JP2021528389A - シクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法 - Google Patents

シクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法 Download PDF

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Abstract

本発明では、ジルコニアまたはチタニアの異性化触媒を利用したシクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法が提供される。

Description

関連出願との相互引用
本出願は、2018年6月15日付韓国特許出願第10−2018−0069246号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として組み含まれる。
本発明は、シクロヘキサンジカルボン酸(Cyclohexane dicarboxylic acid、CHDA)の異性化方法に関し、より詳細には、触媒的異性化方法を通じてシス−シクロヘキサンジカルボン酸(c−CHDA)からトランス−シクロヘキサンジカルボン酸(t−CHDA)を製造する方法に関する。
シクロヘキサンジカルボン酸(CHDA)は、医薬品、合成樹脂、合成繊維または染料などの原料として広く使用されており、特にトランス−シクロヘキサンジカルボン酸(t−CHDA)は、耐熱性、耐候性、および強度特性が要求される樹脂や繊維製造用原料として使用されている。そのため、t−CHDAの濃度が高いCHDAが要求されている。
一般にCHDAは、テレフタル酸(Terephthalic acid、TPA)を水素化したり、TPA誘導体のベンゼン環を水素化する方法により製造される。一例として、TPA誘導体のベンゼン環を水素化する方法の場合、TPAのカルボキシル基をナトリウム塩などの金属塩または各種エステルに変換した後、ベンゼン環を水素化(核水素化)する方法、またはカルボキシル体を核水素化する方法がある。
しかし、これら方法では、TPAのベンゼン環の水素化により異性体が生成され、その結果で得られたCHDAは、c−CHDAおよびt−CHDAの混合物の形態である。得られたCHDA中のt−CHDAの濃度は、反応条件に依存するが、50%未満と低い。
そこで、CHDAのうちのt−CHDAの濃度を増加させるための多様な方法が研究されており、そのうち最も多く研究される方法が熱的異性化方法である。
熱的異性化方法としては、CHDAを熱的に異性化する方法、CHDA水溶液を熱的に異性化する方法、そしてアルカリ塩により熱的異性化する方法などがある。具体的に前記CHDAを熱的に異性化する方法は、c−CHDAをt−CHDAの溶融点以上に加熱してt−CHDAに異性化する方法である(特許文献1および2参照)。しかし、この方法はt−異性体の溶融点以上の温度に加熱されるため、得られたt−CHDAは非常に固くて取り扱いが難しい。なお、98%の高純度を有するt−CHDAは、t−CHDAが熱処理された後、活性炭素を使用して水から再結晶される場合にだけ最終的に得られるという問題がある。これを解決するために、異性化したt−CHDAを不活性液体物質に混合して懸濁液を製造した後、t−CHDAを得る方法が提案されているが、反応系の温度を溶融点以上に上昇させ、溶融物を液体パラフィンと共に分散させることが必要である。また分散されたt−CHDAから液体パラフィンの除去のための工程が要求されるのみならず、パラフィンの完全な除去が難しいという問題がある。
また、c−CHDAの水溶液を圧力下で、240℃以上に加熱してt−CHDAを得る、CHDA水溶液を熱的異性化する方法の場合(特許文献3参照)にも、t−CHDAへの異性化比率が高くない。
また、他の方法として、c/t−CHDA混合物のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩を、アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物の存在下で固体状に加熱してt−CHDAを製造する、アルカリ塩による熱的異性化法(特許文献4参照)は、反応終了後に反応生成物が溶解されて酸との沈澱反応を通じてカルボン酸に転換することとなるため、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の不純物が発生するという問題点がある。
そこで、前記問題点に対する虞なくc−CHDAをt−CHDAに効率良く異性化できる新たな方法の開発が要求されている。
特公昭39−027244号公報 特開昭49−081349号公報 特開昭49−082648号公報 特開昭58−024540号公報
本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決して、c−CHDAを主に含むCHDAからt−CHDAを高い含有量で含むCHDAを効率良く製造することができる、CHDAの異性化方法を提供するものである。
前記目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、
シス異性体を含むCHDA、水および異性化触媒を混合して調製した混合溶液を熱処理して前記シス異性体をトランス異性体に異性化する段階を含み、
前記混合溶液は、混合溶液総重量に対して前記シクロヘキサンジカルボン酸を0.5〜30重量%含み、
前記異性化触媒は、第4族遷移金属の酸化物を1種以上含み、前記シクロヘキサンジカルボン酸に対する異性化触媒の重量比(異性化触媒/シクロヘキサンジカルボン酸の重量比)が0.1以上になるようにする量で投入される、シクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法を提供する。
本発明によるCHDA異性化方法によって、CHDA内のトランス(trans)/シス(cis)比率を容易に調節することができる。これによって、シス異性体が豊富なCHDAからトランス異性体が豊富なCHDAを製造することができる。
試験例1により実施例1、2および比較例2〜4で使用された異性化触媒に対するX線回折分析結果を示すグラフである。 試験例2によりCHDAの異性化反応に対する触媒の影響を評価した結果を示すグラフである。 試験例3によりCHDAの異性化反応に対する反応温度の影響を評価した結果を示すグラフである。 試験例4によりCHDAの異性化反応に対して異性化触媒/CHDAの重量比が与える影響を評価した結果を示すグラフである。 試験例5によりCHDAの異性化反応に対するCHDA濃度の影響を評価した結果を示すグラフである。
本明細書で使用される用語は、単に例示的な実施例を説明するために使用されたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書で、「含む」、「備える」または「有する」などの用語は、実施された特徴、段階、構成要素またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や段階、構成要素、またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないものと理解されなければならない。
本発明は、多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することができるところ、特定の実施例を例示して下記で詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されなければならない。
以下、発明の具体的な実施形態によるCHDAの異性化方法および異性化触媒などについてより詳細に説明する。
本発明の一実施形態によるCHDAの異性化方法は、
シス異性体を含むCHDA、水および異性化触媒を混合して調製した混合溶液を熱処理して、前記シス異性体をトランス異性体に異性化する段階を含む。
前記異性化方法において、異性化触媒は、ジルコニウム(Zr)、チタニウム(Ti)、またはハフニウム(Hf)などの第4族遷移金属を含む酸化物である。
異性化反応時、c−CHDAが異性化触媒に吸着され、異性化反応が進行し、生成物が脱着される反応メカニズムを通じてt−CHDAへの異性化反応が進行する。この時、c−CHDAと異性化触媒との相互作用、反応物と異性化触媒との吸着、および反応完了後の生成物と異性化触媒との脱着が、異性化反応効率および異性化された生成物の収率に大きく影響を与える。そのために、異性化触媒は、反応物と生成物の両方に対してそれぞれ適切な強度の吸着力および脱着力を示さなければならない。本発明で異性化触媒として使用される前記第4族遷移金属の酸化物は、シリカ、セリアなどのような無機酸化物と比較してc−CHDAと優れた相互作用を示すため、CHDAの異性化反応時に優れた反応効率を示すことができる。またアルミナ、マグネシアなどのような遷移金属酸化物とは異なり、異性化反応時に反応物および生成物に対してそれぞれ適切な吸着力および脱着力を示すため、異性化反応完了後の生成物であるt−CHDAが異性化触媒に強く吸着して分離されないことによって、収率を減少させるという問題発生の虞もない。また、従来のように異性化触媒が機能性作用基を有するように表面処理または改質された場合、反応物に対する吸着および生成物に対する脱着に影響を与えて異性化反応効率が低下したり、収率が減少することがあるが、本発明での異性化触媒は、表面未処理または未改質であることによって適切な吸着力および脱着力を示すことができる。
本発明で使用可能な異性化触媒の具体的な例としては、ジルコニアまたはチタニアなどが挙げられ、これらのうちのいずれか一つまたは二以上の混合物を使用することができる。
前記ジルコニアは、高い溶融点を有して優れた耐火性を示し、化学的にも非常に安定である。これによって、前記異性化反応時に副反応発生の虞がない。また反応物に対して十分な相互作用を示すため、CHDA異性化反応に対してより優れた触媒効果を示すことができる。前記ジルコニアは、単斜晶系、正方晶系または六方晶系の多様な結晶構造を有することができるが、この中でも熱的/化学的安定性およびCHDA異性化反応に対する触媒効果を考慮すると、単斜晶系型の結晶構造を有することがより好ましい。
また、前記チタニアは、化学的、物質的安定性に優れ、反応物に対して十分な相互作用を示すことによって、CHDA異性化反応時により優れた触媒効果を示すことができる。前記チタニアは、アナターゼ(anatase)、ルチル(rutile)、およびブルッカイト(brookite)の結晶構造を有することができるが、この中でも触媒製造の容易さおよびCHDA異性化反応に対する触媒効果を考慮すると、アナターゼの結晶構造を有することがより好ましい。
発明の一実施形態によるCHDA異性化方法によれば、前記異性化触媒は、反応物であるシス異性体を含むCHDAの含有量によりその使用量が適切に制御されてもよい。具体的にCHDAに比べて異性化触媒の含有量が高いほど反応速度は増加するため、発明の一実施形態によるCHDA異性化方法において、前記異性化触媒は異性化触媒/CHDAの重量比が0.1以上になるようにする量で添加されてもよい。しかし、CHDAに比べて異性化触媒の含有量が一定水準以上である場合、使用量に比べて反応速度の増加効果が微小で、反応効率性が減少する点を考慮すると、前記異性化触媒はより具体的に異性化触媒/CHDAの重量比が0.1〜2.0を充足するようにする量で添加されてもよい。異性化触媒/CHDAの重量比が0.1未満であれば十分な異性化効果を得難く、2.0を超えれば前述したように触媒使用量に比べて反応効率性の増加が微小になり得る。異性化触媒/CHDAの重量比制御による反応速度の改善効果およびt−CHDAの収率の増加効果を考慮すると、前記異性化触媒は、異性化触媒/CHDAの重量比が0.14以上、あるいは0.25以上、あるいは0.28以上、あるいは0.5以上、あるいは0.8以上であり、1.8以下、あるいは1.7以下、あるいは1.67以下の量で添加されることがより好ましい、
一方、前記異性化触媒を利用した本発明の一実施形態によるCHDA異性化方法は、シス異性体を含むCHDA、水および異性化触媒を混合して調製した混合溶液を利用する。
前記CHDAは、シス異性体だけを含むこともでき、シス異性体以外にトランス異性体をさらに含むこともできる。トランス異性体をさらに含む場合、十分な異性化効果を得るためにその含有量はCHDA総重量に対して50重量%未満、より具体的には40重量%以下であることが好ましい。
前記混合溶液は、CHDAおよび触媒を水に溶解して製造されるが、この時、CHDAの溶解度を増加させ、ひいては異性化効率を上げるためにアルカリ金属、アルカリ土類金属または塩基性水溶液などがさらに添加されたり攪拌工程などが選択的にさらに行われることもできる。
また、前記混合溶液中のCHDA濃度は、CHDAの異性化反応に影響を与える。具体的にCHDAの濃度が低くなることによって異性化反応の反応速度が増加する。しかし、CHDAの濃度が過度に低ければt−CHDAの生成および収率が減少し、反応効率性が低下する虞があり、CHDAの濃度が過度に高い場合、反応速度が減少するようになって十分な異性化効果を得難いこともある。そこで、発明の一実施形態によるCHDA異性化方法において、前記CHDAの濃度は、混合溶液総重量に対して0.5〜30重量%であってもよい。CHDAの濃度が0.5重量%未満であれば、生成物の生成量および収率が過度に少なくて効率性が低い。反面、CHDAの濃度が30重量%を超えれば反応速度が遅くなって製造工程が長くなり、異性化効果が低下するなどの虞があり、また高濃度のCHDAが固相として析出される虞がある。より具体的に前記混合溶液中のCHDA濃度は、0.8重量%以上であり、20重量%以下、あるいは10重量%以下、あるいは6.5重量%以下であってもよく、CHDAの濃度制御による反応速度増加およびt−CHDA収率増加の改善効果を考慮すると、0.8重量%以上、5重量%以下、あるいは3.5重量%以下、あるいは2重量%以下、あるいは1重量%以下であってもよい。
前記異性化触媒の添加後、混合溶液を加熱などの方法で熱処理すれば異性化反応が起こるようになる。この時、反応温度を制御することによって反応速度を調節することができる。具体的に異性化反応時の反応温度を高めることによって反応速度も増加するようになるが、反応温度が一定水準を超える場合、反応速度制御が難しいこともある。そこで、発明の一実施形態によるCHDA異性化方法では、前記異性化触媒の添加後、反応系を220〜280℃の温度範囲に熱処理する工程が行われる。異性化反応時に温度が220℃未満であれば反応速度が遅く、280℃を超える場合、反応速度制御が難しいこともある。反応温度制御による反応速度増加およびt−CHDA収率向上効果を考慮すると、前記熱処理工程は、230℃、あるいは250℃以上であり、270℃以下の温度で行われることがより好ましい。
また、前記異性化反応の間に攪拌工程が行われることもでき、前記攪拌工程の間の速度制御を通じて異性化反応時の反応効率を上げることができる。具体的に前記攪拌工程は、500〜2000rpmの速度で行われてもよく、より具体的には700rpm以上であり、1300rpm以下、あるいは1000rpm以下の速度で行われることが好ましい。
一方、前記攪拌工程は、通常の攪拌装置を利用して行われてもよい。
前記異性化反応条件を全て充足する条件で2〜5時間異性化反応が行われることが、工程効率性の面でより好ましい。
前記した反応の結果として、CHDA内のc−CHDAは、優れた効率でt−CHDAに変換される。具体的には、本発明の一実施形態によれば、最終製造されたCHDA内のt−CHDAの含有量がCHDA総重量に対して50重量%以上、より具体的には60重量%以上である。
また、本発明の一実施形態によれば、前記異性化触媒を使用することによって、CHDAのうちのトランス(trans)の含有量を容易に増加および調節することができるだけでなく、副反応発生の虞がない。具体的に前記異性化反応後に最終製造されたCHDA中の有機不純物含有量は、1重量%以下である。
これによって、本発明の他の一実施形態によれば、前記t−CHDA製造に有用な異性化触媒を提供する。
前記t−CHDA製造のための異性化触媒は、第4族遷移金属の酸化物を含み、具体的な内容は前述したとおりである。
以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明する。ただし、下記の実施例は、本発明を例示するものに過ぎず、本発明の内容が下記の実施例により限定されるのではない。また、以下の実施例、比較例で含有量を示す「%」および「部」は、特に言及しない限り、重量基準である。
[実施例1]
CHDAの異性化反応のために、反応器として300℃、150barでも耐えることができる回分式反応器を選定した。準備した回分式反応器にシス異性体を含むCHDA 4.05g、ジルコニア(単斜晶系)1.125g、および溶媒である蒸溜水250gを入れ、50rpmで攪拌しながら250℃まで混合溶液の温度を昇温させた(混合溶液中のCHDA濃度:1.6重量%、ジルコニア/CHDAの重量比=0.28)。混合溶液の温度が250℃に到達すれば攪拌速度を1000rpmに高めて攪拌しながら5時間反応させた。
[実施例2]
前記実施例1でジルコニアの代わりにチタニア(アナターゼ)を使用することを除き、前記実施例1と同様な方法で行った。
[比較例1]
蒸溜水250g中にCHDA 4.05gを投入して溶解した後、250℃で1000rpmで攪拌しながら5時間反応させた(水溶液中のCHDA濃度:1.6重量%)。
[比較例2]
前記実施例1でジルコニアの代わりにセリアを使用することを除き、前記実施例1と同様な方法で行った。
[比較例3]
前記実施例1でジルコニアの代わりにシリカ(無定形)を使用することを除き、前記実施例1と同様な方法で行った。
[比較例4]
前記実施例1でジルコニアの代わりにアルミナ(γ相)を使用することを除き、前記実施例1と同様な方法で行った。
[比較例5]
前記実施例1でジルコニアの代わりにマグネシアを使用することを除き、前記実施例1と同様な方法で行った。
[試験例1]:触媒分析
前記実施例1、2および比較例2〜5で使用された触媒の結晶構造確認のためにX線回折分析を行い、その結果を図1に示した。
[試験例2]:CHDAの異性化反応に対する触媒の影響評価
CHDAの異性化反応に触媒が与える影響を評価するために、前記実施例1、2および比較例1〜5による異性化反応完了後、t−CHDAの含有量をそれぞれ測定した。測定されたt−CHDAの含有量を収率を考慮して換算後、図2に示した。
その結果、本発明による異性化触媒を使用した実施例1および2の場合、最終反応完了後のt−CHDA含有量が50重量%以上であり、異性化触媒を使用しない比較例1(約40重量%)と比較して、顕著に増加した。特にジルコニアを使用した実施例1の場合、t−CHDA含有量が約60重量%であり、チタニアを使用した実施例2(t−CHDA含有量が約50%)に比べてより高かった。
一方、異性化触媒としてセリアおよびシリカをそれぞれ使用した比較例2および3の場合、触媒を使用しない比較例1と同等水準のt−CHDA含有量を示した(約40重量%)。これによって、セリアおよびシリカはCHDA異性化反応に対して触媒効果をほとんど示さないことが分かる。また、異性化触媒としてアルミナおよびマグネシアをそれぞれ使用した比較例4および5の場合、異性化反応に対して優れた触媒効果を示したが、触媒に吸着した反応物が脱着されないため,収率が大幅に減少した(実施例1〜3の収率:99.9重量%以上、比較例4の収率:約32重量%、比較例5の収率=約17重量%)。
これによって、本発明に使用された異性化触媒がCHDAの異性化に優れた効果を示すことを確認した。
[試験例3]:CHDAの異性化反応時の反応温度の影響評価
異性化触媒を利用したCHDAの異性化反応に反応温度が与える影響を評価するために、反応温度を多様に変化させて異性化反応を進行し、t−CHDAの含有量変化を測定した。
具体的に、反応温度を230℃、250℃および270℃にそれぞれ変化させることを除き、前記実施例1と同様な方法で行った(触媒:ジルコニア(単斜晶系))。その結果を図3に示した。
その結果、反応温度が増加するほど反応速度が増加し、その結果として高いt−CHDAの含有量を示した。しかし、反応温度が低ければ反応速度が遅くなって加工性が低下し、また反応温度が過度に高い場合、反応速度制御が難しい点を考慮して適切な反応時間の間に十分なt−CHDA異性化効果を得るためには、異性化反応時の反応温度の範囲が230〜270℃であることが好ましいことが分かる。
[試験例4]:CHDAの異性化反応時の異性化触媒/CHDAの含有量比の影響評価
CHDAの異性化反応に触媒とCHDAの含有量比が与える影響を評価するために、異性化触媒/CHDAの重量比を多様に変化させて異性化反応を進行し、t−CHDAの含有量変化を測定した。
具体的に、異性化触媒/CHDAの重量比を0.07、0.14、0.28、0.83および1.67にそれぞれ変化させることを除き、前記実施例1と同様な方法で行った(触媒:ジルコニア(単斜晶系))。その結果を図4に示した。
その結果、異性化触媒/CHDAの重量比が0.07である場合、反応速度が遅く、触媒/CHDAの重量比が0.1以上である場合に比べて低い異性化効果を示したが、触媒/CHDAの重量比が0.1以上に増加するほど反応速度が増加し、反応完了後に高いt−CHDAの含有量および収率を示した。また、異性化触媒/CHDAの重量比が1.67である場合の結果から、重量比が1.67を超えて一定水準以上、具体的に約2.0を超える場合、使用量に比べて反応速度の増加効果が減少して反応効率性が低下することを予想することができる。
[試験例5]:CHDAの異性化反応時のCHDA濃度の影響評価
CHDAの異性化反応に対してCHDAの濃度が与える影響を評価するために、CHDA濃度を多様に変化させて異性化反応を進行し、反応完了時までt−CHDAの含有量変化を観察した。
具体的に、CHDAの濃度を0.8重量%、1.6重量%、3.2重量%および6.4重量%に変化させることを除き、前記実施例1と同様な方法で行った(触媒:ジルコニア(単斜晶系))。その結果を図5に示した。
その結果、CHDAの濃度が低いほど反応速度が増加し、反応完了後にt−CHDAの含有量も高かった。また反応物の濃度と触媒使用比率が同一である時、混合溶液中のCHDAの濃度が30重量%まで高くなってもCHDAの濃度6.4重量%である時と類似する反応速度と同等水準のt−CHDAの含有量を示すことを予想することができる。しかし、CHDAの濃度が30重量%を超える場合、CHDAが固相として析出される虞があるため、混合溶液中のCHDAの濃度が30重量%以下であることが好ましく、特に異性化触媒の使用および反応温度制御の条件を同時に考慮すると、CHDAの濃度が3.2重量%以下であることがより好ましいことが分かる。
前記実験結果から、ジルコニアまたはチタニアなどの第4族遷移金属の酸化物を含む異性化触媒を利用した異性化反応を通じてt−CHDA含有量を増加および調節することができることが分かり、異性化反応時にCHDAの濃度、触媒使用量および反応温度の制御を通じてt−CHDAの異性化効率をより改善させることができることが分かる。

Claims (7)

  1. シス異性体を含むシクロヘキサンジカルボン酸、水および異性化触媒を混合して調製した混合溶液を熱処理して前記シス異性体をトランス異性体に異性化する段階を含み、
    前記混合溶液は、混合溶液総重量に対して前記シクロヘキサンジカルボン酸を0.5〜30重量%含み、
    前記異性化触媒は、第4族遷移金属の酸化物を1種以上含み、
    前記シクロヘキサンジカルボン酸に対する異性化触媒の重量比(異性化触媒/シクロヘキサンジカルボン酸の重量比)が0.1以上になるようにする量で投入される、シクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法。
  2. 前記第4族遷移金属の酸化物は、ジルコニアおよびチタニアからなる群より選択される1種以上を含む、請求項1に記載のシクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法。
  3. 前記第4族遷移金属の酸化物は、単斜晶系型ジルコニアである、請求項1に記載のシクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法。
  4. 前記第4族遷移金属の酸化物は、アナターゼ型チタニアである、請求項1に記載のシクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法。
  5. 前記異性化触媒は、シクロヘキサンジカルボン酸に対する異性化触媒の重量比が0.1〜2.0になるようにする量で投入される、請求項1に記載のシクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法。
  6. 前記シクロヘキサンジカルボン酸は、前記混合溶液総重量に対して0.8〜20重量%の濃度で含まれる、請求項1に記載のシクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法。
  7. 前記熱処理は、220〜280℃で行われる、請求項1に記載のシクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102336273B1 (ko) 2018-06-15 2021-12-06 한화솔루션 주식회사 사이클로헥산 디카르복실산의 이성화 방법
KR102446307B1 (ko) * 2018-12-27 2022-09-21 한화솔루션 주식회사 1,4-사이클로헥산디메탄올의 제조방법

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08502747A (ja) * 1992-10-23 1996-03-26 イーストマン ケミカル カンパニー ジメチルシクロヘキサンジカルボキシレートの異性化
JP2001151716A (ja) * 1999-11-26 2001-06-05 Mitsubishi Chemicals Corp トランス−1,4−シクロヘキサンジメタノールの製造方法
JP2002363126A (ja) * 2001-06-07 2002-12-18 Fuji Photo Film Co Ltd トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸の調製方法
JP2003128620A (ja) * 2001-10-26 2003-05-08 Mitsubishi Chemicals Corp トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸の製造方法
JP2008063311A (ja) * 2006-09-11 2008-03-21 Iwatani Industrial Gases Corp トランス−シクロヘキサンジカルボン酸の製造方法
CN105582927A (zh) * 2014-10-24 2016-05-18 中国石油化工股份有限公司 1,4-环己烷二甲醇催化剂和其制备方法
CN105582926A (zh) * 2014-10-24 2016-05-18 中国石油化工股份有限公司 对苯二甲酸加氢催化剂
JP2017178808A (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 新日本理化株式会社 トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸の製造方法
JP2018076282A (ja) * 2016-10-28 2018-05-17 株式会社シンテック トランス‐シクロヘキサンジカルボン酸ビス(2‐ヒドロキシアルキル)の製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS549885B2 (ja) 1972-09-14 1979-04-28
JPS4981349A (ja) 1972-12-14 1974-08-06
JPS4982648A (ja) 1972-12-21 1974-08-08
JPS5824540A (ja) 1981-08-06 1983-02-14 Dai Ichi Seiyaku Co Ltd トランス−ヘキサヒドロテレフタル酸の製造法
AUPO304296A0 (en) 1996-10-17 1996-11-14 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Continuous decatising process and apparatus
JP3807135B2 (ja) * 1998-12-25 2006-08-09 新日本理化株式会社 トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルの製造方法
JP3122763B2 (ja) 1999-04-30 2001-01-09 工業技術院長 シクロアルカン又はシクロアルカンを含有する炭化水素に含まれるシクロアルカンの異性化方法及びその異性化方法に使用される異性化用触媒
CN1310868C (zh) 2001-10-26 2007-04-18 三菱化学株式会社 反式-1,4-环己烷二羧酸的生产方法
JP3858666B2 (ja) 2001-10-26 2006-12-20 三菱化学株式会社 1,4−シクロヘキサンジカルボン酸の精製方法
JP2010163439A (ja) 2001-12-04 2010-07-29 Mitsubishi Chemicals Corp トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸の製造方法
KR101073067B1 (ko) * 2004-04-16 2011-10-12 에스케이케미칼주식회사 1,4-시클로헥산 디카르복실산의 제조 방법
JP2010270093A (ja) 2009-05-25 2010-12-02 Iwatani Industrial Gases Corp トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルの製造方法及び高純度トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチル
US8883672B2 (en) 2011-09-16 2014-11-11 Eastman Chemical Company Process for preparing modified V-Ti-P catalysts for synthesis of 2,3-unsaturated carboxylic acids
KR102336273B1 (ko) 2018-06-15 2021-12-06 한화솔루션 주식회사 사이클로헥산 디카르복실산의 이성화 방법

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08502747A (ja) * 1992-10-23 1996-03-26 イーストマン ケミカル カンパニー ジメチルシクロヘキサンジカルボキシレートの異性化
JP2001151716A (ja) * 1999-11-26 2001-06-05 Mitsubishi Chemicals Corp トランス−1,4−シクロヘキサンジメタノールの製造方法
JP2002363126A (ja) * 2001-06-07 2002-12-18 Fuji Photo Film Co Ltd トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸の調製方法
JP2003128620A (ja) * 2001-10-26 2003-05-08 Mitsubishi Chemicals Corp トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸の製造方法
JP2008063311A (ja) * 2006-09-11 2008-03-21 Iwatani Industrial Gases Corp トランス−シクロヘキサンジカルボン酸の製造方法
CN105582927A (zh) * 2014-10-24 2016-05-18 中国石油化工股份有限公司 1,4-环己烷二甲醇催化剂和其制备方法
CN105582926A (zh) * 2014-10-24 2016-05-18 中国石油化工股份有限公司 对苯二甲酸加氢催化剂
JP2017178808A (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 新日本理化株式会社 トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸の製造方法
JP2018076282A (ja) * 2016-10-28 2018-05-17 株式会社シンテック トランス‐シクロヘキサンジカルボン酸ビス(2‐ヒドロキシアルキル)の製造方法

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