JP2009215199A - Process for preparing ketone compound - Google Patents

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Masayoshi Murakami
昌義 村上
Junichi Nishimoto
純一 西本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for efficiently producing a ketone compound from an olefin compound, oxygen, and water. <P>SOLUTION: The method for preparing a carbonyl compound comprises reacting an olefin with a molecular oxygen in the presence of an effective amount of proton, palladium, an ammonium salt of an isopolyacid, an iron compound in a solvent containing water. For example, cyclohexanone can be obtained by reacting cyclohexene with air in a mixed solvent of acetonitrile and water in the presence of (NH<SB>4</SB>)<SB>6</SB>[Mo<SB>7</SB>O<SB>24</SB>] of an ammonium salt of an isopolyacid and iron alum. A high ketone yield can be obtained by using an easily available ammonium salt of an isopolyacid. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、オレフィンを酸化して対応するカルボニル化合物を製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a corresponding carbonyl compound by oxidizing an olefin.

オレフィン類の直接酸化によるカルボニル化合物の製造方法としては、古くからPdCl−CuCl触媒によるワッカー法が知られている。しかし、このワッカー法においては、塩素による装置の腐食や塩素化合物の副生などの問題がある。そのうえ、原料オレフィンの炭素数が増加するにつれて反応速度が著しく低下することや、内部オレフィンの反応性が低いなどの問題があり、工業的にはアセトアルデヒドやアセトン等の低級カルボニル化合物の製造以外には用いられていない。このような問題を解決する方法として、特許文献1ではパラジウム及びヘテロポリ酸の存在下、レドックス金属を添加して反応を行う方法が開示されている。 As a method for producing a carbonyl compound by direct oxidation of olefins, a Wacker method using a PdCl 2 -CuCl 2 catalyst has been known for a long time. However, this Wacker method has problems such as corrosion of the apparatus by chlorine and by-product of chlorine compounds. In addition, there is a problem that the reaction rate is remarkably reduced as the carbon number of the raw material olefin increases, and the reactivity of the internal olefin is low, and industrially, other than the production of lower carbonyl compounds such as acetaldehyde and acetone. Not used. As a method for solving such a problem, Patent Document 1 discloses a method of performing a reaction by adding a redox metal in the presence of palladium and a heteropolyacid.

特許文献1 特許出願公表63−500923Patent Document 1 Patent Application Publication 63-500923

しかしながら、特許文献1開示の方法ではPdあたりの活性が低く、生産性の観点から満足できるものではなかった。加えて、ヘテロポリ酸を多段階のステップで合成する必要があり、尚且つ単離にカリウム塩とする必要があるなど、触媒の入手、取り扱いの点から問題があった。 However, the method disclosed in Patent Document 1 has a low activity per Pd and is not satisfactory from the viewpoint of productivity. In addition, there is a problem in terms of obtaining and handling the catalyst, such as the necessity of synthesizing the heteropolyacid in a multi-step process, and the necessity of using a potassium salt for isolation.

すなわち、本発明は、有効量のプロトンならびに、パラジウム、イソポリ酸のアンモニウム塩、及び鉄化合物の存在下、水を含む溶媒中で、オレフィンと分子状酸素を反応させることを特徴とするカルボニル化合物の製造方法に関するものである。 That is, the present invention relates to a carbonyl compound characterized by reacting an olefin with molecular oxygen in a solvent containing water in the presence of an effective amount of proton and palladium, an ammonium salt of isopolyacid, and an iron compound. It relates to a manufacturing method.

本発明によれば、入手の容易なイソポリ酸のアンモニウム塩を用いて高いケトン収率を得ることができる。 According to the present invention, a high ketone yield can be obtained by using an easily available ammonium salt of isopolyacid.

本発明において使用できるパラジウム源としては、例えば、パラジウム金属、パラジウム化合物及びそれらの混合物が挙げられる。パラジウム化合物の具体例としては、例えば、パラジウムの有機酸塩、パラジウムの酸素酸塩、酸化パラジウム、硫化パラジウムが挙げられる。また、これらの塩や酸化物、硫化物の有機錯体又は無機錯体、ならびにこれらの混合物などが挙げられる。パラジウムの有機酸塩の例としては、例えば、酢酸パラジウムやシアン化パラジウムが挙げられる。パラジウムの酸素酸塩の例としては、例えば、硝酸パラジウムや硫酸パラジウムが挙げられる。これらの塩、酸化物、及び硫化物の有機錯体又は無機錯体の例としては、例えば、硝酸テトラアミンパラジウム(II)、ビス(アセチルアセトナート)パラジウムなどが挙げられる。中でも、パラジウムの有機酸塩又はパラジウムの酸素酸塩が好ましく、酢酸パラジウムが、より好ましい。特にシクロヘキセンを酸化する際には、パラジウム源に塩素が含まれていないことが望ましい。 Examples of the palladium source that can be used in the present invention include palladium metal, palladium compounds, and mixtures thereof. Specific examples of the palladium compound include an organic acid salt of palladium, an oxyacid salt of palladium, palladium oxide, and palladium sulfide. Moreover, these salts and oxides, organic complexes or inorganic complexes of sulfides, and mixtures thereof can be mentioned. Examples of the organic acid salt of palladium include, for example, palladium acetate and palladium cyanide. Examples of the oxyacid salt of palladium include, for example, palladium nitrate and palladium sulfate. Examples of organic or inorganic complexes of these salts, oxides, and sulfides include, for example, tetraamine palladium (II) nitrate, bis (acetylacetonate) palladium, and the like. Among these, an organic acid salt of palladium or an oxyacid salt of palladium is preferable, and palladium acetate is more preferable. In particular, when oxidizing cyclohexene, it is desirable that the palladium source does not contain chlorine.

本明細書において、イソポリ酸のアンモニウム塩は、一種類以上の金属成分を含有する酸素酸の縮合生成物のアニオン部分と、そのカウンターカチオンの一部もしくは全部がアンモニウムイオンであるイソポリ酸塩を意味する。
イソポリ酸のアンモニウム塩としては、例えば、Mo、W、V、Nb又はTaなどの酸素酸イオン(具体的には例えば、モリブデン酸、タングステン酸、バナジン酸、ニオブ酸、タンタル酸など)が一種類以上含まれるイソポリ酸のアンモニウム塩を挙げることができる。本発明において使用することができるイソポリ酸のアンモニウム塩は、特に限定されないが、好ましいイソポリ酸のアンモニウム塩は、一種類の金属元素からなるイソポリ酸のアンモニウム塩である。イソポリアニオンの一般式としては、[Mx−(式中、Mは、Mo、W、V、Nb、およびTaから選ばれる一種類の元素を表し、x、y、zは1以上の整数を表す。)を示すことができる。
さらに具体的には、例えば、イソポリモリブデン酸の場合、[Mo2−、[Mo102−、[Mo174−、[Mo192−、[Mo246−、[Mo276−、[Mo10348−、[Mo361128−などを挙げることができる。とくに好ましいイソポリモリブデン酸のアンモニウム塩は、入手の容易さから、(NH[Mo24]である。前述のイソポリ酸のアンモニウム塩は、結晶水を含んでいてもよい。
イソポリ酸のアンモニウム塩の使用量は、使用する溶媒の種類や反応条件によって異なるため一概には規定できないが、水を含む有機溶媒(典型的には、水を含むアセトニトリルを溶媒)を使用するときは、イソポリ酸のアンモニウム塩の濃度が0.1 mmol/L 〜100 mmol/Lとなる量を添加することが好ましく、更に好ましくは1 mmol/L 〜 50 mml/Lの範囲である。また、イソポリ酸のアンモニウム塩の使用量は、通常、パラジウム1モルに対して50〜0.1モル、好ましくは20〜0.5モル、更に好ましくは1〜10モルである。
In this specification, the ammonium salt of isopolyacid means an anion portion of a condensation product of oxygen acid containing one or more kinds of metal components and an isopolyacid salt in which part or all of the counter cation is an ammonium ion. To do.
As an ammonium salt of isopolyacid, for example, one kind of oxygen acid ion such as Mo, W, V, Nb or Ta (specifically, for example, molybdic acid, tungstic acid, vanadic acid, niobic acid, tantalic acid, etc.) The ammonium salt of the isopoly acid contained above can be mentioned. The ammonium salt of an isopolyacid that can be used in the present invention is not particularly limited, but a preferred ammonium salt of an isopolyacid is an ammonium salt of an isopolyacid composed of one kind of metal element. The general formula of the isopolyanion is [M y O z ] x- (wherein M represents one element selected from Mo, W, V, Nb and Ta, and x, y and z are 1). Represents the above integers).
More specifically, for example, in the case of isopolymolybdic acid, [Mo 2 O 7 ] 2− , [Mo 3 O 10 ] 2− , [Mo 5 O 17 ] 4− , [Mo 6 O 19 ] 2− , [Mo 7 O 24 ] 6− , [Mo 8 O 27 ] 6− , [Mo 10 O 34 ] 8− , [Mo 36 O 112 ] 8−, and the like. A particularly preferred ammonium salt of isopolymolybdic acid is (NH 4 ) 6 [Mo 7 O 24 ] because of its availability. The aforementioned ammonium salt of isopolyacid may contain crystal water.
The amount of isopolyacid ammonium salt used varies depending on the type of solvent used and the reaction conditions, and cannot be specified unconditionally, but when using an organic solvent containing water (typically acetonitrile containing water). Is preferably added in an amount such that the concentration of the ammonium salt of isopolyacid is 0.1 mmol / L to 100 mmol / L, more preferably in the range of 1 mmol / L to 50 mml / L. Moreover, the usage-amount of the ammonium salt of isopolyacid is 50-0.1 mol normally with respect to 1 mol of palladium, Preferably it is 20-0.5 mol, More preferably, it is 1-10 mol.

本発明の方法においては鉄化合物を添加して、反応が行なわれる。鉄化合物としては公知のものを使用することができるが、例えば、硫酸鉄、ミョウバン鉄(硫酸アンモニウム鉄)、硝酸鉄、リン酸鉄などの無機塩や、クエン酸鉄、酢酸鉄などの有機酸塩、フタロシアニン鉄、アセチルアセトナート鉄などの錯体、及び酸化鉄などを挙げることができる。なかでも無機塩が好適に用いられ、硫酸鉄やミョウバン鉄が好ましい。また、鉄化合物を用いる代わりに、鉄を含有するイソポリ酸のアンモニウム塩を用いることもできる。例えば、文献(Polyhedron, 6(2), p213-218, 1987)のように鉄化合物とイソポリ酸のアンモニウム塩で適当な処理を行い、得られた固体を反応系に添加することも可能である。好適な鉄濃度としては、イソポリ酸1モルに対して0.01〜100モル、より好ましくは0.1〜50モルである。 In the method of the present invention, an iron compound is added to carry out the reaction. Known compounds can be used as the iron compound. For example, inorganic salts such as iron sulfate, alum iron (iron ammonium sulfate), iron nitrate, and iron phosphate, and organic acid salts such as iron citrate and iron acetate , Phthalocyanine iron, acetylacetonate iron and other complexes, and iron oxide. Among these, inorganic salts are preferably used, and iron sulfate and alum iron are preferable. Instead of using an iron compound, an ammonium salt of an isopolyacid containing iron can also be used. For example, as in the literature (Polyhedron, 6 (2), p213-218, 1987), it is possible to perform an appropriate treatment with an iron compound and an ammonium salt of isopolyacid, and add the resulting solid to the reaction system. . A suitable iron concentration is 0.01 to 100 mol, more preferably 0.1 to 50 mol, per 1 mol of isopolyacid.

本発明の反応は通常、液相中で行われ、不活性有機溶媒が通常、反応溶媒として使用される。不活性有機溶媒の例としては、例えば、ニトリル化合物(例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリルなど)、アルコール(例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノールなど)、及びエーテル(1,4−ジオキサン、テトラヒドロフランなど)などの有機溶媒が挙げられる。通常、極性有機溶媒が好ましく使用され、アセトニトリルがさらに好ましい。また溶媒としては、上述の化合物を単独で用いても良いし混合物として使用してもよし。
本発明においては、前記溶媒に含まれる水の割合としては、使用するイソポリ酸の種類や反応条件によって異なるため一概には規定できないが、50%容量以下が好ましく、とくに5〜40容量%が好ましい。
The reaction of the present invention is usually carried out in a liquid phase, and an inert organic solvent is usually used as a reaction solvent. Examples of the inert organic solvent include, for example, nitrile compounds (eg, acetonitrile, propionitrile, benzonitrile, etc.), alcohols (eg, methanol, ethanol, isopropanol, etc.), and ethers (1,4-dioxane, tetrahydrofuran, etc.) ) And other organic solvents. Usually, a polar organic solvent is preferably used, and acetonitrile is more preferable. Moreover, as a solvent, the above-mentioned compound may be used independently and may be used as a mixture.
In the present invention, the ratio of water contained in the solvent varies depending on the type of isopolyacid used and the reaction conditions, and thus cannot be defined unconditionally, but is preferably 50% by volume or less, and particularly preferably 5 to 40% by volume. .

本発明において用いられるオレフィンは制限されないが、特に環状オレフィンを酸化して効率的に環状ケトンを得ることができる。環状オレフィンの例としては、炭素数4〜20個の環状オレフィンが挙げられる。例えば、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロデセン、シクロドデセン、シクロオクタデセンなどが挙げられる。より好適に使用されるシクロオレフィンはシクロヘキセンであり、シクロヘキセンからシクロヘキサノンが効率的に製造される。 Although the olefin used in this invention is not restrict | limited, A cyclic ketone can be efficiently obtained especially by oxidizing a cyclic olefin. Examples of cyclic olefins include cyclic olefins having 4 to 20 carbon atoms. Examples include cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, cyclodecene, cyclododecene, cyclooctadecene, and the like. The cycloolefin used more preferably is cyclohexene, and cyclohexanone is efficiently produced from cyclohexene.

分子状酸素としては、純酸素又は空気を使用することができ、これらのガスを、窒素又はヘリウムなどの不活性ガスで希釈することによって分子状酸素を含有するガスとして使用してもよい。使用する酸素量は、通常、反応系内に導入される酸素含有ガスの圧力によって調整され、酸素分圧として、好ましくは0.01〜10MPa(ゲージ圧)、さらに好ましくは0.05〜5MPa(ゲージ圧)の範囲に設定する。この反応ガスは、全量を反応前に導入しておいても良いし、反応中に系内に吹き込むなどして、連続的に供給しながら反応を行っても良い。 As molecular oxygen, pure oxygen or air can be used, and these gases may be used as a gas containing molecular oxygen by diluting with an inert gas such as nitrogen or helium. The amount of oxygen to be used is usually adjusted by the pressure of the oxygen-containing gas introduced into the reaction system. The oxygen partial pressure is preferably 0.01 to 10 MPa (gauge pressure), more preferably 0.05 to 5 MPa ( Set the gauge pressure range. The reaction gas may be introduced in its entirety before the reaction, or may be reacted while being continuously supplied by blowing it into the system during the reaction.

本発明の反応においては、プロトンは、イソポリ酸によって与えられてもよく、又はプロトン酸として反応に添加されてもよい。プロトン酸としては、無機酸、有機酸、又は固体酸が挙げられる。無機酸としては、フッ化水素酸のような二元酸(水素酸)と、硫酸、硝酸ようなオキソ酸(酸素酸)が例示される。有機酸の例としては、例えば、ギ酸、脂肪族カルボン酸(例えば酢酸)、脂環式カルボン酸(例えばシクロヘキサンカルボン酸)、芳香族カルボン酸(例えば安息香酸)、スルホン酸等などが挙げられる。スルホン酸としては、例えば、アルキルスルホン酸(例えばメタンスルホン酸又はエタンスルホン酸)、アリールスルホン酸(例えばベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸又はナフタレンスルホン酸)などが挙げられる。固体プロトン酸の例としては、例えば、イオン交換樹脂(例えば、スルホン酸型イオン交換樹脂など)、酸性ゼオライトなど、及び硫酸化ジルコニアが挙げられる。特に、硫酸が好ましい。   In the reaction of the present invention, the proton may be provided by an isopolyacid or may be added to the reaction as a proton acid. Examples of the protonic acid include inorganic acids, organic acids, and solid acids. Examples of the inorganic acid include a binary acid (hydrogen acid) such as hydrofluoric acid, and an oxo acid (oxygen acid) such as sulfuric acid and nitric acid. Examples of the organic acid include formic acid, aliphatic carboxylic acid (for example, acetic acid), alicyclic carboxylic acid (for example, cyclohexane carboxylic acid), aromatic carboxylic acid (for example, benzoic acid), sulfonic acid and the like. Examples of the sulfonic acid include alkylsulfonic acid (for example, methanesulfonic acid or ethanesulfonic acid), arylsulfonic acid (for example, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, or naphthalenesulfonic acid). Examples of solid protonic acids include, for example, ion exchange resins (eg, sulfonic acid type ion exchange resins), acidic zeolites, and sulfated zirconia. In particular, sulfuric acid is preferred.

前述のプロトンの有効量は、使用されるオレフィン化合物、使用される溶媒の量及び種類により異なり、適宜調整される。例えば、反応が水相及び有機相を含む2相系である液相中で行われる場合、水相中のプロトンの濃度が好ましくは10−5〜10mol/l、さらに好ましくは10−3〜1mol/lになるように、プロトンをプロトン酸として添加しても良い。反応が水及び有機溶媒から形成される均一液相中で行われる場合、添加されるプロトン酸及びイソポリ酸がカウンターカチオンとしてプロトンを含む場合、含まれるプロトンの全てが遊離していると仮定して、均一液相中のプロトンの濃度が好ましくは10−5〜10mol/l、さらに好ましくは10−3〜1mol/lになるように添加してもよい。 The effective amount of the proton described above varies depending on the olefin compound used and the amount and type of the solvent used, and is appropriately adjusted. For example, when the reaction is carried out in a liquid phase that is a two-phase system including an aqueous phase and an organic phase, the concentration of protons in the aqueous phase is preferably 10 −5 to 10 mol / l, more preferably 10 −3 to 1 mol. A proton may be added as a protonic acid so as to be / l. When the reaction is carried out in a homogeneous liquid phase formed from water and an organic solvent, it is assumed that if the added protonic acid and isopolyacid contain protons as counter cations, all of the contained protons are free. The proton concentration in the homogeneous liquid phase is preferably 10 −5 to 10 mol / l, more preferably 10 −3 to 1 mol / l.

反応は、通常は、0〜200℃、好ましくは10〜150℃、さらに好ましくは30〜100℃の温度範囲で行われる。反応は、通常は、0.01〜10MPa(絶対圧)、好ましくは0.05〜7MPa(絶対圧)、さらに好ましくは0.1〜5MPa(絶対圧)の圧力範囲内で行なわれる。反応は、回分式、半回分式、連続法、又はそれらの組合せにおいて行なうことができる。触媒は、反応器内に予め仕込んでから反応を開始しても良いし、連続的に供給しながら反応しても良い。生成物を含有する反応溶液、又は反応ガスは捕集され所望のケトンを単離する。生成したケトン化合物は、通常は、蒸留、相分離などによって分離される。 The reaction is usually performed in a temperature range of 0 to 200 ° C, preferably 10 to 150 ° C, more preferably 30 to 100 ° C. The reaction is usually carried out within a pressure range of 0.01 to 10 MPa (absolute pressure), preferably 0.05 to 7 MPa (absolute pressure), more preferably 0.1 to 5 MPa (absolute pressure). The reaction can be performed in a batch, semi-batch, continuous process, or combinations thereof. The catalyst may be preliminarily charged into the reactor before starting the reaction, or may be reacted while being continuously supplied. The reaction solution or reaction gas containing the product is collected and the desired ketone is isolated. The produced ketone compound is usually separated by distillation, phase separation or the like.

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to a following example.

実施例1
シクロヘキセン0.33g (4mmol)、アセトニトリル4.3ml、水0.7ml、硫酸0.04g、Pd(OAc) 7mg (0.03mmol)、AHM((NH[Mo24]・4HO、和光純薬)6mg(0.005mmol)、ミョウバン鉄(FeNH(SO・12HO、関東化学)3mg(0.005mmol)の混合物を120mlオートクレーブに入れ、空気2MPa、N 3MPa下、撹拌子で撹拌しながら323Kで2時間反応させた。得られた反応マスをガスクロマトグラフィーで分析した結果を表1に示す。
Example 1
Cyclohexene 0.33 g (4 mmol), acetonitrile 4.3 ml, water 0.7 ml, sulfuric acid 0.04 g, Pd (OAc) 2 7 mg (0.03 mmol), AHM ((NH 4 ) 6 [Mo 7 O 24 ] · 4H 2 O, Wako Pure Chemical) 6 mg (0.005 mmol), alum iron (FeNH 4 (SO 4 ) 2 · 12H 2 O, Kanto Chemical) 3 mg (0.005 mmol) in a 120 ml autoclave, air 2 MPa, N The reaction was carried out at 323 K for 2 hours while stirring with a stirrer under 2 MPa. Table 1 shows the results obtained by analyzing the obtained reaction mass by gas chromatography.

実施例2
ミョウバン鉄の代わりに、硫酸鉄(FeSO・7HO、ナカライテスク)2mg(0.008mmol)を加えた以外は、実施例1と同様にしてシクロヘキセンの酸化反応を行った。結果を表1に示す。
Example 2
A cyclohexene oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 2 mg (0.008 mmol) of iron sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O, Nacalai Tesque) was added instead of alum iron. The results are shown in Table 1.

実施例3
ミョウバン鉄の代わりに、酸化鉄(Fe、関東化学)1mg(0.006mmol)を加えた以外は、実施例1と同様にしてシクロヘキセンの酸化反応を行った。結果を表1に示す。
Example 3
A cyclohexene oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 1 mg (0.006 mmol) of iron oxide (Fe 2 O 3 , Kanto Chemical) was added instead of alum iron. The results are shown in Table 1.

実施例4
アセトニトリル4.6ml、水0.4mlにした以外は、実施例1と同様にしてシクロヘキセンの酸化反応を行った。結果を表1に示す。
Example 4
A cyclohexene oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 4.6 ml of acetonitrile and 0.4 ml of water were used. The results are shown in Table 1.

実施例5
アセトニトリル3ml、水2mlにした以外は、実施例1と同様にしてシクロヘキセンの酸化反応を行った。結果を表1に示す。
Example 5
A cyclohexene oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 3 ml of acetonitrile and 2 ml of water were used. The results are shown in Table 1.

実施例6
文献(Polyhedron, 6(2), p213-218, 1987)の方法に従い、ミョウバン鉄と(NH[Mo24]・4HOを処理した。AHM 5g(4.2mmol)を水80mlに溶解させ、沸騰するまで加熱した。そこに、ミョウバン鉄1.5g(3.1mmol)を水20mlに溶かした溶液を滴下した。加熱下、容量が半分になるまで濃縮し、ろ過した。ろ液をさらに濃縮し、固体を得た。固体は、水で再結晶した。得られた固体は文献と同様の赤外吸収スペクトルを示した。以後、Fe−AHMと表記する。
Example 6
Alum iron and (NH 4 ) 6 [Mo 7 O 24 ] · 4H 2 O were treated according to the method of the literature (Polyhedron, 6 (2), p213-218, 1987). AHM 5 g (4.2 mmol) was dissolved in 80 ml of water and heated to boiling. The solution which melt | dissolved alum iron 1.5g (3.1 mmol) in 20 ml of water was dripped there. Under heating, the solution was concentrated to half and filtered. The filtrate was further concentrated to give a solid. The solid was recrystallized with water. The obtained solid showed an infrared absorption spectrum similar to the literature. Hereinafter, it is expressed as Fe-AHM.

実施例7
シクロヘキセン0.33g (4mmol)、アセトニトリル4.3ml、水0.7ml、硫酸0.04g、Pd(OAc) 7mg (0.03mmol)、Fe−AHM 7mgの混合物を120mlオートクレーブに入れ、空気2MPa、N 3MPa下、撹拌子で撹拌しながら323Kで2時間反応させた。得られた反応マスをガスクロマトグラフィーで分析した結果を表1に示す。
Example 7
A mixture of 0.33 g (4 mmol) of cyclohexene, 4.3 ml of acetonitrile, 0.7 ml of water, 0.04 g of sulfuric acid, 7 mg (0.03 mmol) of Pd (OAc) 2 and 7 mg of Fe-AHM was placed in a 120 ml autoclave, and 2 MPa of air, The mixture was reacted at 323 K for 2 hours while stirring with a stirrer under N 2 3 MPa. Table 1 shows the results obtained by analyzing the obtained reaction mass by gas chromatography.

比較例1
特許文献1開示の方法に従ってK5H4PMo6V6Mo40を調製した。蒸留水38mlにメタバナジン酸ナトリウム7.32gを溶解させ、90℃にした。また、これとは別に蒸留水12mlにモリブデン酸ナトリウム8.07gを加え90℃に加熱し、先に調製したメタバナジン酸ナトリウム水溶液を加えた。この混合液に85%リン酸 5mlを添加した。冷却後、硝酸カリウム8gを加えて撹拌した後、固形物をろ過した。その固体を0.25M H2SO4から再結晶した。得られた固体を元素分析したところ、K5H4PMo6V6O40であった。
Comparative Example 1
K 5 H 4 PMo 6 V 6 Mo 40 was prepared according to the method disclosed in Patent Document 1. 7.38 g of sodium metavanadate was dissolved in 38 ml of distilled water and brought to 90 ° C. Separately, 8.07 g of sodium molybdate was added to 12 ml of distilled water and heated to 90 ° C., and the previously prepared aqueous sodium metavanadate was added. To this mixture was added 5 ml of 85% phosphoric acid. After cooling, 8 g of potassium nitrate was added and stirred, and then the solid was filtered. The solid was recrystallized from 0.25MH 2 SO 4 . Elemental analysis of the obtained solid was K 5 H 4 PMo 6 V 6 O 40 .

比較例2
シクロヘキセン1.6g(20mmol)、アセトニトリル3ml、水2ml、硫酸8.7mg、Pd(OAc)2 4 mg (0.02 mmol)、K5H4PMo6V6O40 100mg(0.06mmol)、ミョウバン鉄58mg(0.12mmol)の混合物を120mlオートクレーブに入れ、空気2MPa、N 3MPa下、撹拌子で撹拌しながら323Kで2時間反応させた。得られた反応マスをガスクロマトグラフィーで分析した結果を表1に示す。
Comparative Example 2
1.6 g (20 mmol) of cyclohexene, 3 ml of acetonitrile, 2 ml of water, 8.7 mg of sulfuric acid, Pd (OAc) 2 4 mg (0.02 mmol), 100 mg (0.06 mmol) of K 5 H 4 PMo 6 V 6 O 40 , alum iron A mixture of 58 mg (0.12 mmol) was placed in a 120 ml autoclave and reacted at 323 K for 2 hours while stirring with a stirrer under 2 MPa of air and 3 MPa of N 2 . Table 1 shows the results obtained by analyzing the obtained reaction mass by gas chromatography.

比較例3
シクロヘキセン210mg(2.6mmol)、アセトニトリル1.3ml、水3.8ml、硫酸7.7mg、Pd(NO3)2 8mg (mmol)、K5H4PMo6V6O40 160mg(0.09mmol)、Cu(NO3)2・3H2O 120mgの混合物を120mlオートクレーブに入れ、空気2MPa、N 3MPa下、撹拌子で撹拌しながら323Kで2時間反応させた。得られた反応マスをガスクロマトグラフィーで分析した結果を表1に示す。
Comparative Example 3
210 mg (2.6 mmol) of cyclohexene, 1.3 ml of acetonitrile, 3.8 ml of water, 7.7 mg of sulfuric acid, 8 mg (mmol) of Pd (NO 3 ) 2, 160 mg (0.09 mmol) of K 5 H 4 PMo 6 V 6 O 40 , Cu (NO 3 ) 2 .3H 2 O (120 mg) was placed in a 120 ml autoclave and allowed to react at 323 K for 2 hours while stirring with a stirrer under 2 MPa of air and 3 MPa of N 2 . Table 1 shows the results obtained by analyzing the obtained reaction mass by gas chromatography.

Figure 2009215199
TOF/h−1:(生成物のモル数)/(Pdのモル数)/(反応時間)
AHM:((NH[Mo24]・4HO)
Figure 2009215199
TOF / h −1 : (number of moles of product) / (number of moles of Pd) / (reaction time)
AHM: ((NH 4 ) 6 [Mo 7 O 24 ] · 4H 2 O)

Claims (7)

有効量のプロトンならびに、パラジウム、イソポリ酸のアンモニウム塩、及び鉄化合物の存在下、水を含む溶媒中で、オレフィンと分子状酸素を反応させることを特徴とするカルボニル化合物の製造方法。 A method for producing a carbonyl compound, comprising reacting an olefin and molecular oxygen in a solvent containing water in the presence of an effective amount of protons and palladium, an ammonium salt of an isopolyacid, and an iron compound. イソポリ酸が、式[Mx−(式中、Mは、Mo、W、V、Nb、およびTaから選ばれる一種類の元素を表し、x、y、zは1以上の整数を表す。)で表されるアニオンを有するイソポリ酸である請求項1記載の製造方法。 The isopolyacid is represented by the formula [M y O z ] x- (wherein M represents one element selected from Mo, W, V, Nb, and Ta, and x, y, and z are integers of 1 or more) The production method according to claim 1, which is an isopolyacid having an anion represented by: イソポリ酸が、(NH[Mo24]で表されるアンモニウム塩である請求項1記載の製造方法。 The production method according to claim 1, wherein the isopolyacid is an ammonium salt represented by (NH 4 ) 6 [Mo 7 O 24 ]. アセトニトリルと水の混合溶媒中で反応させることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の製造方法。 The production method according to claim 1, wherein the reaction is performed in a mixed solvent of acetonitrile and water. 有効量のプロトンのプロトン源が硫酸である請求項1〜4いずれかに記載の製造方法。 The production method according to claim 1, wherein the proton source of an effective amount of protons is sulfuric acid. オレフィンが環状オレフィンであり、生成するカルボニル化合物が環状ケトンである請求項1〜5いずれかに記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 5, wherein the olefin is a cyclic olefin, and the carbonyl compound produced is a cyclic ketone. オレフィンがシクロヘキセンであり、生成するカルボニル化合物がシクロヘキサノンである請求項1〜5いずれかに記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 5, wherein the olefin is cyclohexene and the carbonyl compound to be produced is cyclohexanone.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2618273C1 (en) * 2015-11-10 2017-05-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет " Method of separation of cyclohexanone from reaction mixture of water - acetonitrile - cyclohexene - cyclohexanone

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RU2618273C1 (en) * 2015-11-10 2017-05-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет " Method of separation of cyclohexanone from reaction mixture of water - acetonitrile - cyclohexene - cyclohexanone

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