50 ° C. to 150 ° C. is 45 ° C./hour or less, preferably 40 ° C./hour or less. When a rapid temperature increase exceeding 45 ° C./hour occurs in a specific temperature range from 50 ° C. to 150 ° C., the catalytic activity of the resulting titanosilicate is significantly reduced. In the temperature range below 50 ° C. or the temperature range exceeding 150 ° C., even if the rate of temperature increase exceeds 45 ° C./hour, there is no significant adverse effect on the catalytic activity of titanosilicate. However, not only in the specific temperature range (temperature range from 50 ° C. to 150 ° C.), but also in which period the temperature rises from the time when the raw materials are mixed to the time when hydrothermal synthesis is finished. Even if it exists, it is preferable to make temperature rise rate into the said range.

本発明において、温度上昇速度は、1時間あたりの温度変化を示すものであり、すなわち、1時間あたりの平均の温度変化を意味する。1時間あたりの温度変化は、1時間の始めと終わりの温度差から求められる。なお、前記特定の温度領域(50℃から150℃までの温度領域)における温度上昇速度を求めるに際しては、1時間あたりの温度変化は、混合時もしくは昇温開始時を起点として1時間ごとに継続して測定することが好ましい。   In the present invention, the temperature rise rate indicates a temperature change per hour, that is, an average temperature change per hour. The temperature change per hour is obtained from the temperature difference between the beginning and end of one hour. When determining the rate of temperature rise in the specific temperature range (temperature range from 50 ° C. to 150 ° C.), the temperature change per hour continues every hour starting from the time of mixing or the start of temperature rise. It is preferable to measure it.

前記特定の温度領域(50℃から150℃までの温度領域)および該温度領域以外における温度上昇速度の下限は、特に制限されるものではないが、工業的な生産性を考慮すれば、触媒活性の著しい低下を生じさせない温度上昇速度の範囲内において、速く内温を目的の温度に到達させるのが望ましく、前記温度上昇速度は、好ましくは1.5℃/時間以上、より好ましくは6℃/時間以上であるのがよい。ただし、昇温開始直後や、内温が目的温度に到達する直前には、加熱操作の特性上、前述した下限の好ましい範囲を下回ることもある。   The specific temperature range (temperature range from 50 ° C. to 150 ° C.) and the lower limit of the temperature increase rate outside the temperature range are not particularly limited, but catalytic activity is considered in view of industrial productivity. It is desirable that the internal temperature reach the target temperature quickly within the range of the temperature increase rate that does not cause a significant decrease in the temperature. The temperature increase rate is preferably 1.5 ° C./hour or more, more preferably 6 ° C./hour. It should be more than hours. However, immediately after the start of temperature increase or immediately before the internal temperature reaches the target temperature, the preferable range of the lower limit mentioned above may be exceeded due to the characteristics of the heating operation.

前記水熱合成反応における加熱手段は、特に限定されるものではない。例えば、反応器の外側にジャケットを備えた反応器を用い、該ジャケットに高温流体を流通させることで反応器内の混合物を加熱する方法、反応器の外側にバンドヒータ等の固体加熱装置を接触させることで反応器内の混合物を加熱する方法、反応器内部に流体を流通させうる配管を設置し、該配管に高温流体を流通させることで反応器内の混合物を加熱する方法などを採用することができる。   The heating means in the hydrothermal synthesis reaction is not particularly limited. For example, using a reactor with a jacket on the outside of the reactor and heating a mixture in the reactor by circulating a high-temperature fluid through the jacket, contacting a solid heating device such as a band heater on the outside of the reactor A method of heating the mixture in the reactor by installing a pipe capable of circulating a fluid inside the reactor, and a method of heating the mixture in the reactor by circulating a high-temperature fluid through the pipe. be able to.

温度上昇速度は、通常、加熱用媒体の温度(例えば、前記高温流体の温度や前記固体加熱装置の設定温度など)を一定の速さで徐々に上げていく方式(直線状方式)や、加熱用媒体の温度を一定時間ごとに上げていく方式(階段状方式)などで適宜調整することができる。このとき、加熱媒体の温度と内温(反応器内の混合物の温度)との間には、一般に温度差が生じ、加熱媒体の温度上昇を停止して一定温度を維持しても、内温が一定の温度になるまでには時間的ずれが生じる。そのため、通常、内温が目標とする温度よりも10〜20℃低い温度に達した時点で加熱用媒体の温度を一定に保持し、内温の上昇が止まって一定になるのを確認した後に、再度、加熱媒体の温度を調節し、最終的に内温が所望の温度になるようにする、といった手法が採られる。なお、反応液(混合液)が接する反応器表面の温度が高温であると、局所的に反応液の温度が上がり、得られたチタノシリケートの触媒活性が低下するおそれがあるので、加熱媒体の温度は240℃以下であるのが望ましい。   The rate of temperature rise is usually determined by gradually increasing the temperature of the heating medium (for example, the temperature of the high-temperature fluid or the set temperature of the solid heating device) at a constant rate (linear method), heating The temperature of the working medium can be appropriately adjusted by a method of increasing the temperature of the medium every certain time (stepped method). At this time, a temperature difference generally occurs between the temperature of the heating medium and the internal temperature (the temperature of the mixture in the reactor), and even if the temperature rise of the heating medium is stopped and maintained at a constant temperature, the internal temperature There is a time lag before the temperature reaches a certain temperature. Therefore, normally, when the internal temperature reaches a temperature that is 10-20 ° C. lower than the target temperature, the temperature of the heating medium is kept constant, and after confirming that the internal temperature stops rising and becomes constant Then, a method is adopted in which the temperature of the heating medium is adjusted again so that the internal temperature finally becomes a desired temperature. If the temperature of the reactor surface in contact with the reaction liquid (mixed liquid) is high, the temperature of the reaction liquid rises locally, and the catalytic activity of the obtained titanosilicate may be reduced. The temperature is preferably 240 ° C. or lower.

前記水熱合成反応により得られる結晶は、層状チタノシリケートである。この層状チタノシリケートの層構造は、具体的には、X線回折パターンにおける001面ないし002面のピークの存在により、確認することができる(例えば、前記非特許文献1のほか、第33回石油・石油化学討論会講演要旨;触媒、2001年、第43巻、p158−160;ケミカル・コミュニケーションズ(Chemical Communications)(英国)、2002年、p1026−1027;触媒、2002年、第44巻、p468−470;等参照)。そして、この層状チタノシリケートの層構造は、焼成により、結晶シートの層間脱水縮合が生じて三次元結晶構造が形成されることで、MWW構造に変換される。この構造変換は、具体的には、X線回折パターンにおいて、前記001面ないし002面のピークが消失することにより確認することができる(前記各文献参照)。   The crystal obtained by the hydrothermal synthesis reaction is a layered titanosilicate. Specifically, the layer structure of the layered titanosilicate can be confirmed by the presence of a peak on the 001 plane to the 002 plane in the X-ray diffraction pattern (for example, the 33rd in addition to Non-Patent Document 1). Summary of Petroleum and Petrochemical Discussion Meeting; Catalyst, 2001, 43, p158-160; Chemical Communications (UK), 2002, p1026-1027; Catalyst, 2002, 44, p468 -470; etc.). Then, the layer structure of the layered titanosilicate is converted into an MWW structure by firing the interlayer dehydration condensation of the crystal sheet to form a three-dimensional crystal structure. Specifically, this structural conversion can be confirmed by the disappearance of the 001 to 002 plane peaks in the X-ray diffraction pattern (see the above-mentioned documents).

前記水熱合成反応により得られた結晶には、必要に応じて、後述する焼成に供する前に酸処理を施してもよい。酸処理を行うことにより、チタノシリケート骨格に導入されたホウ素および骨格外のチタンを除去することができ、得られたチタノシリケートの触媒活性を向上させることができる。   If necessary, the crystals obtained by the hydrothermal synthesis reaction may be subjected to an acid treatment before being subjected to firing described later. By performing acid treatment, boron introduced into the titanosilicate skeleton and titanium outside the skeleton can be removed, and the catalytic activity of the obtained titanosilicate can be improved.

前記酸処理を行う場合、該酸処理は、通常、加熱還流下で1〜48時間行われる。また、前記酸処理に用いることができる酸としては、例えば、硝酸、硫酸、炭酸、リン酸のような無機酸、ギ酸、酢酸のような有機酸が挙げられる。これらの中でも特に、硝酸、硫酸が好ましい。酸の使用量は、特に制限されるものではなく、チタノシリケート骨格に導入されたホウ素および骨格外のチタンを充分に除去できる範囲で適宜設定すればよい。   When the acid treatment is performed, the acid treatment is usually performed for 1 to 48 hours under heating and reflux. Examples of acids that can be used for the acid treatment include inorganic acids such as nitric acid, sulfuric acid, carbonic acid, and phosphoric acid, and organic acids such as formic acid and acetic acid. Of these, nitric acid and sulfuric acid are particularly preferable. The amount of acid used is not particularly limited, and may be set as appropriate as long as boron introduced into the titanosilicate skeleton and titanium outside the skeleton can be sufficiently removed.

前記水熱合成反応により得られた結晶(層状チタノシリケート)には、焼成が施される。焼成条件は、特に制限されるものではなく、例えば、200〜700℃程度の温度で1〜24時間程度加熱すればよい。   The crystals (layered titanosilicate) obtained by the hydrothermal synthesis reaction are calcined. The firing conditions are not particularly limited, and may be heated at a temperature of about 200 to 700 ° C. for about 1 to 24 hours.

前記焼成は、通常、結晶(層状チタノシリケート)を含む反応液から結晶を分離し、必要に応じて、洗浄、乾燥を施した後に行われる。このとき、分離、洗浄および乾燥の条件や方法は、特に制限されるものではなく、通常の条件や方法に従い行うことができる。例えば、濾過により分離し、濾残を水により洗液のpHが4〜10の範囲になる程度まで洗浄し、50〜150℃で1〜24時間程度乾燥すればよい。また、乾燥をスプレードライヤーを用いて行うと、乾燥と同時に、粒径1〜1000μm程度の粒子に成形することができる点で有利である。なお、このような分離、洗浄および乾燥は、必要に応じて、前記酸処理の前に、水熱合成反応により得られた結晶に対して行うこともできる。   The calcination is usually performed after separating the crystals from the reaction solution containing the crystals (layered titanosilicate) and, if necessary, washing and drying. At this time, the conditions and methods of separation, washing and drying are not particularly limited, and can be performed according to ordinary conditions and methods. For example, it may be separated by filtration, and the filter residue may be washed with water until the pH of the washing solution is in the range of 4 to 10, and dried at 50 to 150 ° C. for about 1 to 24 hours. Further, when drying is performed using a spray dryer, it is advantageous in that it can be formed into particles having a particle diameter of about 1 to 1000 μm simultaneously with drying. Such separation, washing and drying can be performed on the crystals obtained by the hydrothermal synthesis reaction before the acid treatment, if necessary.

本発明の製造方法で得られるチタノシリケートは、MWW構造を有する結晶性チタノシリケートであり(以下、MWW構造を有する結晶性チタノシリケートを「Ti−MWW」と称することがある)、ここで、MWWとは、国際ゼオライト学会〔International Zeolite Association(IZA)〕が定めるゼオライトの構造コードの1つである。なお、MWW構造を有する化合物の具体例としては、MCM−22、SSZ−25、ITQ−1、ERB−1、PSH−3等が挙げられる。   The titanosilicate obtained by the production method of the present invention is a crystalline titanosilicate having an MWW structure (hereinafter, the crystalline titanosilicate having an MWW structure may be referred to as “Ti-MWW”). MWW is one of the structure codes of zeolite defined by the International Zeolite Association (IZA). Specific examples of the compound having an MWW structure include MCM-22, SSZ-25, ITQ-1, ERB-1, and PSH-3.

ここで言う、チタノシリケートとは、骨格を構成する元素として、チタン、ケイ素及び酸素を含むものであり、実質的にチタン、ケイ素及び酸素のみから骨格が構成されるものであってもよいし、骨格を構成する元素としてさらにホウ素、アルミニウム、ガリウム、鉄、クロム等、チタン、ケイ素及び酸素以外の元素を含むものであってもよい。   As used herein, titanosilicate includes titanium, silicon, and oxygen as elements constituting the skeleton, and the skeleton may be substantially composed of only titanium, silicon, and oxygen. In addition, elements other than titanium, silicon, and oxygen, such as boron, aluminum, gallium, iron, and chromium, may be included as elements constituting the skeleton.

本発明の製造方法で得られるTi−MWWにおける、ケイ素に対するチタンの原子比(Ti/Si)は、通常0.005〜0.1、好ましくは0.01以上である。なお、このチタノシリケートがチタン、ケイ素及び酸素以外の元素を含む場合、ケイ素に対する含有元素の原子比は、通常0.05以下、好ましくは0.02以下である。また、酸素は、酸素以外の各元素の原子比及び酸化数に対応して存在しうる。かかるチタノシリケートの典型的な組成は、ケイ素を基準(=1)として、次式で示すことができる。   In the Ti-MWW obtained by the production method of the present invention, the atomic ratio of titanium to silicon (Ti / Si) is usually 0.005 to 0.1, preferably 0.01 or more. In addition, when this titanosilicate contains elements other than titanium, silicon, and oxygen, the atomic ratio of the contained element with respect to silicon is 0.05 or less normally, Preferably it is 0.02 or less. Moreover, oxygen can exist corresponding to the atomic ratio and oxidation number of each element other than oxygen. A typical composition of such titanosilicate can be represented by the following formula with silicon as the reference (= 1).

SiO2・xTiO2・yMOn/2
(式中、Mはケイ素、チタン及び酸素以外の少なくとも1種の元素を表し、nは該元素の酸化数であり、xは0.005〜0.1であり、yは0〜0.05である。)
SiO 2 xTiO 2 yMO n / 2
(In the formula, M represents at least one element other than silicon, titanium, and oxygen, n is the oxidation number of the element, x is 0.005 to 0.1, and y is 0 to 0.05. .)

本発明の製造方法で得られるTi−MWWに含まれるチタンがチタノシリケートに占める含有比率(Ti含有率)は、通常0.4%以上、好ましくは1%以上である。   The content ratio (Ti content) of titanium contained in Ti-MWW obtained by the production method of the present invention in titanosilicate is usually 0.4% or more, preferably 1% or more.

かくしてMWW構造を有するチタノシリケートを得ることができる。そして、このチタノシリケートの存在下に、ケトンを過酸化物及びアンモニアによりアンモキシム化反応させることにより、長時間にわたり触媒寿命を維持しつつ、高い転化率でケトンをアンモキシム化反応させて良好な選択率でオキシムを製造することができる。なお、かかるチタノシリケートは、該反応以外のエポキシ化やオキシム化等の酸化反応における触媒としても優れた触媒活性が期待されるものである。   Thus, a titanosilicate having an MWW structure can be obtained. In the presence of this titanosilicate, the ammoximation reaction of the ketone with peroxide and ammonia allows the ketone to be ammoximeated at a high conversion rate while maintaining the catalyst life for a long time. Oxime can be produced at a rate. Such titanosilicate is expected to have excellent catalytic activity as a catalyst in oxidation reactions such as epoxidation and oximation other than the above reaction.

触媒として用いるTi−MWWは、バインダーを用いて又は用いずに、粒状やペレット状等に成形して使用してもよいし、担体に担持して使用してもよい。
触媒として用いるTi−MWWは、反応混合物の液相に懸濁させて固相として存在させるのがよく、その割合は、液相に対して通常0.1〜10重量%程度とするのがよい。また、Ti−MWWの触媒活性の低下を抑制すること等を目的として、シリカゲル、ケイ酸、結晶性シリカ等のチタノシリケート以外のケイ素化合物を共存させてもよい。
Ti-MWW used as a catalyst may be used in the form of particles or pellets with or without a binder, or may be used by being supported on a carrier.
Ti-MWW used as a catalyst is preferably suspended in the liquid phase of the reaction mixture and present as a solid phase, and the ratio is usually about 0.1 to 10% by weight with respect to the liquid phase. . In addition, for the purpose of suppressing a decrease in the catalytic activity of Ti-MWW, silicon compounds other than titanosilicates such as silica gel, silicic acid, and crystalline silica may coexist.

前記ケトンは、脂肪族ケトンであってもよいし、脂環式ケトンであってもよいし、芳香族ケトンであってもよく、必要に応じてそれらの2種以上を用いてもよい。また、前記ケトンは、例えば、アルカンの酸化により得られたものであってもよいし、2級アルコールの酸化(脱水素)により得られたものであってもよいし、アルケンの水和及び酸化(脱水素)により得られたものであってもよい。   The ketone may be an aliphatic ketone, an alicyclic ketone, or an aromatic ketone, and two or more of them may be used as necessary. The ketone may be obtained by, for example, oxidation of alkane, may be obtained by oxidation (dehydrogenation) of secondary alcohol, or hydration and oxidation of alkene. It may be obtained by (dehydrogenation).

前記ケトンの具体例としては、アセトン、エチルメチルケトン、イソブチルメチルケトンのようなジアルキルケトン;メシチルオキシドのようなアルキルアルケニルケトン;アセトフェノンのようなアルキルアリールケトン;ベンゾフェノンのようなジアリールケトン;シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロオクタノン、シクロドデカノンのようなシクロアルカノン;シクロペンテノン、シクロヘキセノンのようなシクロアルケノン等が挙げられる。これら中でも、シクロアルカノンが好ましい。   Specific examples of the ketone include dialkyl ketones such as acetone, ethyl methyl ketone, and isobutyl methyl ketone; alkyl alkenyl ketones such as mesityl oxide; alkyl aryl ketones such as acetophenone; diaryl ketones such as benzophenone; Examples include cycloalkanones such as nonone, cyclohexanone, cyclooctanone and cyclododecanone; cycloalkenones such as cyclopentenone and cyclohexenone. Among these, cycloalkanone is preferable.

前記過酸化物の具体例としては、過酸化水素のほか、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドのような有機過酸化物が挙げられる。これらの中でも、過酸化水素が反応性の点で好ましい。
過酸化水素は、通常、いわゆるアントラキノン法により製造され、一般に濃度10〜70重量%の水溶液として市販されているので、この過酸化水素水溶液を用いることができる。また、過酸化水素は、金属パラジウムを担持した固体触媒の存在下に有機溶媒中で水素と酸素を反応させることにより製造することもでき、この方法による過酸化水素を使用する場合には、反応混合物から触媒を分離して得られる過酸化水素の有機溶媒溶液を使用することができる。
Specific examples of the peroxide include hydrogen peroxide, and organic peroxides such as t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, and cumene hydroperoxide. Among these, hydrogen peroxide is preferable in terms of reactivity.
Hydrogen peroxide is usually produced by the so-called anthraquinone method, and is generally marketed as an aqueous solution having a concentration of 10 to 70% by weight. Therefore, this aqueous hydrogen peroxide solution can be used. Hydrogen peroxide can also be produced by reacting hydrogen and oxygen in an organic solvent in the presence of a solid catalyst supporting metal palladium. An organic solvent solution of hydrogen peroxide obtained by separating the catalyst from the mixture can be used.

前記過酸化物の使用量は、ケトン1モルに対して、通常0.5〜3モル、好ましくは0.5〜1.5モルとするのがよい。なお、前記過酸化物には、例えば、リン酸ナトリウムのようなリン酸塩、ピロリン酸ナトリウムやトリポリリン酸ナトリウムのようなポリリン酸塩、ピロリン酸、アスコルビン酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、ニトロトリ酢酸、アミノトリ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸等が添加されていてもよい。   The amount of the peroxide used is usually 0.5 to 3 moles, preferably 0.5 to 1.5 moles per mole of ketone. Examples of the peroxide include phosphates such as sodium phosphate, polyphosphates such as sodium pyrophosphate and sodium tripolyphosphate, pyrophosphate, ascorbic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, nitrotriacetic acid, aminotriacetic acid. Diethylenetriaminepentaacetic acid or the like may be added.

前記アンモニアは、ガス状のものを用いてもよいし、液状のものを用いてもよく、また、水や有機溶媒の溶液として用いてもよい。   The ammonia may be a gaseous one, a liquid one, or a solution of water or an organic solvent.

前記アンモニアの使用量は、反応混合物の液相におけるアンモニア濃度が1重量%以上となるように調整するのがよい。このように、反応混合物の液相中のアンモニア濃度を1重量%以上とすることにより、原料のケトンの転化率と目的物のオキシムの選択率を高めることができ、ひいては目的物のオキシムの収率を高めることができる。反応混合物の液相におけるアンモニア濃度は、好ましくは1.5重量%以上となるようにするのがよく、一方、その上限は、通常10重量%以下、好ましくは5重量%以下となるようにするのがよい。なお、アンモニア使用量の目安は、ケトン1モルに対して、通常1モル以上、好ましくは1.5モル以上である。   The amount of ammonia used is preferably adjusted so that the ammonia concentration in the liquid phase of the reaction mixture is 1% by weight or more. Thus, by setting the ammonia concentration in the liquid phase of the reaction mixture to 1% by weight or more, it is possible to increase the conversion rate of the raw material ketone and the selectivity of the target oxime, and thus the yield of the target oxime. The rate can be increased. The ammonia concentration in the liquid phase of the reaction mixture is preferably 1.5% by weight or more, while the upper limit is usually 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less. It is good. In addition, the standard of the usage-amount of ammonia is 1 mol or more normally with respect to 1 mol of ketones, Preferably it is 1.5 mol or more.

前記アンモキシム化反応は、溶媒中で行うこともできる。このときの反応溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエンのような芳香族化合物、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、s−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、t−アミルアルコールのようなアルコール、水等が挙げられる。これらの中でも、アルコールや水が好ましく、特に、アルコールと水の混合溶媒が反応性の点でより好ましい。   The ammoximation reaction can also be performed in a solvent. Examples of the reaction solvent at this time include aromatic compounds such as benzene and toluene, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, s-butyl alcohol, t-butyl alcohol, t -Alcohols such as amyl alcohol, water and the like. Among these, alcohol and water are preferable, and a mixed solvent of alcohol and water is more preferable in terms of reactivity.

前記アンモキシム化反応は、回分式で行ってもよいし、連続式で行ってもよい。特に、反応系内に、ケトン、過酸化物及びアンモニアを供給しながら、反応系内から反応混合物を抜き出すことにより連続式で行うことが、生産性および操作性の点からは、望ましい。   The ammoximation reaction may be performed batchwise or continuously. In particular, it is desirable from the viewpoint of productivity and operability that the reaction system is continuously extracted by supplying a reaction mixture from the reaction system while supplying ketone, peroxide and ammonia into the reaction system.

回分式反応は、例えば、反応器にケトン、アンモニア、触媒及び溶媒を入れ、攪拌下、この中に過酸化物を供給することにより行ってもよいし、反応器にケトン、触媒及び溶媒を入れ、攪拌下、この中に過酸化物及びアンモニアを供給することにより行ってもよいし、反応器に触媒及び溶媒を入れ、攪拌下、この中にケトン、過酸化物及びアンモニアを供給することにより行ってもよい。   The batch reaction may be performed, for example, by adding a ketone, ammonia, a catalyst, and a solvent to a reactor, and supplying a peroxide to the reactor with stirring, or by adding a ketone, a catalyst, and a solvent to the reactor. It may be carried out by supplying peroxide and ammonia into this under stirring, or by adding a catalyst and solvent into the reactor and supplying ketone, peroxide and ammonia into this under stirring. You may go.

連続式反応は、例えば、反応器内に触媒が懸濁した反応混合物を存在させるようにして、この中にケトン、過酸化物、アンモニア及び溶媒を供給しながら、反応器からフィルター等を介して反応混合物の液相を抜き出すことにより、好適に行うことができる。
なお、回分式、連続式のいずれの場合も、反応器には、過酸化物の分解を防ぐ観点から、グラスライニングされたものやステンレススチール製のものが好ましく用いられる。
In the continuous reaction, for example, a reaction mixture in which a catalyst is suspended is present in the reactor, and a ketone, peroxide, ammonia and a solvent are supplied to the reaction mixture through a filter or the like from the reactor. It can be suitably carried out by extracting the liquid phase of the reaction mixture.
In either case of batch type or continuous type, the reactor is preferably glass-lined or stainless steel from the viewpoint of preventing decomposition of peroxide.

前記アンモキシム化反応の反応温度は、通常50〜120℃、好ましくは70〜100℃とするのがよい。また、反応圧力は常圧でもよいが、反応混合物の液相にアンモニアを溶解させ易くするためには、通常、絶対圧で0.2〜1MPa、好ましくは0.2〜0.5MPaの加圧下に反応を行うのが好ましい。加圧下で行なう場合、窒素やヘリウム等の不活性ガスを用いて、圧力を調整してもよい。
前記アンモキシム化反応で得られた反応混合物からオキシムを回収する際の後処理操作については、特に制限はなく、通常の方法に従って適宜行えばよい。例えば、反応混合物から触媒を濾過やデカンテーション等により分離した後、液相を蒸留に付すことにより、オキシムを分離、回収することができる。
The reaction temperature of the ammoximation reaction is usually 50 to 120 ° C, preferably 70 to 100 ° C. The reaction pressure may be normal pressure, but in order to easily dissolve ammonia in the liquid phase of the reaction mixture, the absolute pressure is usually 0.2 to 1 MPa, preferably 0.2 to 0.5 MPa. It is preferable to carry out the reaction. When performing under pressure, you may adjust a pressure using inert gas, such as nitrogen and helium.
The post-treatment operation for recovering the oxime from the reaction mixture obtained by the ammoximation reaction is not particularly limited and may be appropriately performed according to a normal method. For example, after separating the catalyst from the reaction mixture by filtration or decantation, the oxime can be separated and recovered by subjecting the liquid phase to distillation.

以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例により限定されるものではない。
ここで、各実施例および比較例で得られたチタノシリケート(Ti−MWW)のTi含有率(Ti−MWW中に占めるチタン量の含有比率)は、ICP分析により測定した。また、オキシムの製造における液相の分析は、ガスクロマトグラフィーにより行った。
なお、オキシムの製造におけるTi−MWWの触媒寿命は、オートクレーブ内の酸素濃度を目安に判断した。つまり、過酸化物として過酸化水素を使用した場合、触媒活性が低下してくると、過酸化水素の熱分解に伴う酸素生成量が増大し、系内の酸素濃度が急激に上昇するので、酸素濃度が急激に上昇する時点までの反応時間が長いほど、触媒寿命が長いと言える。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited by this Example.
Here, the Ti content (content ratio of the amount of titanium in Ti-MWW) of the titanosilicate (Ti-MWW) obtained in each Example and Comparative Example was measured by ICP analysis. Moreover, the analysis of the liquid phase in the production of oxime was performed by gas chromatography.
The catalyst life of Ti-MWW in oxime production was judged based on the oxygen concentration in the autoclave. In other words, when hydrogen peroxide is used as a peroxide, if the catalytic activity decreases, the amount of oxygen generated due to thermal decomposition of hydrogen peroxide increases, and the oxygen concentration in the system increases rapidly. It can be said that the longer the reaction time until the oxygen concentration rapidly increases, the longer the catalyst life.

<ICP分析>
試料を白金皿に秤り取り、フッ化水素酸および硝酸を加え、加温して蒸発乾固させた後、炭酸ナトリウムおよびホウ酸を加えてバーナーで融解させ、得られた融解物に希塩酸を加えて加温し、定容として供試液を得た。この供試液中のTiをICP発光分析装置(セイコー電子工業製「SPS4000」)にてICP分析し、試料中のTi含有率を求めた。
<ICP analysis>
Weigh the sample in a platinum dish, add hydrofluoric acid and nitric acid, heat and evaporate to dryness, add sodium carbonate and boric acid, melt with a burner, and add diluted hydrochloric acid to the resulting melt. In addition, the mixture was heated to obtain a test solution as a constant volume. The Ti in this test solution was subjected to ICP analysis with an ICP emission analyzer (“SPS4000” manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.), and the Ti content in the sample was determined.

(実施例1)
[チタノシリケートの製造]
ビーカーに、純水445.87g、ピペリジン77.53g、テトラ−n−ブチルオルソチタネート11.07gを入れ、空気雰囲気下、室温(20±10℃;以下に記載する「室温」も同様である。)で均一になるまで攪拌した後、室温でホウ酸53.93gを加えて均一になるまで攪拌した。得られた水溶液に室温でヒュームドシリカ(CABOT社製「CAB−O−SIL M−7D」)39.20gを加えて1時間攪拌した後、混合液をオートクレーブに移してオートクレーブを密閉した。
Example 1
[Manufacture of titanosilicate]
In a beaker, 445.87 g of pure water, 77.53 g of piperidine, and 11.07 g of tetra-n-butyl orthotitanate were placed, and the same was applied to room temperature (20 ± 10 ° C .; “room temperature” described below) in an air atmosphere. ), And the mixture was stirred until it became uniform after adding 53.93 g of boric acid at room temperature. 39.20 g of fumed silica (“CAB-O-SIL M-7D” manufactured by CABOT) was added to the obtained aqueous solution at room temperature and stirred for 1 hour, and then the mixture was transferred to an autoclave and the autoclave was sealed.

この混合液を、攪拌しながら、オートクレーブをヒータで加熱することにより、5時間かけて29.5℃から170℃まで昇温した。この間、オートクレーブの内温を常時モニターし、少なくとも50℃から150℃までの温度領域では温度が上昇し続けていることを確認すると同時に、1時間ごとの内温から温度上昇速度(昇温速度)を求めた。そして、50℃から150℃までの間に温度上昇速度が45℃/時間を超えないように、ヒータ温度を1時間ごとに手動で階段状に上げていく方式で加熱した。具体的には、50℃から150℃までの温度領域における1時間ごとの内温、昇温速度及びヒータ温度は表1に示す通りであり、昇温速度は最大でも39.1℃/時間であった。   The mixture was heated from 29.5 ° C. to 170 ° C. over 5 hours by heating the autoclave with a heater while stirring. During this time, the internal temperature of the autoclave is constantly monitored, and it is confirmed that the temperature continues to rise at least in the temperature range from 50 ° C to 150 ° C. At the same time, the temperature rise rate from the internal temperature every hour (temperature rise rate) Asked. Then, the heater temperature was manually raised stepwise every hour so that the temperature increase rate did not exceed 45 ° C./hour between 50 ° C. and 150 ° C. Specifically, the internal temperature, the heating rate and the heater temperature every hour in the temperature range from 50 ° C. to 150 ° C. are as shown in Table 1, and the heating rate is 39.1 ° C./hour at the maximum. there were.

オートクレーブの内温が170℃に到達した後、同温度で7.5日間加熱して水熱合成を行った。得られた懸濁液をろ過し、濾残を洗液のpHが10以下になるまで洗浄した後、110℃で16時間乾燥し、白色粉末44.40gを得た。この白色粉末30gを2M硝酸900g中で16時間加熱還流した後、濾過し、濾残を洗液のpHが4以上になるまで洗浄した。得られた白色粉末を乾燥後、530℃で10時間焼成して、Ti含有率が2.1%のTi−MWW(1)を得た。   After the internal temperature of the autoclave reached 170 ° C., hydrothermal synthesis was performed by heating at the same temperature for 7.5 days. The obtained suspension was filtered, and the residue was washed until the pH of the washing solution became 10 or less, and then dried at 110 ° C. for 16 hours to obtain 44.40 g of a white powder. 30 g of this white powder was heated to reflux in 900 g of 2M nitric acid for 16 hours and then filtered, and the residue was washed until the pH of the washing solution reached 4 or higher. The obtained white powder was dried and then calcined at 530 ° C. for 10 hours to obtain Ti-MWW (1) having a Ti content of 2.1%.

Figure 2008308389
Figure 2008308389

[オキシムの製造]
容量1Lのオートクレーブを反応器として用い、この中に、シクロヘキサノンを19.63g/時間、含水t−ブチルアルコール(水12重量%)を34g/時間、及び50重量%過酸化水素水を15.64g/時間の速度で供給し、かつアンモニアを反応混合物の液相中に2重量%の濃度で存在するように供給しながら、反応器からフィルターを介して反応混合物の液相を抜き出すことにより、温度95℃、圧力0.35MPa(絶対圧)、滞留時間6時間の条件で連続式反応を行った。この間、反応器内の反応混合物中には、液相に対し0.2重量%の割合で上記Ti−MWW(1)を存在させた。
[Oxime production]
A 1 liter autoclave was used as a reactor, in which cyclohexanone was 19.63 g / hour, hydrous t-butyl alcohol (water 12 wt%) was 34 g / hour, and 50 wt% hydrogen peroxide was 15.64 g. By extracting the liquid phase of the reaction mixture from the reactor through a filter while supplying ammonia at a rate of / hour and supplying ammonia in a concentration of 2% by weight in the liquid phase of the reaction mixture. The continuous reaction was performed under the conditions of 95 ° C., pressure 0.35 MPa (absolute pressure), and residence time 6 hours. During this period, the Ti-MWW (1) was present in the reaction mixture in the reactor at a ratio of 0.2 wt% with respect to the liquid phase.

反応開始から5.5時間後に抜き出した液相を分析した結果、シクロヘキサノンの転化率は99.3%、シクロヘキサノンオキシムの選択率は99.6%であり、シクロヘキサノンオキシムの収率は98.8%であった。また、反応開始から96時間後に抜き出した液相を分析した結果、シクロヘキサノンの転化率は99.5%、シクロヘキサノンオキシムの選択率は99.4%であり、シクロヘキサノンオキシムの収率は99.0%であった。さらに、反応を継続したところ、反応開始から155時間後にオートクレーブ内の酸素濃度が急激に上昇したため、この時点で反応を終了した。   As a result of analyzing the liquid phase extracted 5.5 hours after the start of the reaction, the conversion of cyclohexanone was 99.3%, the selectivity of cyclohexanone oxime was 99.6%, and the yield of cyclohexanone oxime was 98.8%. Met. As a result of analyzing the liquid phase extracted 96 hours after the start of the reaction, the conversion of cyclohexanone was 99.5%, the selectivity of cyclohexanone oxime was 99.4%, and the yield of cyclohexanone oxime was 99.0%. Met. Furthermore, when the reaction was continued, the oxygen concentration in the autoclave increased rapidly after 155 hours from the start of the reaction, so the reaction was terminated at this point.

(実施例2)
[チタノシリケートの製造]
ビーカーに、純水445.20g、ピペリジン77.83g、テトラ−n−ブチルオルソチタネート11.20gを入れ、空気雰囲気下、室温で均一になるまで攪拌した後、室温でホウ酸53.68gを加えて均一になるまで攪拌した。得られた水溶液に室温でヒュームドシリカ(CABOT社製「CAB−O−SIL M−7D」)39.70gを加えて1時間攪拌した後、混合液をオートクレーブに移してオートクレーブを密閉した。
(Example 2)
[Manufacture of titanosilicate]
In a beaker, 445.20 g of pure water, 77.83 g of piperidine and 11.20 g of tetra-n-butyl orthotitanate were added and stirred in an air atmosphere until it became uniform at room temperature, and then 53.68 g of boric acid was added at room temperature. And stirred until uniform. After 39.70 g of fumed silica (“CAB-O-SIL M-7D” manufactured by CABOT) was added to the obtained aqueous solution at room temperature and stirred for 1 hour, the mixture was transferred to an autoclave and the autoclave was sealed.

この混合液を、攪拌しながら、オートクレーブをヒータで加熱することにより、10時間かけて28.9℃から173℃まで昇温した。この間、オートクレーブの内温を常時モニターし、少なくとも50℃から150℃までの温度領域では温度が上昇し続けていることを確認すると同時に、1時間ごとの内温から温度上昇速度(昇温速度)を求めた。そして、50℃から150℃までの間に温度上昇速度が45℃/時間を超えないように、ヒータ温度を1時間ごとに手動で階段状に上げていく方式で加熱した。具体的には、50℃から150℃までの温度領域における1時間ごとの内温、昇温速度及びヒータ温度は表2に示す通りであり、昇温速度は最大でも28.2℃/時間であった。   The mixture was heated from 28.9 ° C. to 173 ° C. over 10 hours by heating the autoclave with a heater while stirring. During this time, the internal temperature of the autoclave is constantly monitored, and it is confirmed that the temperature continues to rise at least in the temperature range from 50 ° C to 150 ° C. At the same time, the temperature rise rate from the internal temperature every hour (temperature rise rate) Asked. Then, the heater temperature was manually raised stepwise every hour so that the temperature increase rate did not exceed 45 ° C./hour between 50 ° C. and 150 ° C. Specifically, the internal temperature, the heating rate and the heater temperature for each hour in the temperature range from 50 ° C. to 150 ° C. are as shown in Table 2, and the heating rate is 28.2 ° C./hour at the maximum. there were.

オートクレーブの内温が173℃に到達した後、同温度で7日間加熱して水熱合成を行った。得られた懸濁液をろ過し、濾残を洗液のpHが10以下になるまで洗浄した後、110℃で16時間乾燥し、白色粉末43.83gを得た。この白色粉末30gを2M硝酸900g中で16時間加熱還流した後、濾過し、濾残を洗液のpHが4以上になるまで洗浄した。得られた白色粉末を乾燥後、530℃で10時間焼成して、Ti含有率が2.4%のTi−MWW(2)を得た。   After the internal temperature of the autoclave reached 173 ° C., hydrothermal synthesis was performed by heating at the same temperature for 7 days. The obtained suspension was filtered, and the residue was washed until the pH of the washing solution was 10 or less, and then dried at 110 ° C. for 16 hours to obtain 43.83 g of a white powder. 30 g of this white powder was heated to reflux in 900 g of 2M nitric acid for 16 hours and then filtered, and the residue was washed until the pH of the washing solution reached 4 or higher. The obtained white powder was dried and then calcined at 530 ° C. for 10 hours to obtain Ti-MWW (2) having a Ti content of 2.4%.

Figure 2008308389
Figure 2008308389

[オキシムの製造]
Ti−MWW(1)に変えて上記のTi−MWW(2)を用いたこと以外は、実施例1と同様の条件で連続式反応を行った。
反応開始から17時間後に抜き出した液相を分析した結果、シクロヘキサノンの転化率は99.8%、シクロヘキサノンオキシムの選択率は99.6%であり、シクロヘキサノンオキシムの収率は99.4%であった。また、反応開始から125時間後に抜き出した液相を分析した結果、シクロヘキサノンの転化率は99.1%、シクロヘキサノンオキシムの選択率は99.2%であり、シクロヘキサノンオキシムの収率は98.3%であった。さらに、反応を継続したところ、反応開始から138時間後にオートクレーブ内の酸素濃度が急激に上昇したため、この時点で反応を終了した。
[Oxime production]
A continuous reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the above Ti-MWW (2) was used instead of Ti-MWW (1).
As a result of analyzing the liquid phase extracted 17 hours after the start of the reaction, the conversion of cyclohexanone was 99.8%, the selectivity of cyclohexanone oxime was 99.6%, and the yield of cyclohexanone oxime was 99.4%. It was. As a result of analyzing the liquid phase extracted 125 hours after the start of the reaction, the conversion of cyclohexanone was 99.1%, the selectivity of cyclohexanone oxime was 99.2%, and the yield of cyclohexanone oxime was 98.3%. Met. Furthermore, when the reaction was continued, the oxygen concentration in the autoclave increased rapidly after 138 hours from the start of the reaction, so the reaction was terminated at this point.

(実施例3)
[チタノシリケートの製造]
ビーカーに、純水445.50g、ピペリジン77.48g、テトラ−n−ブチルオルソチタネート9.01gを入れ、空気雰囲気下、室温で均一になるまで攪拌した後、室温でホウ酸53.65gを加えて均一になるまで攪拌した。得られた水溶液に室温でヒュームドシリカ(CABOT社製「CAB−O−SIL M−7D」)39.85gを加えて1時間攪拌した後、実施例1で得られたTi−MWW(1)0.50gを種晶として混合液に加え、混合液をオートクレーブに移してオートクレーブを密閉した。
(Example 3)
[Manufacture of titanosilicate]
In a beaker, 445.50 g of pure water, 77.48 g of piperidine and 9.01 g of tetra-n-butyl orthotitanate were added and stirred in an air atmosphere until it became uniform at room temperature, and then 53.65 g of boric acid was added at room temperature. And stirred until uniform. 39.85 g of fumed silica (“CAB-O-SIL M-7D” manufactured by CABOT) was added to the obtained aqueous solution at room temperature and stirred for 1 hour, and then Ti-MWW (1) obtained in Example 1 was used. 0.50 g was added as a seed crystal to the mixed solution, and the mixed solution was transferred to an autoclave to seal the autoclave.

この混合液を、攪拌しながら、オートクレーブをヒータで加熱することにより、7時間かけて27.2℃から154℃まで昇温した。この間、オートクレーブの内温を常時モニターし、少なくとも50℃から150℃までの温度領域では温度が上昇し続けていることを確認すると同時に、1時間ごとの内温から温度上昇速度(昇温速度)を求めた。そして、50℃から150℃までの間に温度上昇速度が45℃/時間を超えないように、ヒータ温度を直線状に上げていく方式で加熱した。具体的には、50℃から150℃までの温度領域における1時間ごとの内温、昇温速度及びヒータ温度は表3に示す通りであり、昇温速度は最大でも33.5℃/時間であった。   The mixture was heated from 27.2 ° C. to 154 ° C. over 7 hours by heating the autoclave with a heater while stirring. During this time, the internal temperature of the autoclave is constantly monitored, and it is confirmed that the temperature continues to rise at least in the temperature range from 50 ° C to 150 ° C. At the same time, the temperature rise rate from the internal temperature every hour (temperature rise rate) Asked. And it heated by the method of raising a heater temperature linearly so that the temperature increase rate may not exceed 45 degreeC / hour between 50 degreeC and 150 degreeC. Specifically, the internal temperature, the heating rate and the heater temperature every hour in the temperature range from 50 ° C. to 150 ° C. are as shown in Table 3, and the heating rate is 33.5 ° C./hour at the maximum. there were.

オートクレーブの内温が154℃に到達した後、同温度で12時間加熱して水熱合成を行った。その後、引き続き、10時間かけて154℃から170℃まで再度昇温した後に、同温度で6.5日間加熱して水熱合成を行った。得られた懸濁液をろ過し、濾残を洗液のpHが10以下になるまで洗浄した後、110℃で16時間乾燥し、白色粉末76.50gを得た。この白色粉末30gを2M硝酸900g中で16時間加熱還流した後、濾過し、濾残を洗液のpHが4以上になるまで洗浄した。得られた白色粉末を乾燥後、530℃で10時間焼成して、Ti含有率が1.1%のTi−MWW(3)を得た。   After the internal temperature of the autoclave reached 154 ° C., hydrothermal synthesis was performed by heating at the same temperature for 12 hours. Then, after heating up again from 154 degreeC to 170 degreeC over 10 hours, it heated for 6.5 days at the same temperature and hydrothermal synthesis was performed. The obtained suspension was filtered, and the residue was washed until the pH of the wash became 10 or less, and then dried at 110 ° C. for 16 hours to obtain 76.50 g of a white powder. 30 g of this white powder was heated to reflux in 900 g of 2M nitric acid for 16 hours and then filtered, and the residue was washed until the pH of the washing solution reached 4 or higher. The obtained white powder was dried and then calcined at 530 ° C. for 10 hours to obtain Ti-MWW (3) having a Ti content of 1.1%.

Figure 2008308389
Figure 2008308389

[オキシムの製造]
Ti−MWW(1)に変えて上記のTi−MWW(3)を用いたこと以外は、実施例1と同様の条件で連続式反応を行った。
反応開始から5.5時間後に抜き出した液相を分析した結果、シクロヘキサノンの転化率は99.2%、シクロヘキサノンオキシムの選択率は99.5%であり、シクロヘキサノンオキシムの収率は98.7%であった。また、反応開始から127時間後に抜き出した液相を分析した結果、シクロヘキサノンの転化率は95.9%、シクロヘキサノンオキシムの選択率は98.1%であり、シクロヘキサノンオキシムの収率は94.1%であった。さらに、反応を継続したところ、反応開始から131時間後にオートクレーブ内の酸素濃度が急激に上昇したため、この時点で反応を終了した。
[Oxime production]
A continuous reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the above Ti-MWW (3) was used instead of Ti-MWW (1).
As a result of analyzing the liquid phase extracted 5.5 hours after the start of the reaction, the conversion of cyclohexanone was 99.2%, the selectivity of cyclohexanone oxime was 99.5%, and the yield of cyclohexanone oxime was 98.7%. Met. As a result of analyzing the liquid phase extracted 127 hours after the start of the reaction, the conversion of cyclohexanone was 95.9%, the selectivity of cyclohexanone oxime was 98.1%, and the yield of cyclohexanone oxime was 94.1%. Met. Furthermore, when the reaction was continued, since the oxygen concentration in the autoclave rapidly increased 131 hours after the start of the reaction, the reaction was terminated at this point.

(実施例4)
[チタノシリケートの製造]
ビーカーに、純水450.16g、ピペリジン77.63g、テトラ−n−ブチルオルソチタネート8.80gを入れ、空気雰囲気下、室温で均一になるまで攪拌した後、室温でホウ酸53.86gを加えて均一になるまで攪拌した。得られた水溶液に室温でヒュームドシリカ(CABOT社製「CAB−O−SIL M−7D」)39.20gを加えて1時間攪拌した後、実施例1で得られたTi−MWW(1)0.35gを種晶として混合液に加え、混合液をオートクレーブに移してオートクレーブを密閉した。
Example 4
[Manufacture of titanosilicate]
In a beaker, 450.16 g of pure water, 77.63 g of piperidine, and 8.80 g of tetra-n-butyl orthotitanate were added and stirred in an air atmosphere until uniform at room temperature, and then 53.86 g of boric acid was added at room temperature. And stirred until uniform. After adding 39.20 g of fumed silica (“CAB-O-SIL M-7D” manufactured by CABOT) to the obtained aqueous solution at room temperature and stirring for 1 hour, Ti-MWW (1) obtained in Example 1 was used. 0.35 g was added as a seed crystal to the mixed solution, and the mixed solution was transferred to an autoclave to seal the autoclave.

この混合液を、攪拌しながら、オートクレーブをヒータで加熱することにより、7時間かけて24.5℃から175℃まで昇温した。この間、オートクレーブの内温を常時モニターし、少なくとも50℃から150℃までの温度領域では温度が上昇し続けていることを確認すると同時に、1時間ごとの内温から温度上昇速度(昇温速度)を求めた。そして、50℃から150℃までの間に温度上昇速度が45℃/時間を超えないように、ヒータ温度を直線状に上げていく方式で加熱した。具体的には、50℃から150℃までの温度領域における1時間ごとの内温、昇温速度及びヒータ温度は表4に示す通りであり、昇温速度は最大でも33.9℃/時間であった。   The mixture was heated from 24.5 ° C. to 175 ° C. over 7 hours by heating the autoclave with a heater while stirring. During this time, the internal temperature of the autoclave is constantly monitored, and it is confirmed that the temperature continues to rise at least in the temperature range from 50 ° C to 150 ° C. At the same time, the temperature rise rate from the internal temperature every hour (temperature rise rate) Asked. And it heated by the method of raising a heater temperature linearly so that the temperature increase rate may not exceed 45 degreeC / hour between 50 degreeC and 150 degreeC. Specifically, the internal temperature, the heating rate and the heater temperature every hour in the temperature range from 50 ° C. to 150 ° C. are as shown in Table 4, and the heating rate is 33.9 ° C./hour at the maximum. there were.

オートクレーブの内温が175℃に到達した後、同温度で7日間加熱して水熱合成を行った。得られた懸濁液をろ過し、濾残を洗液のpHが10以下になるまで洗浄した後、110℃で16時間乾燥し、白色粉末44.90gを得た。この白色粉末7gを2M硝酸210g中で8時間加熱還流した後、濾過し、濾残を洗液のpHが4以上になるまで洗浄した。得られた白色粉末を乾燥後、530℃で10時間焼成して、Ti含有率が1.6%のTi−MWW(4)を得た。   After the internal temperature of the autoclave reached 175 ° C., hydrothermal synthesis was performed by heating at the same temperature for 7 days. The obtained suspension was filtered, and the residue was washed until the pH of the washing solution was 10 or less, and then dried at 110 ° C. for 16 hours to obtain 44.90 g of a white powder. 7 g of this white powder was heated to reflux in 210 g of 2M nitric acid for 8 hours and then filtered. The residue was washed until the pH of the washing solution was 4 or higher. The obtained white powder was dried and then calcined at 530 ° C. for 10 hours to obtain Ti-MWW (4) having a Ti content of 1.6%.

Figure 2008308389
Figure 2008308389

[オキシムの製造]
Ti−MWW(1)に変えて上記のTi−MWW(4)を用いたこと以外は、実施例1と同様の条件で連続式反応を行った。
反応開始から6.5時間後に抜き出した液相を分析した結果、シクロヘキサノンの転化率は99.7%、シクロヘキサノンオキシムの選択率は99.7%であり、シクロヘキサノンオキシムの収率は99.4%であった。また、反応開始から70時間後に抜き出した液相を分析した結果、シクロヘキサノンの転化率は99.9%、シクロヘキサノンオキシムの選択率は99.7%であり、シクロヘキサノンオキシムの収率は99.6%であった。さらに、反応を継続したところ、反応開始から89時間後にオートクレーブ内の酸素濃度が急激に上昇したため、この時点で反応を終了した。
[Oxime production]
A continuous reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the above Ti-MWW (4) was used instead of Ti-MWW (1).
As a result of analyzing the liquid phase extracted 6.5 hours after the start of the reaction, the conversion of cyclohexanone was 99.7%, the selectivity of cyclohexanone oxime was 99.7%, and the yield of cyclohexanone oxime was 99.4%. Met. As a result of analyzing the liquid phase extracted after 70 hours from the start of the reaction, the conversion of cyclohexanone was 99.9%, the selectivity of cyclohexanone oxime was 99.7%, and the yield of cyclohexanone oxime was 99.6%. Met. Furthermore, when the reaction was continued, the oxygen concentration in the autoclave rapidly increased 89 hours after the start of the reaction, so the reaction was terminated at this point.

(比較例1)
[チタノシリケートの製造]
ビーカーに、純水379.03g、ピペリジン120.05g、テトラ−n−ブチルオルソチタネート13.95gを入れ、空気雰囲気下、室温で均一になるまで攪拌した後、室温でホウ酸82.82gを加えて均一になるまで攪拌した。得られた水溶液に室温でヒュームドシリカ(CABOT社製「CAB−O−SIL M−7D」)60.23gを加えて1時間攪拌した後、混合液をオートクレーブに移してオートクレーブを密閉した。
(Comparative Example 1)
[Manufacture of titanosilicate]
In a beaker, 379.03 g of pure water, 120.05 g of piperidine, and 13.95 g of tetra-n-butyl orthotitanate were added and stirred in an air atmosphere until it became uniform at room temperature, and then 82.82 g of boric acid was added at room temperature. And stirred until uniform. After adding 60.23 g of fumed silica (“CAB-O-SIL M-7D” manufactured by CABOT) at room temperature and stirring for 1 hour, the mixture was transferred to an autoclave and the autoclave was sealed.

この混合液を、攪拌しながら、オートクレーブをヒータで加熱することにより、7時間かけて22.3℃から184℃まで昇温した。この間、オートクレーブの内温を常時モニターし、少なくとも50℃から150℃までの温度領域では温度が上昇し続けていることを確認すると同時に、1時間ごとの内温から温度上昇速度(昇温速度)を求めた。加熱は、ヒータ温度を1時間ごとに手動で階段状に上げていく方式で行った。具体的には、50℃から150℃までの温度領域における1時間ごとの内温、昇温速度及びヒータ温度は表5に示す通りであり、昇温速度は最大で49.0℃/時間の時があった。   The mixture was heated from 22.3 ° C. to 184 ° C. over 7 hours by heating the autoclave with a heater while stirring. During this time, the internal temperature of the autoclave is constantly monitored, and it is confirmed that the temperature continues to rise at least in the temperature range from 50 ° C to 150 ° C. At the same time, the temperature rise rate from the internal temperature every hour (temperature rise rate) Asked. Heating was performed by manually raising the heater temperature step by step every hour. Specifically, the internal temperature, the heating rate and the heater temperature for each hour in the temperature range from 50 ° C. to 150 ° C. are as shown in Table 5, and the heating rate is 49.0 ° C./hour at the maximum. There was a time.

オートクレーブの内温が184℃に到達した後、同温度で7日間加熱して水熱合成を行った。得られた懸濁液をろ過し、濾残を洗液のpHが10以下になるまで洗浄した後、110℃で16時間乾燥し、白色粉末43.21gを得た。この白色粉末30gを2M硝酸900g中で8時間加熱還流した後、濾過し、濾残を洗液のpHが4以上になるまで洗浄した。得られた白色粉末を乾燥後、530℃で10時間焼成して、Ti含有率が2.6%のTi−MWW(C1)を得た。   After the internal temperature of the autoclave reached 184 ° C., hydrothermal synthesis was performed by heating at the same temperature for 7 days. The obtained suspension was filtered, and the residue was washed until the pH of the washing solution became 10 or less, and then dried at 110 ° C. for 16 hours to obtain 43.21 g of a white powder. 30 g of this white powder was heated and refluxed in 900 g of 2M nitric acid for 8 hours and then filtered, and the residue was washed until the pH of the washing solution became 4 or higher. The obtained white powder was dried and then calcined at 530 ° C. for 10 hours to obtain Ti-MWW (C1) having a Ti content of 2.6%.

Figure 2008308389
Figure 2008308389

[オキシムの製造]
Ti−MWW(1)に変えて上記のTi−MWW(C1)を用いたこと以外は、実施例1と同様の条件で連続式反応を行った。
しかし、反応開始直後からオートクレーブ内の酸素濃度が急激に上昇したため、30分後に反応を終了した。
[Oxime production]
A continuous reaction was performed under the same conditions as in Example 1 except that the above Ti-MWW (C1) was used instead of Ti-MWW (1).
However, since the oxygen concentration in the autoclave rapidly increased immediately after the start of the reaction, the reaction was terminated after 30 minutes.

(比較例2)
[チタノシリケートの製造]
ビーカーに、純水446.35g、ピペリジン77.93g、テトラ−n−ブチルオルソチタネート8.86gを入れ、空気雰囲気下、室温で均一になるまで攪拌した後、室温でホウ酸54.81gを加えて均一になるまで攪拌した。得られた水溶液に室温でヒュームドシリカ(CABOT社製「CAB−O−SIL M−7D」)39.40gを加えて1時間攪拌した後、混合液をオートクレーブに移してオートクレーブを密閉した。
(Comparative Example 2)
[Manufacture of titanosilicate]
In a beaker, 446.35 g of pure water, 77.93 g of piperidine and 8.86 g of tetra-n-butyl orthotitanate were added and stirred in an air atmosphere until it became uniform at room temperature, and then 54.81 g of boric acid was added at room temperature. And stirred until uniform. After 39.40 g of fumed silica (“CAB-O-SIL M-7D” manufactured by CABOT) was added to the obtained aqueous solution at room temperature and stirred for 1 hour, the mixture was transferred to an autoclave and the autoclave was sealed.

この混合液を、攪拌しながら、オートクレーブをヒータで加熱することにより、7時間かけて24.6℃から163℃まで昇温した。この間、オートクレーブの内温を常時モニターし、少なくとも50℃から150℃までの温度領域では温度が上昇し続けていることを確認すると同時に、1時間ごとの内温から温度上昇速度(昇温速度)を求めた。加熱は、ヒータ温度を直線状に上げていく方式で行った。具体的には、50℃から150℃までの温度領域における1時間ごとの内温、昇温速度及びヒータ温度は表6に示す通りであり、昇温速度は最大で47.6℃/時間の時があった。   The mixture was heated from 24.6 ° C. to 163 ° C. over 7 hours by heating the autoclave with a heater while stirring. During this time, the internal temperature of the autoclave is constantly monitored, and it is confirmed that the temperature continues to rise at least in the temperature range from 50 ° C to 150 ° C. At the same time, the temperature rise rate from the internal temperature every hour (temperature rise rate) Asked. Heating was performed by raising the heater temperature linearly. Specifically, the internal temperature, the heating rate and the heater temperature for each hour in the temperature range from 50 ° C. to 150 ° C. are as shown in Table 6, and the heating rate is 47.6 ° C./hour at the maximum. There was a time.

オートクレーブの内温が163℃に到達した後、同温度で14時間加熱して水熱合成を行った。その後、引き続き、4時間かけて163℃から176℃まで再度昇温した後に、同温度で7日間加熱して水熱合成を行った。得られた懸濁液をろ過し、濾残を洗液のpHが10以下になるまで洗浄した後、110℃で16時間乾燥し、白色粉末41.05gを得た。この白色粉末30gを2M硝酸900g中で8時間加熱還流した後、濾過し、濾残を洗液のpHが4以上になるまで洗浄した。得られた白色粉末を乾燥後、530℃で10時間焼成して、Ti含有率が1.8%のTi−MWW(C2)を得た。   After the internal temperature of the autoclave reached 163 ° C., hydrothermal synthesis was performed by heating at the same temperature for 14 hours. Then, after heating up again from 163 degreeC to 176 degreeC over 4 hours, it heated at the same temperature for 7 days and hydrothermal synthesis was performed. The obtained suspension was filtered, and the residue was washed until the pH of the washing solution was 10 or less, and then dried at 110 ° C. for 16 hours to obtain 41.05 g of a white powder. 30 g of this white powder was heated and refluxed in 900 g of 2M nitric acid for 8 hours and then filtered, and the residue was washed until the pH of the washing solution became 4 or higher. The obtained white powder was dried and then calcined at 530 ° C. for 10 hours to obtain Ti-MWW (C2) having a Ti content of 1.8%.

Figure 2008308389
Figure 2008308389

[オキシムの製造]
Ti−MWW(1)に変えて上記のTi−MWW(C2)を用いたこと以外は、実施例1と同様の条件で連続式反応を行った。
しかし、反応開始直後からオートクレーブ内の酸素濃度が急激に上昇したため、30分後に反応を終了した。
[Oxime production]
A continuous reaction was performed under the same conditions as in Example 1 except that the above Ti-MWW (C2) was used instead of Ti-MWW (1).
However, since the oxygen concentration in the autoclave rapidly increased immediately after the start of the reaction, the reaction was terminated after 30 minutes.

(比較例3)
[チタノシリケートの製造]
ビーカーに、純水446.04g、ピペリジン77.58g、テトラ−n−ブチルオルソチタネート8.88gを入れ、空気雰囲気下、室温で均一になるまで攪拌した後、室温でホウ酸53.77gを加えて均一になるまで攪拌した。得られた水溶液に室温でヒュームドシリカ(CABOT社製「CAB−O−SIL M−7D」)39.59gを加えて1時間攪拌した後、混合液をオートクレーブに移してオートクレーブを密閉した。
(Comparative Example 3)
[Manufacture of titanosilicate]
In a beaker, 446.04 g of pure water, 77.58 g of piperidine, and 8.88 g of tetra-n-butyl orthotitanate were added and stirred in an air atmosphere until uniform at room temperature, and then 53.77 g of boric acid was added at room temperature. And stirred until uniform. After 39.59 g of fumed silica (“CAB-O-SIL M-7D” manufactured by CABOT) was added to the obtained aqueous solution at room temperature and stirred for 1 hour, the mixture was transferred to an autoclave and the autoclave was sealed.

この混合液を、攪拌しながら、オートクレーブをヒータで加熱することにより、7時間かけて25.9℃から165℃まで昇温した。この間、オートクレーブの内温を常時モニターし、少なくとも50℃から150℃までの温度領域では温度が上昇し続けていることを確認すると同時に、1時間ごとの内温から温度上昇速度(昇温速度)を求めた。加熱は、ヒータ温度を直線状に上げていく方式で行った。具体的には、50℃から150℃までの温度領域における1時間ごとの内温、昇温速度及びヒータ温度は表7に示す通りであり、昇温速度は最大で48.2℃/時間の時があった。   The mixture was heated from 25.9 ° C. to 165 ° C. over 7 hours by heating the autoclave with a heater while stirring. During this time, the internal temperature of the autoclave is constantly monitored, and it is confirmed that the temperature continues to rise at least in the temperature range from 50 ° C to 150 ° C. At the same time, the temperature rise rate from the internal temperature every hour (temperature rise rate) Asked. Heating was performed by raising the heater temperature linearly. Specifically, the internal temperature, the heating rate and the heater temperature for each hour in the temperature range from 50 ° C. to 150 ° C. are as shown in Table 7, and the heating rate is 48.2 ° C./hour at the maximum. There was a time.

オートクレーブの内温が165℃に到達した後、同温度で12時間加熱して水熱合成を行った。その後、引き続き、3時間かけて165℃から178℃まで再度昇温した後に、同温度で6日間加熱して水熱合成を行った。得られた懸濁液をろ過し、濾残を洗液のpHが10以下になるまで洗浄した後、110℃で16時間乾燥し、白色粉末40.85gを得た。この白色粉末30gを2M硝酸900g中で8時間加熱還流した後、濾過し、濾残を洗液のpHが4以上になるまで洗浄した。得られた白色粉末を乾燥後、530℃で10時間焼成して、Ti含有率が1.5%のTi−MWW(C3)を得た。   After the internal temperature of the autoclave reached 165 ° C., hydrothermal synthesis was performed by heating at the same temperature for 12 hours. Then, after heating up again from 165 degreeC to 178 degreeC over 3 hours, it heated at the same temperature for 6 days and hydrothermal synthesis was performed. The obtained suspension was filtered, and the residue was washed until the pH of the washing solution became 10 or less, and then dried at 110 ° C. for 16 hours to obtain 40.85 g of a white powder. 30 g of this white powder was heated and refluxed in 900 g of 2M nitric acid for 8 hours and then filtered, and the residue was washed until the pH of the washing solution became 4 or higher. The obtained white powder was dried and then calcined at 530 ° C. for 10 hours to obtain Ti-MWW (C3) having a Ti content of 1.5%.

Figure 2008308389
Figure 2008308389

[オキシムの製造]
Ti−MWW(1)に変えて上記のTi−MWW(C3)を用いたこと以外は、実施例1と同様の条件で連続式反応を行った。
しかし、反応開始直後からオートクレーブ内の酸素濃度が急激に上昇したため、1時間後に反応を終了した。反応終了後に抜き出した液相を分析した結果、シクロヘキサノンの転化率は58.9%、シクロヘキサノンオキシムの選択率は95.7%であり、シクロヘキサノンオキシムの収率は56.4%であった。
[Oxime production]
A continuous reaction was performed under the same conditions as in Example 1 except that the above Ti-MWW (C3) was used instead of Ti-MWW (1).
However, since the oxygen concentration in the autoclave rapidly increased immediately after the start of the reaction, the reaction was terminated after 1 hour. As a result of analyzing the liquid phase extracted after completion of the reaction, the conversion of cyclohexanone was 58.9%, the selectivity of cyclohexanone oxime was 95.7%, and the yield of cyclohexanone oxime was 56.4%.

(比較例4)
[チタノシリケートの製造]
ビーカーに、純水450.16g、ピペリジン77.63g、テトラ−n−ブチルオルソチタネート8.80gを入れ、空気雰囲気下、室温で均一になるまで攪拌した後、室温でホウ酸53.86gを加えて均一になるまで攪拌した。得られた水溶液に室温でヒュームドシリカ(CABOT社製「CAB−O−SIL M−7D」)39.20gを加えて1時間攪拌した後、実施例1で得られたTi−MWW(1)0.35gを種晶として混合液に加え、混合液をオートクレーブに移してオートクレーブを密閉した。
(Comparative Example 4)
[Manufacture of titanosilicate]
In a beaker, 450.16 g of pure water, 77.63 g of piperidine, and 8.80 g of tetra-n-butyl orthotitanate were added and stirred in an air atmosphere until uniform at room temperature, and then 53.86 g of boric acid was added at room temperature. And stirred until uniform. After adding 39.20 g of fumed silica (“CAB-O-SIL M-7D” manufactured by CABOT) to the obtained aqueous solution at room temperature and stirring for 1 hour, Ti-MWW (1) obtained in Example 1 was used. 0.35 g was added as a seed crystal to the mixed solution, and the mixed solution was transferred to an autoclave to seal the autoclave.

この混合液を、攪拌しながら、オートクレーブをヒータで加熱することにより、5時間かけて27.9℃から163℃まで昇温した。この間、オートクレーブの内温を常時モニターし、少なくとも50℃から150℃までの温度領域では温度が上昇し続けていることを確認すると同時に、1時間ごとの内温から温度上昇速度(昇温速度)を求めた。加熱は、ヒータ温度を直線状に上げていく方式で行った。具体的には、50℃から150℃までの温度領域における1時間ごとの内温、昇温速度及びヒータ温度は表8に示す通りであり、昇温速度は最大で45.5℃/時間の時があった。   The mixture was heated from 27.9 ° C. to 163 ° C. over 5 hours by heating the autoclave with a heater while stirring. During this time, the internal temperature of the autoclave is constantly monitored, and it is confirmed that the temperature continues to rise at least in the temperature range from 50 ° C to 150 ° C. At the same time, the temperature rise rate from the internal temperature every hour (temperature rise rate) Asked. Heating was performed by raising the heater temperature linearly. Specifically, the internal temperature, the heating rate and the heater temperature for each hour in the temperature range from 50 ° C. to 150 ° C. are as shown in Table 8, and the heating rate is 45.5 ° C./hour at the maximum. There was a time.

オートクレーブの内温が163℃に到達した後、同温度で16時間加熱して水熱合成を行った。その後、引き続き、3時間かけて163℃から174℃まで再度昇温した後に、同温度で7日間加熱して水熱合成を行った。得られた懸濁液をろ過し、濾残を洗液のpHが10以下になるまで洗浄した後、110℃で16時間乾燥し、白色粉末44.90gを得た。この白色粉末7gを2M硝酸210g中で8時間加熱還流した後、濾過し、濾残を洗液のpHが4以上になるまで洗浄した。得られた白色粉末を乾燥後、530℃で10時間焼成して、Ti含有率が1.6%のTi−MWW(C4)を得た。   After the internal temperature of the autoclave reached 163 ° C., hydrothermal synthesis was performed by heating at the same temperature for 16 hours. Then, after heating up again from 163 degreeC to 174 degreeC over 3 hours, it heated at the same temperature for 7 days and hydrothermal synthesis was performed. The obtained suspension was filtered, and the residue was washed until the pH of the washing solution was 10 or less, and then dried at 110 ° C. for 16 hours to obtain 44.90 g of a white powder. 7 g of this white powder was heated to reflux in 210 g of 2M nitric acid for 8 hours and then filtered. The residue was washed until the pH of the washing solution was 4 or higher. The obtained white powder was dried and then calcined at 530 ° C. for 10 hours to obtain Ti-MWW (C4) having a Ti content of 1.6%.

Figure 2008308389
Figure 2008308389

[オキシムの製造]
Ti−MWW(1)に変えて上記のTi−MWW(C4)を用いたこと以外は、実施例1と同様の条件で連続式反応を行った。
しかし、反応開始直後からオートクレーブ内の酸素濃度が急激に上昇したため、1.5時間後に反応を終了した。反応終了後に抜き出した液相を分析した結果、シクロヘキサノンの転化率は62.2%、シクロヘキサノンオキシムの選択率は85.4%であり、シクロヘキサノンオキシムの収率は53.1%であった。
[Oxime production]
A continuous reaction was performed under the same conditions as in Example 1 except that the above Ti-MWW (C4) was used instead of Ti-MWW (1).
However, since the oxygen concentration in the autoclave rapidly increased immediately after the start of the reaction, the reaction was terminated after 1.5 hours. As a result of analyzing the liquid phase extracted after completion of the reaction, the conversion of cyclohexanone was 62.2%, the selectivity of cyclohexanone oxime was 85.4%, and the yield of cyclohexanone oxime was 53.1%.

Claims (5)

ケイ素化合物、チタン化合物、ホウ素化合物、水及び構造規定剤を混合した後、150〜200℃に昇温して水熱合成反応に付し、得られた結晶を焼成することによりMWW構造を有するチタノシリケートを製造する方法であって、50℃から150℃までの温度領域における温度上昇速度が45℃/時間以下であることを特徴とするチタノシリケートの製造方法。   After mixing a silicon compound, a titanium compound, a boron compound, water, and a structure-directing agent, the temperature is raised to 150 to 200 ° C., subjected to a hydrothermal synthesis reaction, and the resulting crystal is fired to obtain a tita having an MWW structure. A method for producing a titanosilicate, wherein the temperature rise rate in a temperature range from 50 ° C to 150 ° C is 45 ° C / hour or less. 請求項1に記載のチタノシリケートの製造方法により得られたMWW構造を有するチタノシリケートの存在下に、ケトンを過酸化物及びアンモニアによりアンモキシム化反応させる、オキシムの製造方法。   A method for producing an oxime, wherein a ketone is subjected to an ammoximation reaction with a peroxide and ammonia in the presence of a titanosilicate having an MWW structure obtained by the method for producing a titanosilicate according to claim 1. アルコールと水との混合溶媒中でアンモキシム化反応を行う、請求項2に記載のオキシムの製造方法。   The method for producing an oxime according to claim 2, wherein the ammoximation reaction is carried out in a mixed solvent of alcohol and water. 前記過酸化物が過酸化水素である、請求項2または3に記載のオキシムの製造方法。   The method for producing an oxime according to claim 2 or 3, wherein the peroxide is hydrogen peroxide. 前記ケトンがシクロアルカノンである、請求項2〜4のいずれかに記載のオキシムの製造方法。   The method for producing an oxime according to any one of claims 2 to 4, wherein the ketone is a cycloalkanone.
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