JP2012214441A - Method for producing oxime - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ケトンをアンモオキシム化反応させてオキシムを製造する方法に関するものである。オキシムは、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 an oxime by an ammoximation reaction of a ketone. Oxime is useful as a raw material for amides and lactams.
ケトンをアンモオキシム化反応させてオキシムを製造する方法として、特許文献1及び2には、触媒の存在下に、ケトンをクメンヒドロペルオキシド及びアンモニアとアンモオキシム化反応させてオキシムを製造する方法が記載されている。 As methods for producing an oxime by ammoximation reaction of a ketone, Patent Documents 1 and 2 describe a method of producing an oxime by ammoximation reaction of a ketone with cumene hydroperoxide and ammonia in the presence of a catalyst. Has been.
特許文献1及び2に記載の方法においては、オキシムとともに2−フェニル−2−プロパノールが副生するが、副生する2−フェニル−2−プロパノールを有効利用する方法が切望されている。そこで、本発明の目的は、副生する2−フェニル−2−プロパノールを有効利用し、2−フェニル−2−プロパノールをクメンへと変換し、該クメンをクメンヒドロペルオキシドに変換して繰り返し使用することができる工業的に有利なオキシムの製造方法を提供することにある。 In the methods described in Patent Documents 1 and 2, 2-phenyl-2-propanol is produced as a by-product together with oxime, but a method for effectively using 2-phenyl-2-propanol produced as a by-product is desired. Therefore, an object of the present invention is to effectively utilize 2-phenyl-2-propanol as a by-product, convert 2-phenyl-2-propanol into cumene, convert the cumene into cumene hydroperoxide, and use repeatedly. An object of the present invention is to provide an industrially advantageous method for producing an oxime.
本発明者らは、前記課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、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 completed the present invention.
すなわち、本発明は、以下の構成からなる。
[1]下記工程(1)〜(5)、
(1):クメンを酸化することによりクメンヒドロペルオキシドを得る工程、
(2):工程(1)で得られたクメンヒドロペルオキシドと、アンモニアと、ケトンとを、触媒の存在下、アンモオキシム化反応させることによりオキシム及び2−フェニル−2−プロパノールを含む反応混合物を得る工程、
(3):工程(2)で得られた反応混合物から、オキシム濃度が4.0重量%以下である2−フェニル−2−プロパノールを回収する工程、
(4):工程(3)で得られたオキシム濃度が4.0重量%以下である2−フェニル−2−プロパノールを、触媒の存在下、水素化することによりクメンを得る工程、
(5):工程(4)で得られたクメンの少なくとも一部を工程(1)へリサイクルする工程、
を含むことを特徴とするオキシムの製造方法。
[2]工程(4)が下記工程(4a)及び(4b)、
(4a):工程(3)で得られたオキシム濃度が4.0重量%以下である2−フェニル−2−プロパノールを、脱水触媒の存在下、脱水することによりα−メチルスチレンを得る工程、
(4b):工程(4a)で得られたα−メチルスチレンを、水添触媒の存在下、水添してクメンを得る工程、
から構成され、工程(4b)で得られたクメンを工程(5)に付す前記[1]に記載の製造方法。
[3]工程(2)で使用される触媒がチタン及びケイ素酸化物を含む触媒である前記[1]又は[2]に記載の製造方法。
[4]ケトンが、シクロアルカノンである前記[1]〜[3]のいずれかに記載の製造方法。
[5]シクロアルカノンがシクロヘキサノンである前記[4]に記載の製造方法。
That is, this invention consists of the following structures.
[1] The following steps (1) to (5),
(1): a step of obtaining cumene hydroperoxide by oxidizing cumene;
(2): A reaction mixture containing oxime and 2-phenyl-2-propanol is obtained by subjecting cumene hydroperoxide obtained in step (1), ammonia, and a ketone to an ammoximation reaction in the presence of a catalyst. Obtaining step,
(3): recovering 2-phenyl-2-propanol having an oxime concentration of 4.0% by weight or less from the reaction mixture obtained in step (2),
(4): A step of obtaining cumene by hydrogenating 2-phenyl-2-propanol having an oxime concentration of 4.0% by weight or less obtained in step (3) in the presence of a catalyst;
(5): a step of recycling at least a part of cumene obtained in step (4) to step (1);
The manufacturing method of the oxime characterized by including.
[2] Step (4) includes the following steps (4a) and (4b),
(4a): a step of obtaining α-methylstyrene by dehydrating 2-phenyl-2-propanol having an oxime concentration of 4.0% by weight or less obtained in step (3) in the presence of a dehydration catalyst;
(4b): a step of hydrogenating the α-methylstyrene obtained in step (4a) in the presence of a hydrogenation catalyst to obtain cumene,
The production method according to [1], wherein cumene obtained in step (4b) is subjected to step (5).
[3] The production method according to [1] or [2], wherein the catalyst used in the step (2) is a catalyst containing titanium and silicon oxide.
[4] The production method according to any one of [1] to [3], wherein the ketone is a cycloalkanone.
[5] The production method according to [4], wherein the cycloalkanone is cyclohexanone.
本発明によれば、ケトンをクメンヒドロペルオキシド及びアンモニアとアンモオキシム化反応させる際に副生する2−フェニル−2−プロパノールを有効利用し、2−フェニル−2−プロパノールをクメンへと変換し、該クメンをクメンヒドロペルオキシドに変換して繰り返し使用することができるため、工業的に有利にオキシムを製造することができる。 According to the present invention, 2-phenyl-2-propanol produced as a by-product in the ammoximation reaction of a ketone with cumene hydroperoxide and ammonia is effectively utilized to convert 2-phenyl-2-propanol into cumene, Since the cumene can be converted to cumene hydroperoxide and used repeatedly, an oxime can be produced industrially advantageously.
以下、本発明を詳細に説明する。本発明においては、工程(1)として、クメンを酸化してクメンヒドロペルオキシドを得る。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present invention, as step (1), cumene is oxidized to obtain cumene hydroperoxide.
クメンの酸化は、通常、クメンと酸素含有ガスとを接触させることによる自動酸化により行われる。酸素含有ガスの酸素源としては、通常、空気や純酸素が用いられ、必要に応じて不活性ガスで希釈される。該自動酸化は、添加剤の存在下に行ってもよく、その添加剤としては、例えば、塩基等が挙げられる。塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物;炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩;炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩;アンモニア;炭酸アンモニウム等が挙げられる。また、クメンの酸化は、溶媒の存在下に行ってもよい。 The oxidation of cumene is usually performed by auto-oxidation by bringing cumene into contact with an oxygen-containing gas. As the oxygen source of the oxygen-containing gas, air or pure oxygen is usually used, and diluted with an inert gas as necessary. The auto-oxidation may be performed in the presence of an additive, and examples of the additive include a base. Examples of the base include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and sodium hydroxide; alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate; alkali metal hydrogen carbonates such as sodium hydrogen carbonate and potassium hydrogen carbonate; ammonia; Examples include ammonium carbonate. The cumene oxidation may be performed in the presence of a solvent.
クメンの酸化における反応温度は、通常50〜200℃であり、反応圧力は、通常0.1〜5MPaである。 The reaction temperature in the oxidation of cumene is usually 50 to 200 ° C., and the reaction pressure is usually 0.1 to 5 MPa.
本発明においては、工程(2)として、工程(1)で得られたクメンヒドロペルオキシドと、アンモニアと、ケトンとを、触媒の存在下にアンモオキシム化反応させることによりオキシム及び2−フェニル−2−プロパノールを含む反応混合物を得る。 In the present invention, as step (2), cumene hydroperoxide obtained in step (1), ammonia, and a ketone are subjected to an ammoximation reaction in the presence of a catalyst to produce oxime and 2-phenyl-2. A reaction mixture containing propanol is obtained.
工程(2)で使用する原料のケトンは、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。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。中でもシクロアルカノンが本発明の好適な対象となる。 The raw material ketone used in the step (2) may be an aliphatic ketone, an alicyclic ketone, or an aromatic ketone, and two kinds thereof as required. The above may be used. Specific examples of ketones 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; cyclopentanone And cycloalkanones such as cyclohexanone, cyclooctanone and cyclododecanone; cycloalkenones such as cyclopentenone and cyclohexenone. Among them, cycloalkanone is a suitable subject of the present invention.
工程(2)で使用する原料のケトンは、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 raw material ketone used in the step (2) may be obtained by, for example, oxidation of alkane, or may be obtained by oxidation (dehydrogenation) of secondary alcohol, It may be obtained by hydration and oxidation (dehydrogenation) of alkenes.
工程(2)で使用するアンモニアは、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、また有機溶媒の溶液として用いてもよい。ガス状のアンモニアを使用する場合は、必要に応じて不活性ガスで希釈される。前記不活性ガスとしては、例えば、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン等が挙げられる。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の濃度が1重量%以上となるように調整されるのが好ましい。このように反応混合物液相中のアンモニア濃度を所定値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、その結果、目的物のオキシムの収率も高めることができる。このアンモニアの濃度は、好ましくは1.5重量%以上であり、また、通常10重量%以下、好ましくは5重量%以下である。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1.1モル以上、さらに好ましくは1.5モル以上である。 As the ammonia used in the step (2), a gaseous one may be used, a liquid one may be used, or a solution of an organic solvent may be used. When gaseous ammonia is used, it is diluted with an inert gas as necessary. Examples of the inert gas include nitrogen, carbon dioxide, helium, and argon. The amount of ammonia used is preferably adjusted so that the concentration of ammonia 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 a predetermined value or more, the conversion rate of the raw material ketone and the selectivity of the target oxime can be increased, and as a result, the yield of the target oxime Can also be increased. The ammonia concentration is preferably 1.5% by weight or more, and usually 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less. In addition, the standard of ammonia usage-amount is 1 mol or more normally with respect to 1 mol of ketones, Preferably it is 1.1 mol or more, More preferably, it is 1.5 mol or more.
工程(2)において、工程(1)で得られたクメンヒドロペルオキシドの使用量は、ケトン1モルに対して、通常0.5〜20モルであり、好ましくは0.5〜15モルである。 In the step (2), the amount of cumene hydroperoxide obtained in the step (1) is usually 0.5 to 20 mol, preferably 0.5 to 15 mol, relative to 1 mol of the ketone.
工程(2)においては、触媒の存在下に前記アンモオキシム化反応を行う。工程(2)で使用する触媒としては、チタン及びケイ素酸化物を含む触媒が好ましい。かかるチタン及びケイ素酸化物を含む触媒を用いることにより、良好な収率でオキシムを製造することができる。チタン及びケイ素酸化物を含む触媒としては、例えば、チタンを含有するシリケート、チタンを含有するシリカ等が挙げられる。 In step (2), the ammoximation reaction is performed in the presence of a catalyst. As the catalyst used in the step (2), a catalyst containing titanium and silicon oxide is preferable. By using such a catalyst containing titanium and silicon oxide, oxime can be produced in good yield. Examples of the catalyst containing titanium and silicon oxide include silicate containing titanium, silica containing titanium, and the like.
チタンを含有するシリケートとしては、例えば、チタンを含有するメソポーラスシリケート、チタンを含有する結晶性シリケート等が挙げられる。メソポーラスシリケートとしては、例えば、MCM−41、MCM−48、HMS、SBA−15、FSM−16、MSU−H、MSU−F等が挙げられる。結晶性シリケートとしては、例えば、シリカライト−1(MFI型)、シリカライト−2(MEL型)、ITQ−1(MWW型)、YNU−2(MSE型)等が挙げられる。チタンを含有するシリケートの中でも、チタンを含有するメソポーラスシリケートが好ましく、チタンを含有するMCM−41、チタンを含有するHMSがより好ましい(以下、チタンを含有するMCM−41、チタンを含有するHMSをそれぞれ、Ti−MCM−41、Ti−HMSと称することがある。)。尚、メソポーラスシリケートとは、2〜50nm程度の細孔径を有するメソ多孔性のシリケートを意味するものである。メソポーラス構造の有無は、銅Kα線によるXRD(X線回折)測定における2θ=0.2〜4.0°のピークの有無で確認することができる。チタンを含有するシリケートにおけるチタンは、シリケート骨格中に組み込まれていてもよく、細孔中に組み込まれていてもよく、シリケート骨格表面に担持されていてもよい。前記のチタンを含有するシリケート、チタンを含有するメソポーラスシリケート、チタンを含有する結晶性シリケート、チタンを含有するMCM−41、チタンを含有するHMSにおいては、それぞれ、シリケート骨格中にチタンを含有するものが好ましい。 Examples of the silicate containing titanium include mesoporous silicate containing titanium, crystalline silicate containing titanium, and the like. Examples of the mesoporous silicate include MCM-41, MCM-48, HMS, SBA-15, FSM-16, MSU-H, MSU-F and the like. Examples of the crystalline silicate include silicalite-1 (MFI type), silicalite-2 (MEL type), ITQ-1 (MWW type), YNU-2 (MSE type), and the like. Among silicates containing titanium, mesoporous silicates containing titanium are preferable, MCM-41 containing titanium, and HMS containing titanium are more preferable (hereinafter referred to as MCM-41 containing titanium and HMS containing titanium). These may be referred to as Ti-MCM-41 and Ti-HMS, respectively). The mesoporous silicate means a mesoporous silicate having a pore diameter of about 2 to 50 nm. The presence or absence of a mesoporous structure can be confirmed by the presence or absence of a peak at 2θ = 0.2 to 4.0 ° in XRD (X-ray diffraction) measurement using copper Kα rays. Titanium in the silicate containing titanium may be incorporated into the silicate skeleton, may be incorporated into the pores, or may be supported on the surface of the silicate skeleton. In the silicate containing titanium, the mesoporous silicate containing titanium, the crystalline silicate containing titanium, the MCM-41 containing titanium, and the HMS containing titanium, each contains titanium in the silicate skeleton. Is preferred.
チタンを含有するシリカとしては、シリカ担体にチタンが担持されてなるものや、チタニア−シリカ複合酸化物等が挙げられる。 Examples of the silica containing titanium include those in which titanium is supported on a silica carrier, titania-silica composite oxide, and the like.
チタン及びケイ素酸化物を含む触媒に含まれうる、チタン、ケイ素及び酸素以外の元素としては、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、鉄、クロム等が挙げられる。該触媒がチタンを含有するシリケートの場合、チタン、ケイ素及び酸素以外に含まれうる元素は、シリケート骨格中に組み込まれていてもよく、細孔中に組み込まれていてもよく、シリケート骨格表面に担持されていてもよい。該触媒がシリケート骨格中にチタンを含有するシリケート(チタノシリケート)の場合、該シリケートは、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、骨格を形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。該触媒がチタンを含有するシリカの場合、チタン、ケイ素及び酸素以外に含まれうる元素は、シリカ骨格中に組み込まれていてもよく、シリカ表面に担持されていてもよい。 Examples of elements other than titanium, silicon, and oxygen that can be included in the catalyst containing titanium and silicon oxide include boron, aluminum, gallium, iron, and chromium. When the catalyst is a silicate containing titanium, elements other than titanium, silicon and oxygen may be incorporated into the silicate skeleton, may be incorporated into the pores, and may be incorporated into the surface of the silicate skeleton. It may be supported. When the catalyst is a silicate containing titanium in a silicate skeleton (titanosilicate), the silicate contains titanium, silicon and oxygen as elements constituting the skeleton, and substantially includes titanium, silicon and oxygen. The skeleton may be composed of only the skeleton, and the element forming the skeleton may further contain elements other than titanium, silicon, and oxygen, such as boron, aluminum, gallium, iron, and chromium. When the catalyst is titanium-containing silica, elements that can be contained in addition to titanium, silicon, and oxygen may be incorporated in the silica skeleton or may be supported on the silica surface.
上記チタン及びケイ素酸化物を含む触媒におけるチタンの含有量は、ケイ素に対する原子比(Ti/Si)で表して、通常0.0001以上、好ましくは0.005以上であり、また、通常1.5以下、好ましくは1.0以下である。なお、このチタン及びケイ素酸化物を含む触媒がチタン、ケイ素及び酸素以外の元素を含む場合、該元素の含有量は、ケイ素に対する原子比で表して、通常1.0以下、好ましくは0.5以下である。また酸素は、酸素以外の各元素の含有量及び酸化数に対応して存在しうる。かかるチタン及びケイ素酸化物を含む触媒の典型的な組成は、ケイ素を基準(=1)として、次の式で示すことができる。 The titanium content in the catalyst containing titanium and silicon oxide is usually 0.0001 or more, preferably 0.005 or more, and usually 1.5 or more, expressed as an atomic ratio (Ti / Si) to silicon. Hereinafter, it is preferably 1.0 or less. When the catalyst containing titanium and silicon oxide contains an element other than titanium, silicon and oxygen, the content of the element is usually 1.0 or less, preferably 0.5 in terms of atomic ratio relative to silicon. It is as follows. Oxygen can be present corresponding to the content and oxidation number of each element other than oxygen. A typical composition of such a catalyst containing titanium and silicon oxide can be represented by the following formula with silicon as the reference (= 1).
SiO2・xTiO2・yMnOn/2 SiO 2 · xTiO 2 · yM n O n / 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0.0001〜1.0であり、yは0〜1.0である。) (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 0.0001 to 1.0, and y is 0 to 1.0. .)
なお、上記式中、Mはチタン、ケイ素及び酸素以外の元素であり、例えば、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、鉄、クロム等が挙げられる。 In the above formula, M is an element other than titanium, silicon, and oxygen, and examples thereof include boron, aluminum, gallium, iron, and chromium.
上記チタン及びケイ素酸化物を含む触媒は、公知の水熱合成法、ゾルゲル法などにより調製される。チタン及びケイ素酸化物を含む触媒は、ケイ素化合物で接触処理されていてもよい。かかるケイ素化合物としては、有機ケイ素化合物、無機ケイ素化合物が挙げられ、中でも、有機ケイ素化合物が好ましい。 The catalyst containing titanium and silicon oxide is prepared by a known hydrothermal synthesis method, sol-gel method, or the like. The catalyst containing titanium and silicon oxide may be contact-treated with a silicon compound. Examples of such silicon compounds include organic silicon compounds and inorganic silicon compounds, and among them, organic silicon compounds are preferable.
なお、工程(2)で使用する触媒は、粒状やペレット状等の形状に成形してから使用してもよいし、担体に担持して使用してもよい。成形する際には、必要に応じてバインダーを用いてもよい。 The catalyst used in step (2) may be used after being formed into a granular shape or a pellet shape, or may be used by being supported on a carrier. When molding, a binder may be used as necessary.
工程(2)のアンモオキシム化反応においては、溶媒を使用してもよい。溶媒の例としては、ブタン、ペンタン、へキサン、シクロへキサン、ベンゼン、クメン、トルエン、キシレンのような炭化水素や、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、トリメチルアセトニトリル、バレロニトリル、イソバレロニトリル、ベンゾニトリルのようなニトリルや、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などが挙げられ、必要に応じそれらの2種以上を用いることもできる。尚、工程(1)で得られるクメンヒドロペルオキシドが溶媒との混合物である場合、該溶媒を工程(2)の溶媒として使用することができる。 In the ammoximation reaction of step (2), a solvent may be used. Examples of solvents include hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, cyclohexane, benzene, cumene, toluene, xylene, acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, trimethylacetonitrile, valeronitrile, Nitriles such as isovaleronitrile and benzonitrile, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, s-butyl alcohol, t-butyl alcohol, and t-amyl alcohol And two or more of them can be used as necessary. In addition, when the cumene hydroperoxide obtained at a process (1) is a mixture with a solvent, this solvent can be used as a solvent of a process (2).
溶媒を使用する場合、その量は、ケトン1重量部に対して、通常1〜500重量部、好ましくは2〜300重量部である。 When using a solvent, the quantity is 1-500 weight part normally with respect to 1 weight part of ketone, Preferably it is 2-300 weight part.
工程(2)におけるアンモオキシム化反応は、回分式で行ってもよく、半回分式で行ってもよく、連続式で行ってもよく、回分式、半回分式及び連続式の組み合わせで行ってもよい。中でも、半回分式、連続式又はその組み合わせが好ましい。半回分式の場合、攪拌混合式又はループ式の反応器内に反応原料を供給しながら前記反応を行うのが好ましい。連続式の場合、攪拌混合式又はループ式の反応器内に反応原料を供給しながら、反応混合物の液相を抜き出す方式や、触媒を充填した固定床反応器に反応原料を流通させる固定床流通方式で前記反応を行うのが、生産性及び操作性の点から望ましい。 The ammoximation reaction in step (2) may be performed in a batch system, a semi-batch system, a continuous system, or a combination of a batch system, a semi-batch system and a continuous system. Also good. Among these, a semi-batch type, a continuous type or a combination thereof is preferable. In the case of a semi-batch type, it is preferable to carry out the reaction while supplying the reaction raw material into a stirring / mixing type or loop type reactor. In the case of a continuous type, a method of extracting the liquid phase of the reaction mixture while supplying the reaction raw material into a stirring / mixing type or loop type reactor, or a fixed bed flow for circulating the reaction raw material in a fixed bed reactor filled with a catalyst. It is desirable to carry out the above reaction in terms of productivity and operability.
攪拌混合式反応器を使用する半回分式の反応は、例えば、前記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、この中にケトン等の反応原料を供給することにより、好適に行うことができる。攪拌混合式反応器を使用する連続式の反応は、例えば、前記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、この中にケトン等の反応原料を供給しながら、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、好適に行うことができる。 In the semi-batch type reaction using the stirring and mixing type reactor, for example, a reaction mixture in which a catalyst is suspended is present in the reactor, and a reaction raw material such as a ketone is supplied into the reaction mixture. It can be suitably performed. The continuous reaction using a stirring and mixing reactor is, for example, a reaction mixture in which a reaction mixture in which a catalyst is suspended is present in the reactor and a reaction raw material such as a ketone is supplied to the reactor. It can carry out suitably by extracting the liquid phase of the reaction mixture from the filter through a filter.
前記の攪拌混合式反応器を使用する半回分式又は連続式の反応は、あらかじめ溶媒、触媒及びクメンヒドロペルオキシドを入れた反応器内に、ケトン及びアンモニアを供給するのが好ましく、あらかじめ溶媒、触媒、クメンヒドロペルオキシド及びアンモニアを入れた反応器内に、ケトン、クメンヒドロペルオキシド及びアンモニアを供給するのがより好ましい。具体的には、まず、攪拌混合式反応器内に、溶媒、触媒及びクメンヒドロペルオキシドを導入する。これらの導入順序には特に制限はない。これらを反応器内に導入した後、攪拌して触媒を懸濁させ、次いで、ケトン及びアンモニアを供給する。ケトン及びアンモニアは、それぞれ単独で供給(いわゆる共フィード)してもよいし、これらの混合物を供給してもよい。また、あらかじめ溶媒、触媒及びクメンヒドロペルオキシドとともにアンモニアを反応器内に入れておき、次いで該反応器内にケトン及び追加のアンモニアを供給してもよいし、あらかじめ溶媒、触媒及びクメンヒドロペルオキシドを反応器内に入れておき、次いで、ケトンやアンモニアとともに、クメンヒドロペルオキシドを追加で供給してもよいし、あらかじめ溶媒、触媒及びクメンヒドロペルオキシドとともにアンモニアを反応器内に入れておき、次いで、ケトンや追加のアンモニアとともに、クメンヒドロペルオキシドを追加で供給してもよい。なお、前記供給に使用されるケトン、アンモニア及びクメンヒドロペルオキシドは、溶媒で希釈されていてもよい。 In the semi-batch or continuous reaction using the stirring and mixing reactor, ketone and ammonia are preferably supplied into a reactor in which a solvent, a catalyst, and cumene hydroperoxide are previously added. More preferably, ketone, cumene hydroperoxide and ammonia are fed into a reactor containing cumene hydroperoxide and ammonia. Specifically, first, a solvent, a catalyst, and cumene hydroperoxide are introduced into a stirring and mixing reactor. There is no particular restriction on the order of introduction. After these are introduced into the reactor, the catalyst is suspended by stirring, and then ketone and ammonia are fed. The ketone and ammonia may be supplied alone (so-called co-feed) or a mixture thereof. In addition, ammonia may be put in the reactor together with the solvent, catalyst and cumene hydroperoxide in advance, and then the ketone and additional ammonia may be supplied into the reactor, or the solvent, catalyst and cumene hydroperoxide may be reacted in advance. Then, cumene hydroperoxide may be additionally supplied together with ketone and ammonia, or ammonia together with a solvent, catalyst and cumene hydroperoxide is previously placed in the reactor, and then ketone and ammonia are added. Additional cumene hydroperoxide may be fed along with additional ammonia. The ketone, ammonia and cumene hydroperoxide used for the supply may be diluted with a solvent.
攪拌混合式反応器を使用する半回分式又は連続式の反応に使用する前記触媒の量は、反応混合物総量に対して0.1〜20重量%程度であればよい。なお、触媒活性の低下を抑制することを目的として、例えば特開2004−83560号公報に示される如く、シリカやケイ酸等のケイ素化合物を反応系内に共存させてもよい。 The amount of the catalyst used for the semi-batch or continuous reaction using the stirring and mixing reactor may be about 0.1 to 20% by weight with respect to the total amount of the reaction mixture. For the purpose of suppressing the decrease in the catalyst activity, for example, as disclosed in JP-A-2004-83560, a silicon compound such as silica or silicic acid may coexist in the reaction system.
攪拌混合式反応器を使用する半回分式又は連続式の反応において、反応器内にあらかじめクメンヒドロペルオキシドを入れておく場合、あらかじめ入れておくクメンヒドロペルオキシドの量は、反応器内の混合物における液相中のクメンヒドロペルオキシド濃度が0.01〜50重量%になるように調整される。また、攪拌混合式反応器を使用する半回分式又は連続式の反応において、反応器内にあらかじめアンモニアを入れておく場合、あらかじめ入れておくアンモニアの量は、反応器内の混合物における液相中のアンモニア濃度が0.1〜15重量%になるように調整される。 In a semi-batch or continuous reaction using a stirring and mixing reactor, when cumene hydroperoxide is put in the reactor in advance, the amount of cumene hydroperoxide to be put in advance depends on the amount of liquid in the mixture in the reactor. The concentration of cumene hydroperoxide in the phase is adjusted to 0.01 to 50% by weight. In addition, in a semi-batch or continuous reaction using a stirring and mixing reactor, when ammonia is put in the reactor in advance, the amount of ammonia to be put in advance is the liquid phase in the mixture in the reactor. The ammonia concentration is adjusted to 0.1 to 15% by weight.
攪拌混合式反応器を使用する半回分式又は連続式の反応における、クメンヒドロペルオキシドの供給量は、ケトン1モルに対して、通常0.5〜20モルであり、好ましくは0.5〜15モルである。 The amount of cumene hydroperoxide fed in a semi-batch or continuous reaction using a stirring and mixing reactor is usually 0.5 to 20 moles, preferably 0.5 to 15 moles per mole of ketone. Is a mole.
攪拌混合式反応器を使用する半回分式又は連続式の反応における、アンモニアの供給量は、ケトン1モルに対して、通常1モル以上である。 In the semi-batch or continuous reaction using the stirring and mixing reactor, the amount of ammonia supplied is usually 1 mol or more per 1 mol of the ketone.
なお、攪拌混合式の反応器は、クメンヒドロペルオキシド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い。 In addition, from the viewpoint of preventing the decomposition of cumene hydroperoxide, the stirring and mixing type reactor is preferably a glass-lined one or a stainless steel one.
固定床流通方式での反応は、例えば、触媒が充填された固定床反応器に、反応原料であるケトン、クメンヒドロペルオキシド及びアンモニアを、必要に応じて溶媒とともに、アップフロー又はダウンフローで通液することにより反応を実施できる。アンモニアとしてガス状のアンモニアを使用する場合には、ガス状のアンモニアは、必要に応じて不活性ガスで希釈され、その供給方向は、アンモニア以外の原料の供給方向に対して並流、向流のいずれでもよい。反応は、加圧条件下で行うのが好ましい。加圧条件の制御により、触媒と反応原料の接触時間の調整が可能である。 The reaction in the fixed bed flow system is, for example, passing ketone, cumene hydroperoxide and ammonia as reaction raw materials into a fixed bed reactor filled with a catalyst, together with a solvent as necessary, by upflow or downflow. By doing so, the reaction can be carried out. When gaseous ammonia is used as ammonia, the gaseous ammonia is diluted with an inert gas as necessary, and the supply direction thereof is parallel or countercurrent to the supply direction of raw materials other than ammonia. Either of these may be used. The reaction is preferably carried out under pressurized conditions. The contact time between the catalyst and the reaction raw material can be adjusted by controlling the pressurizing condition.
なお、固定床反応器は、反応器に原料供給口と反応液取り出し口が設けられた流通式の各種固定床反応器を使用することができる。反応管の本数は特に限定されるものではなく、単管式固定床反応器、多管式固定床反応器のいずれも使用することができる。また、断熱方式又は熱交換方式の固定床反応器が使用可能である。クメンヒドロペルオキシド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い。 As the fixed bed reactor, various flow-type fixed bed reactors in which a raw material supply port and a reaction liquid outlet port are provided in the reactor can be used. The number of reaction tubes is not particularly limited, and either a single tube fixed bed reactor or a multi-tube fixed bed reactor can be used. Moreover, a fixed bed reactor of an adiabatic system or a heat exchange system can be used. From the viewpoint of preventing the decomposition of cumene hydroperoxide, glass-lined or stainless steel is preferred.
アンモオキシム化反応の反応温度は、通常50〜200℃、好ましくは80〜150℃である。また、反応圧力は、通常、絶対圧で0.1〜5.0MPa、好ましくは0.2〜1.0MPaである。反応混合物の液相にアンモニアが溶解し易くするために、加圧下に反応を行うのが好ましく、この場合、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。 The reaction temperature of the ammoximation reaction is usually 50 to 200 ° C, preferably 80 to 150 ° C. The reaction pressure is usually 0.1 to 5.0 MPa in absolute pressure, preferably 0.2 to 1.0 MPa. In order to make ammonia easily dissolve in the liquid phase of the reaction mixture, the reaction is preferably performed under pressure. In this case, the pressure may be adjusted using an inert gas such as nitrogen or helium.
本発明においては、工程(3)として、工程(2)のアンモオキシム化反応により得られたオキシム及び2−フェニル−2−プロパノールを含む反応混合物から、オキシム濃度が4.0重量%以下である2−フェニル−2−プロパノールを回収する。工程(3)で得られたオキシム濃度が4.0重量%以下である2−フェニル−2−プロパノールを工程(4)の水素化に供することにより、工程(4)の水素化を効率的に行うことができる。工程(3)において、回収される2−フェニル−2−プロパノール中のオキシム濃度は、4.0重量%以下であり、好ましくは3.5重量%以下である。 In the present invention, as the step (3), the oxime concentration is 4.0% by weight or less from the reaction mixture containing the oxime obtained by the ammoximation reaction of the step (2) and 2-phenyl-2-propanol. 2-Phenyl-2-propanol is recovered. By subjecting 2-phenyl-2-propanol having an oxime concentration of 4.0% by weight or less obtained in step (3) to hydrogenation in step (4), hydrogenation in step (4) is efficiently performed. It can be carried out. In step (3), the oxime concentration in the recovered 2-phenyl-2-propanol is 4.0% by weight or less, preferably 3.5% by weight or less.
工程(3)において、回収される2−フェニル−2−プロパノール中のオキシム濃度を4.0重量%以下とする方法としては、例えば、反応混合物から前記触媒を濾過やデカンテーション等により分離した後、液相を蒸留することにより、回収される2−フェニル−2−プロパノール中のオキシム濃度が4.0重量%以下となるようにオキシムと2−フェニル−2−プロパノールとを分離する方法、前記液相から2−フェニル−2−プロパノール中のオキシム濃度が4.0重量%以下となるように2−フェニル−2−プロパノールを抽出することによりオキシムと2−フェニル−2−プロパノールとを分離する方法、前記液相からオキシムを晶析させることにより2−フェニル−2−プロパノール中のオキシム濃度が4.0重量%以下となるようにオキシムと2−フェニル−2−プロパノールとを分離する方法、蒸留、抽出及び晶析のうち二つ以上を組み合わせて前記液相を処理することにより2−フェニル−2−プロパノール中のオキシム濃度が4.0重量%以下となるようにオキシムと2−フェニル−2−プロパノールとを分離する方法等が挙げられる。分離した触媒は、必要に応じて洗浄、焼成、ケイ素化合物による再接触等の処理が施された後、再使用することができる。また、反応混合物中に溶媒や、未反応のケトンや、未反応のアンモニアが含まれる場合、前記液相の蒸留等により回収された溶媒や、未反応のケトンや、未反応のアンモニアは工程(2)において再使用することができる。得られたオキシムは、ベックマン転位反応により対応するアミド化合物を製造するための原料として好適に使用される。 In the step (3), for example, after the catalyst is separated from the reaction mixture by filtration or decantation, the oxime concentration in the recovered 2-phenyl-2-propanol is 4.0% by weight or less. The method for separating oxime and 2-phenyl-2-propanol by distilling the liquid phase so that the oxime concentration in the recovered 2-phenyl-2-propanol is 4.0% by weight or less, The oxime and 2-phenyl-2-propanol are separated by extracting 2-phenyl-2-propanol from the liquid phase so that the oxime concentration in 2-phenyl-2-propanol is 4.0% by weight or less. Method: Crystallizing oxime from the liquid phase results in an oxime concentration in 2-phenyl-2-propanol of 4.0% by weight or less. The oxime concentration in 2-phenyl-2-propanol can be increased by treating the liquid phase by combining two or more methods of separating oxime and 2-phenyl-2-propanol, distillation, extraction and crystallization. Examples include a method of separating oxime and 2-phenyl-2-propanol so as to be 4.0% by weight or less. The separated catalyst can be reused after being subjected to treatments such as washing, calcination, and recontact with a silicon compound as necessary. In addition, when the reaction mixture contains a solvent, unreacted ketone, or unreacted ammonia, the solvent recovered by distillation of the liquid phase, unreacted ketone, or unreacted ammonia is used in the step ( It can be reused in 2). The obtained oxime is suitably used as a raw material for producing the corresponding amide compound by Beckmann rearrangement reaction.
本発明においては、工程(4)として、工程(3)で得られたオキシム濃度が4.0重量%以下である2−フェニル−2−プロパノールを、触媒の存在下に水素化することによりクメンを得る。該2−フェニル−2−プロパノールを水素化してクメンを得る方法としては、(A)2−フェニル−2−プロパノールを水素化分解する方法、(B)2−フェニル−2−プロパノールを脱水した後、水添する方法が挙げられるが、得られるクメンの収率や触媒寿命の観点から、前記(B)の方法が好ましい。 In the present invention, as step (4), 2-phenyl-2-propanol having an oxime concentration of 4.0% by weight or less obtained in step (3) is hydrogenated in the presence of a catalyst. Get. The method of hydrogenating 2-phenyl-2-propanol to obtain cumene includes (A) a method of hydrogenolysis of 2-phenyl-2-propanol, and (B) after dehydrating 2-phenyl-2-propanol. The method (B) is preferred from the viewpoint of the yield of cumene obtained and the catalyst life.
2−フェニル−2−プロパノールを水素化分解する場合、水素化分解反応は、触媒の存在下、2−フェニル−2−プロパノールと水素とを接触させることにより行われる。水素化分解反応においては、溶媒を使用してもよい。尚、工程(3)で得られるオキシム濃度が4.0重量%以下である2−フェニル−2−プロパノールが溶媒との混合物である場合、該溶媒を工程(4)の溶媒として使用してもよい。水素化分解反応は、液相反応条件下又は気相反応条件下に実施される。 When 2-phenyl-2-propanol is hydrocracked, the hydrocracking reaction is performed by contacting 2-phenyl-2-propanol with hydrogen in the presence of a catalyst. A solvent may be used in the hydrogenolysis reaction. When 2-phenyl-2-propanol having an oxime concentration of 4.0% by weight or less obtained in the step (3) is a mixture with a solvent, the solvent may be used as the solvent in the step (4). Good. The hydrocracking reaction is carried out under liquid phase reaction conditions or gas phase reaction conditions.
2−フェニル−2−プロパノールを脱水した後、水添する場合、工程(4)は、工程(3)で得られたオキシム濃度が4.0重量%以下である2−フェニル−2−プロパノールを、脱水触媒の存在下に脱水することによりα−メチルスチレンを得る工程(4a)と、工程(4a)で得られたα−メチルスチレンを、水添触媒の存在下に水添してクメンを得る工程(4b)とから構成される。工程(4a)で使用される脱水触媒としては、例えば、硫酸、リン酸等の無機酸や、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸や、活性アルミナ、チタニア、ジルコニア、シリカアルミナ、ゼオライト等の固体酸等が挙げられるが、中でも、得られるα−メチルスチレンの選択性、反応後の分離の容易さ及び触媒寿命の観点から、固体酸が好ましく、固体酸の中でも、活性アルミナが好ましい。 In the case of hydrogenation after dehydration of 2-phenyl-2-propanol, the step (4) is performed by adding 2-phenyl-2-propanol having an oxime concentration of 4.0% by weight or less obtained in the step (3). The step (4a) of obtaining α-methylstyrene by dehydration in the presence of a dehydration catalyst and the α-methylstyrene obtained in step (4a) are hydrogenated in the presence of a hydrogenation catalyst to form cumene. And obtaining step (4b). Examples of the dehydration catalyst used in the step (4a) include inorganic acids such as sulfuric acid and phosphoric acid, organic acids such as methanesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid, activated alumina, titania, zirconia, silica alumina, Solid acids such as zeolite and the like can be mentioned. Among them, solid acids are preferable from the viewpoint of selectivity of the obtained α-methylstyrene, ease of separation after the reaction, and catalyst life, and among the solid acids, active alumina is preferable. preferable.
脱水反応は、2−フェニル−2−プロパノールと脱水触媒とを接触させることにより行われる。脱水反応においては、溶媒を使用してもよい。尚、工程(3)で得られるオキシム濃度が4.0重量%以下である2−フェニル−2−プロパノールが溶媒との混合物である場合、該溶媒を工程(4a)の溶媒として使用してもよい。脱水反応における反応温度は、通常50〜450℃、好ましくは150〜300℃であり、反応圧力は、通常0.01〜10MPaである。工程(4a)においては、工程(4b)で使用される水素を予め存在させ、α−メチルスチレンと水素とを工程(4b)に供してもよい。また、得られるα−メチルスチレンには、脱水反応により生成した水が含まれるが、そのまま工程(4b)に供してもよいし、水を分離してから工程(4b)に供してもよい。 The dehydration reaction is performed by contacting 2-phenyl-2-propanol with a dehydration catalyst. In the dehydration reaction, a solvent may be used. When 2-phenyl-2-propanol having an oxime concentration of 4.0% by weight or less obtained in the step (3) is a mixture with a solvent, the solvent may be used as the solvent in the step (4a). Good. The reaction temperature in the dehydration reaction is usually 50 to 450 ° C., preferably 150 to 300 ° C., and the reaction pressure is usually 0.01 to 10 MPa. In the step (4a), hydrogen used in the step (4b) may be present in advance, and α-methylstyrene and hydrogen may be provided to the step (4b). Further, the α-methylstyrene obtained contains water produced by the dehydration reaction, but it may be used for the step (4b) as it is, or may be used for the step (4b) after separating the water.
工程(4b)で使用される水添触媒としては、ニッケル、パラジウム、白金、銅等の金属又は金属の化合物を含む触媒が挙げられ、中でも、α−メチルスチレンの核水素化反応の抑制、得られるクメンの選択性の観点から、パラジウム又はその化合物を含む触媒、銅又はその化合物を含む触媒が好ましい。パラジウム又はその化合物を含む触媒としては、パラジウムが担体に担持されてなるパラジウム担持触媒が挙げられ、銅又はその化合物を含む触媒としては、銅が担体に担体に担持されてなる銅担持触媒が挙げられる。担体としては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、マグネシア、活性炭等が挙げられる。水添触媒は必要に応じて2種以上を使用してもよい。 Examples of the hydrogenation catalyst used in the step (4b) include a catalyst containing a metal or a metal compound such as nickel, palladium, platinum, or copper. Among them, the suppression of the nuclear hydrogenation reaction of α-methylstyrene is obtained. From the viewpoint of the selectivity of cumene to be produced, a catalyst containing palladium or a compound thereof, or a catalyst containing copper or a compound thereof is preferable. Examples of the catalyst containing palladium or a compound thereof include a palladium-supported catalyst in which palladium is supported on a carrier, and examples of the catalyst including copper or a compound thereof include a copper-supported catalyst in which copper is supported on a carrier. It is done. Examples of the carrier include alumina, silica, titania, magnesia, activated carbon and the like. You may use 2 or more types of hydrogenation catalysts as needed.
水添反応は、水添触媒の存在下、α−メチルスチレンと水素とを接触させることにより行われる。水添反応においては、溶媒を使用してもよい。尚、工程(4a)で得られるα−メチルスチレンが溶媒との混合物である場合、該溶媒を工程(4b)の溶媒として使用してもよい。水添反応における反応温度は、通常0〜500℃、好ましくは30〜300℃であり、反応圧力は、通常0.1〜10MPaである。水添反応において使用される水素は、α−メチルスチレン1モルに対して、通常1〜10モル、好ましくは1〜5モルである。尚、脱水反応及び水添反応の両反応に対して触媒として作用する脱水/水添触媒を使用する場合、工程(4a)及び(4b)は一段階で行うことができる。 The hydrogenation reaction is carried out by contacting α-methylstyrene and hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst. In the hydrogenation reaction, a solvent may be used. In addition, when (alpha) -methylstyrene obtained at a process (4a) is a mixture with a solvent, you may use this solvent as a solvent of a process (4b). The reaction temperature in the hydrogenation reaction is usually 0 to 500 ° C., preferably 30 to 300 ° C., and the reaction pressure is usually 0.1 to 10 MPa. The hydrogen used in the hydrogenation reaction is usually 1 to 10 mol, preferably 1 to 5 mol, relative to 1 mol of α-methylstyrene. When a dehydration / hydrogenation catalyst that acts as a catalyst for both the dehydration reaction and the hydrogenation reaction is used, the steps (4a) and (4b) can be performed in one step.
工程(4a)の脱水反応及び工程(4b)の水添反応は、回分式で行ってもよく、半回分式で行ってもよく、連続式で行ってもよく、回分式、半回分式及び連続式の組み合わせで行ってもよい。中でも、連続式が好ましい。連続式の場合、触媒を充填した固定床反応器に反応原料を流通させる固定床流通方式で前記反応を行うのが、生産性及び操作性の点から望ましい。固定床流通方式での反応は、例えば、触媒が充填された固定床反応器に、反応原料を、必要に応じて溶媒とともに、アップフロー、ダウンフロー又はトリクル流にて供給することにより実施できる。脱水反応と水添反応は、それぞれ単独の固定床反応器を使用して実施してもよいし、同じ固定床反応器を使用して実施してもよい。 The dehydration reaction in the step (4a) and the hydrogenation reaction in the step (4b) may be performed in a batch system, a semi-batch system, a continuous system, a batch system, a semi-batch system, and You may carry out by the combination of a continuous type. Among these, the continuous type is preferable. In the case of a continuous system, it is desirable from the viewpoint of productivity and operability that the reaction is carried out in a fixed bed flow system in which the reaction raw material is passed through a fixed bed reactor filled with a catalyst. The reaction in the fixed bed flow system can be carried out, for example, by supplying the reaction raw material together with a solvent, if necessary, in an up flow, down flow or trickle flow into a fixed bed reactor filled with a catalyst. The dehydration reaction and the hydrogenation reaction may each be performed using a single fixed bed reactor, or may be performed using the same fixed bed reactor.
本発明においては、工程(5)として、工程(4)で得られたクメンの少なくとも一部を工程(1)へリサイクルする。工程(1)〜(5)により、アンモオキシム化反応させる際に副生する2−フェニル−2−プロパノールを有効利用し、2−フェニル−2−プロパノールをクメンへと変換し、該クメンをクメンヒドロペルオキシドに変換して繰り返し使用することができる。 In the present invention, as step (5), at least a part of cumene obtained in step (4) is recycled to step (1). In steps (1) to (5), 2-phenyl-2-propanol produced as a by-product in the ammoximation reaction is effectively used to convert 2-phenyl-2-propanol into cumene, and the cumene is converted to cumene. It can be repeatedly used after being converted to hydroperoxide.
以下、本発明の実験例を示すが、本発明はこれらによって限定されるものではない。尚、反応液中の2−フェニル−2−プロパノール及びクメンの分析はガスクロマトグラフィーにより行い、この分析結果から、2−フェニル−2−プロパノールの転化率並びにクメンの選択率及び収率を算出した。 Hereinafter, although the experiment example of this invention is shown, this invention is not limited by these. The analysis of 2-phenyl-2-propanol and cumene in the reaction solution was performed by gas chromatography, and the conversion rate of 2-phenyl-2-propanol and the selectivity and yield of cumene were calculated from the analysis results. .
実験例1
1Lのオートクレーブ(反応器)内に、シクロヘキサノンオキシムを3.0重量%の濃度で含有する2−フェニル−2−プロパノール10.29g、トルエン89.74g及びパラジウム/アルミナ触媒3.0gを入れ、該反応器内の気相部を窒素で置換した後、水素ガスで0.8MPa(ゲージ圧)まで加圧し、攪拌しながら200℃まで昇温した。昇温終了後、6時間反応を継続し、抜き出した反応液をガスクロマトグラフィーで分析したところ、2−フェニル−2−プロパノールの転化率は99.6%であり、クメンの選択率は88.5%、クメンの収率は88.1%であった。
Experimental example 1
In a 1 L autoclave (reactor), 10.29 g of 2-phenyl-2-propanol containing 89% by weight of cyclohexanone oxime, 89.74 g of toluene, and 3.0 g of a palladium / alumina catalyst were placed. After replacing the gas phase in the reactor with nitrogen, the pressure was increased to 0.8 MPa (gauge pressure) with hydrogen gas, and the temperature was raised to 200 ° C. with stirring. After completion of the temperature rise, the reaction was continued for 6 hours, and the extracted reaction solution was analyzed by gas chromatography. The conversion of 2-phenyl-2-propanol was 99.6% and the selectivity for cumene was 88. The yield of cumene was 58.1%.
実験例2
1Lのオートクレーブ(反応器)内に、シクロヘキサノンオキシムを5.0重量%の濃度で含有する2−フェニル−2−プロパノール10.50g、トルエン89.50g及びパラジウム/アルミナ触媒3.0gを入れ、該反応器内の気相部を窒素で置換した後、水素ガスで0.8MPa(ゲージ圧)まで加圧し、攪拌しながら200℃まで昇温した。昇温終了後、6時間反応を継続し、抜き出した反応液をガスクロマトグラフィーで分析したところ、2−フェニル−2−プロパノールの転化率は19.3%であり、クメンの選択率は79.0%、クメンの収率は15.2%であった。
Experimental example 2
In a 1 L autoclave (reactor), 10.50 g of 2-phenyl-2-propanol containing 89% by weight of cyclohexanone oxime, 89.50 g of toluene, and 3.0 g of a palladium / alumina catalyst were added. After replacing the gas phase in the reactor with nitrogen, the pressure was increased to 0.8 MPa (gauge pressure) with hydrogen gas, and the temperature was raised to 200 ° C. with stirring. After completion of the temperature rise, the reaction was continued for 6 hours, and the extracted reaction solution was analyzed by gas chromatography. The conversion of 2-phenyl-2-propanol was 19.3% and the selectivity for cumene was 79. The yield of cumene was 0% and 15.2%.
Claims (5)
(1):クメンを酸化することによりクメンヒドロペルオキシドを得る工程、
(2):工程(1)で得られたクメンヒドロペルオキシドと、アンモニアと、ケトンとを、触媒の存在下、アンモオキシム化反応させることによりオキシム及び2−フェニル−2−プロパノールを含む反応混合物を得る工程、
(3):工程(2)で得られた反応混合物から、オキシム濃度が4.0重量%以下である2−フェニル−2−プロパノールを回収する工程、
(4):工程(3)で得られたオキシム濃度が4.0重量%以下である2−フェニル−2−プロパノールを、触媒の存在下、水素化することによりクメンを得る工程、
(5):工程(4)で得られたクメンの少なくとも一部を工程(1)へリサイクルする工程、
を含むことを特徴とするオキシムの製造方法。 The following steps (1) to (5),
(1): a step of obtaining cumene hydroperoxide by oxidizing cumene;
(2): A reaction mixture containing oxime and 2-phenyl-2-propanol is obtained by subjecting cumene hydroperoxide obtained in step (1), ammonia, and a ketone to an ammoximation reaction in the presence of a catalyst. Obtaining step,
(3): recovering 2-phenyl-2-propanol having an oxime concentration of 4.0% by weight or less from the reaction mixture obtained in step (2),
(4): A step of obtaining cumene by hydrogenating 2-phenyl-2-propanol having an oxime concentration of 4.0% by weight or less obtained in step (3) in the presence of a catalyst;
(5): a step of recycling at least a part of cumene obtained in step (4) to step (1);
The manufacturing method of the oxime characterized by including.
(4a):工程(3)で得られたオキシム濃度が4.0重量%以下である2−フェニル−2−プロパノールを、脱水触媒の存在下、脱水することによりα−メチルスチレンを得る工程、
(4b):工程(4a)で得られたα−メチルスチレンを、水添触媒の存在下、水添してクメンを得る工程、
から構成され、工程(4b)で得られたクメンを工程(5)に付す請求項1に記載の製造方法。 Step (4) includes the following steps (4a) and (4b),
(4a): a step of obtaining α-methylstyrene by dehydrating 2-phenyl-2-propanol having an oxime concentration of 4.0% by weight or less obtained in step (3) in the presence of a dehydration catalyst;
(4b): a step of hydrogenating the α-methylstyrene obtained in step (4a) in the presence of a hydrogenation catalyst to obtain cumene,
The manufacturing method of Claim 1 which attaches | subjects the cumene obtained by the process (4b) to a process (5).
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