JP2647757B2 - Method for producing aromatic halide - Google Patents

Method for producing aromatic halide

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JP2647757B2
JP2647757B2 JP3153271A JP15327191A JP2647757B2 JP 2647757 B2 JP2647757 B2 JP 2647757B2 JP 3153271 A JP3153271 A JP 3153271A JP 15327191 A JP15327191 A JP 15327191A JP 2647757 B2 JP2647757 B2 JP 2647757B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、パラ位にハロゲン原子
が置換した芳香族ハロゲン化物を選択的に製造する方法
を提供するものである。
The present invention provides a method for selectively producing an aromatic halide having a halogen atom substituted at the para position.

【0002】[0002]

【従来の技術】芳香族ハロゲン化物は、溶媒、医農薬中
間体原料、エンジニアリングプラスチックス原料として
工業的に重要な化合物である。特にパラジクロルベンゼ
ン(以下、PDCBと略す)はエンジニアリングプラス
チックの1つであるポリフェニルスルホン(以下、PP
Sと略す)の原料であり、PPSの需要の急激な伸びに
伴ない、その重要性は増々高くなっている。
2. Description of the Related Art Aromatic halides are industrially important compounds as solvents, raw materials for pharmaceutical and agricultural chemical intermediates, and raw materials for engineering plastics. In particular, paradichlorobenzene (hereinafter abbreviated as PDCB) is one of engineering plastics, polyphenyl sulfone (hereinafter referred to as PP).
S) (abbreviated as S), and its importance is increasing with the rapid growth of PPS demand.

【0003】PDCBは、L型ゼオライトを触媒として
ベンゼンの液相塩素化で得られることが知られている
(特開昭59−163329号公報)。この方法によれ
ば、パラジクロルベンゼンが高い選択率で得られる。
It is known that PDCB can be obtained by liquid-phase chlorination of benzene using L-type zeolite as a catalyst (Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-163329). According to this method, paradichlorobenzene can be obtained with a high selectivity.

【0004】しかし、一般にゼオライト等の固体触媒は
活性が低く、上記のL型ゼオライトもまた活性が十分高
くない。このため、L型ゼオライトを使用してPDCB
を工業的に効率良く生産するためには、反応温度を高く
し、単位時間当り及び単位触媒量当りのPDCBの生産
量を高める必要がある。しかし、上記のL型ゼオライト
を触媒として使用した場合、PDCBの選択性には温度
依存性があり、高温での反応において、PDCBの選択
性が低下するという問題がある。
However, in general, the activity of a solid catalyst such as zeolite is low, and the activity of the L-type zeolite is not sufficiently high. For this reason, PDCB using L-type zeolite
In order to industrially efficiently produce, it is necessary to raise the reaction temperature and increase the amount of PDCB produced per unit time and per unit amount of catalyst. However, when the L-type zeolite is used as a catalyst, there is a problem that the selectivity of PDCB is temperature-dependent, and the selectivity of PDCB is reduced in a reaction at a high temperature.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この様にL型ゼオライ
トは、芳香族化合物をハロゲン化する際の触媒として、
パラ置換体を比較的高い活性で選択的に生成するという
優れた特徴を持つにも拘わらず、触媒活性を向上させる
ために反応温度を高くすると、パラ置換体の選択性が低
下するという欠点を有していた。そこで、高温における
反応によってもパラ置換体の選択性を低下させない方法
が望まれている。
As described above, L-type zeolite is used as a catalyst for halogenating an aromatic compound.
Despite the excellent feature of selectively producing para-substituted products with relatively high activity, the disadvantage that when the reaction temperature is increased to improve the catalytic activity, the selectivity of para-substituted products decreases. Had. Therefore, a method that does not decrease the selectivity of the para-substituted product even by a reaction at a high temperature is desired.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を行ってきた。その結果、L型
ゼオライトをアルコキシシランと接触させると、高温に
おける反応によってもパラ置換体の選択性を維持できる
ことを見出し、本発明を提案するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, they have found that when the L-type zeolite is brought into contact with alkoxysilane, the selectivity of the para-substituted product can be maintained even by the reaction at a high temperature, and the present invention has been proposed.

【0007】即ち、本発明は、下記式That is, the present invention provides the following formula:

【0008】[0008]

【化3】 Embedded image

【0009】(但し、R1は水素原子、ハロゲン原子又
はアルキル基である。)で示される化合物を、アルコキ
シシランと接触させたL型ゼオライトの存在下に塩素化
又は臭素化することを特徴とする下記式
(Wherein R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group), characterized in that the compound is chlorinated or brominated in the presence of L-type zeolite which has been brought into contact with alkoxysilane. The following equation

【0010】[0010]

【化4】 Embedded image

【0011】(但し、R2はハロゲン原子又はアルキル
基であり、R3は塩素原子又は臭素原子である。)で示
される芳香族ハロゲン化物の製造方法である。ここで、
上記式(I)においてR1が水素原子の場合には、R2
塩素原子又は臭素原子であり、R1が塩素原子及び臭素
原子以外のハロゲン原子またはアルキル基である場合に
は、R2はR1と同一である。
(Where R 2 is a halogen atom or an alkyl group, and R 3 is a chlorine atom or a bromine atom). here,
In the above formula (I), when R 1 is a hydrogen atom, R 2 is a chlorine atom or a bromine atom, and when R 1 is a halogen atom or an alkyl group other than a chlorine atom and a bromine atom, R 2 Is the same as R 1 .

【0012】本発明で用いる原料は、前記式(I)で示
される化合物である。前記式(I)中のアルキル基は特
に限定されないが、該アルキル基が嵩高い場合には、原
料が触媒として用いるL型ゼオライトの細孔内に入らな
くなり、活性およびパラ置換体選択性が低下するので、
炭素数1〜3のアルキル基が好適である。
The raw material used in the present invention is a compound represented by the above formula (I). The alkyl group in the formula (I) is not particularly limited. However, when the alkyl group is bulky, the raw material does not enter the pores of the L-type zeolite used as a catalyst, and the activity and the selectivity of the para-substituted product are reduced. So
Alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms are preferred.

【0013】本発明において用いられる原料を具体的に
例示すると、ベンゼン、モノフルオロベンゼン、モノク
ロルベンゼン、モノブロモベンゼン、モノアイオドベン
ゼン及びトルエン等である。
Specific examples of the raw materials used in the present invention include benzene, monofluorobenzene, monochlorobenzene, monobromobenzene, monoiodobenzene, and toluene.

【0014】本発明において、L型ゼオライトは、公知
のものが何ら制限されずに用いられる。L型ゼオライト
は、一般に下記式 aM2/n O・Al2 3 ・bSiO2 (但し、Mはアルカリ金属又はアルカリ土類金属であ
り、nはMの価数であり、aは0.7〜1.7、bは4
〜8の数である。)で示され、X線回折において2θで
11.8°、14.8°、22.7°および28.0°
付近にピークを有する化合物である。上記式中のMは通
常はカリウムであるが、イオン交換により他の金属、例
えば、ナトリウム、ルビジウムおよびセシウム等のアル
カリ金属;マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム
およびバリウム等のアルカリ土類金属に置換可能であ
る。本発明におけるL型ゼオライトは、カリウム以外の
アルカリ金属またはアルカリ土類金属でイオン交換され
たものであってよく、また、2種類以上の金属でイオン
交換されたものであってもよい。
In the present invention, known L-type zeolites are used without any limitation. L-type zeolite is generally following formula aM 2 / n O · Al 2 O 3 · bSiO 2 ( where, M is an alkali metal or alkaline earth metal, n is the valence of M, a is 0.7 ~ 1.7, b is 4
88. ) And 11.8 °, 14.8 °, 22.7 ° and 28.0 ° at 2θ in X-ray diffraction.
It is a compound having a peak in the vicinity. M in the above formula is usually potassium, but can be replaced by ion exchange with another metal, for example, an alkali metal such as sodium, rubidium and cesium; and an alkaline earth metal such as magnesium, calcium, strontium and barium. . The L-type zeolite in the present invention may be ion-exchanged with an alkali metal or alkaline earth metal other than potassium, or may be ion-exchanged with two or more metals.

【0015】本発明におけるL型ゼオライトは、アルコ
キシシランと接触させたものでなければならない。アル
コキシシランとしては、アルコキシ基を1個以上有する
公知のアルコキシシランが何ら制限なく用いられる。特
に本発明においては、下記式 RmSiY4-m (ただし、Rはアルキル基またはフェニル基であり、Y
はアルコキシ基であり、mは0〜3の整数である。)で
示される化合物を用いるのが好ましい。特に上記式中の
mが0〜2であるアルコキシシランを使用することによ
り、本発明の効果をより十分に発揮させることができ
る。また、一分子中に含まれる上記のアルキル基、フェ
ニル基、およびアルコキシ基の種類はそれぞれ同種であ
っても異種であってもよい。
The L-type zeolite in the present invention must be in contact with an alkoxysilane. As the alkoxysilane, a known alkoxysilane having one or more alkoxy groups can be used without any limitation. In particular, in the present invention, the following formula R m SiY 4-m (where R is an alkyl group or a phenyl group,
Is an alkoxy group, and m is an integer of 0 to 3. It is preferable to use the compound represented by the formula (1). In particular, by using an alkoxysilane in which m in the above formula is 0 to 2, the effects of the present invention can be more sufficiently exerted. The types of the alkyl group, phenyl group and alkoxy group contained in one molecule may be the same or different.

【0016】本発明において好適に使用できるアルコキ
シシランを具体的に例示すると、テトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラ
ン、メチルトリプロポキシシラン、エチルトリエトキシ
シラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエ
トキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、ジメチ
ルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメ
チルジプロポキシシラン、ジメチルジブトキシシラン、
ジフェニルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラ
ン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルプロポキシ
シラン、トリメチルブトキシシラン、トリフェニルメト
キシシラン等である。
Specific examples of alkoxysilanes that can be suitably used in the present invention include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane,
Methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltripropoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldipropoxysilane, dimethyl Dibutoxysilane,
Diphenyldimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, trimethylpropoxysilane, trimethylbutoxysilane, triphenylmethoxysilane and the like.

【0017】L型ゼオライトとアルコキシシランとの接
触の方法は特に限定されないが、L型ゼオライトをアル
コキシシランの蒸気と接触させる方法、L型ゼオライト
とアルコキシシランとを溶媒中で接触させる方法等が好
適である。本発明においては、L型ゼオライトの細孔を
塞がないことから前者の方法が好適である。L型ゼオラ
イトとアルコキシシランとを接触させる場合、本発明の
効果を十分に発揮させるためには、L型ゼオライトが僅
かに水分を含んでいることが好ましい。L型ゼオライト
に僅かに水分を含ませる方法としては、固定したL型ゼ
オライト層に水蒸気を含んだ不活性ガスを通す方法が好
適に採用できる。
The method of contacting the L-type zeolite with the alkoxysilane is not particularly limited, but a method in which the L-type zeolite is brought into contact with the vapor of alkoxysilane, a method in which the L-type zeolite is brought into contact with the alkoxysilane in a solvent and the like are preferred. It is. In the present invention, the former method is preferable because the pores of the L-type zeolite are not blocked. When the L-type zeolite is brought into contact with the alkoxysilane, it is preferable that the L-type zeolite contains a small amount of water in order to sufficiently exert the effects of the present invention. As a method of slightly adding moisture to the L-type zeolite, a method of passing an inert gas containing water vapor through the fixed L-type zeolite layer can be suitably adopted.

【0018】本発明におけるL型ゼオライトとアルコキ
シシランとの接触は、固定したL型ゼオライト層に水蒸
気を含んだ不活性ガスを通した後、アルコキシシランの
蒸気を含んだ不活性ガスを通す方法が好適に採用でき
る。この場合、水蒸気を含んだ不活性ガス及びアルコキ
シシランの蒸気を含んだ不活性ガスは、それぞれ水およ
びアルコキシシランの層に不活性ガスを通すことにより
得ることができる。
The contact between the L-type zeolite and the alkoxysilane in the present invention can be performed by passing an inert gas containing water vapor through an immobilized L-type zeolite layer and then passing an inert gas containing vapor of alkoxysilane. It can be suitably adopted. In this case, an inert gas containing water vapor and an inert gas containing vapor of alkoxysilane can be obtained by passing an inert gas through a layer of water and an alkoxysilane, respectively.

【0019】L型ゼオライトとアルコキシシランの接触
温度は特に限定されないが、一般には20〜100℃の
範囲が好適である。また、接触時間は特に限定されない
が、L型ゼオライトの単位量当りで表せば、10分〜1
0時間/g−ゼオライトの範囲が好適である。さらに、
水蒸気を含んだ不活性ガス及びアルコキシシランの蒸気
を含んだ不活性ガスのL型ゼオライトに対する流速は特
に限定されないが、10cc〜1000cc/分・g−
ゼオライトの範囲が好適である。
The contact temperature between the L-type zeolite and the alkoxysilane is not particularly limited, but is generally preferably in the range of 20 to 100 ° C. The contact time is not particularly limited, but may be from 10 minutes to 1 minute in terms of the unit amount of L-type zeolite.
A range of 0 hours / g-zeolite is preferred. further,
The flow rate of the inert gas containing water vapor and the inert gas containing the vapor of alkoxysilane with respect to the L-type zeolite is not particularly limited, but is 10 cc to 1000 cc / min · g-.
A range of zeolites is preferred.

【0020】このようにしてアルコキシシランと接触さ
せたL型ゼオライトは、単独でもしくは異種のゼオライ
トと混合して用いることができる。また、上記のアルコ
キシシランと接触させたL型ゼオライトは、L型ゼオラ
イトの基本構造を破壊する方法でなければさらに下記の
ような処理をして用いることもできる。処理方法として
は、イオン交換、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希
土類金属またはその他金属の塩による修飾、アルカリ処
理あるいは加熱処理などが挙げられる。また、触媒活性
あるいはパラ置換体の選択性を著しく低下させないもの
であれば、添加剤とともに用いることもできる。添加剤
として使用可能なものを列挙すれば、トリアルキルホス
フィンなどの有機リン化合物;キノリン、ピリジンなど
の芳香族アミン;ベンジルトリメチルアンモニウムクロ
ライドなどの4級アンモニウムハライドあるいはハロゲ
ン化硫黄などの含硫黄化合物などである。
The L-type zeolite thus brought into contact with the alkoxysilane can be used alone or as a mixture with different types of zeolites. Further, the L-type zeolite that has been brought into contact with the above-mentioned alkoxysilane may be further subjected to the following treatment unless the method destroys the basic structure of the L-type zeolite. Examples of the treatment method include ion exchange, modification with a salt of an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth metal or another metal, an alkali treatment or a heat treatment. In addition, as long as it does not significantly lower the catalytic activity or the selectivity of the para-substituted product, it can be used together with an additive. Those usable as additives include organic phosphorus compounds such as trialkylphosphines; aromatic amines such as quinoline and pyridine; quaternary ammonium halides such as benzyltrimethylammonium chloride and sulfur-containing compounds such as sulfur halides. It is.

【0021】また、アルコキシシランと接触させたL型
ゼオライトの形状は特に限定されず、粉末状、ペレット
状など任意の形状のものが使用できる。また、アルミ
ナ、シリカ、シリカ−アルミナなどのバインダーを用い
て成型することもできる。一般的には、その取り扱い易
さからバインダーを用いペレット状に成型して用いるの
が好適である。この時、L型ゼオライトのアルコキシシ
ランとの接触と成型の順序は特に限定されず、バインダ
ー等により成型したL型ゼオライトをアルコキシシラン
と接触させて使用することもできる。
The shape of the L-type zeolite that has been brought into contact with the alkoxysilane is not particularly limited, and any shape such as a powder or a pellet can be used. Also, molding can be performed using a binder such as alumina, silica, and silica-alumina. In general, it is preferable to use a binder by molding it into a pellet form from the viewpoint of ease of handling. At this time, the order of the contact of the L-type zeolite with the alkoxysilane and the order of molding are not particularly limited, and the L-type zeolite molded with a binder or the like can be used in contact with the alkoxysilane.

【0022】本発明では、原料の塩素化又は臭素化には
塩素化剤又は臭素化剤が用いられる。本発明で使用され
る塩素化剤又は臭素化剤(以下、本明細書で使用する
「ハロゲン化剤」という語は塩素化剤又は臭素化剤のこ
とを意味する。)としては、公知の物が何ら限定される
ことなく用いることができるが、一般には、塩素分子又
は臭素分子を用いるのが普通である。塩素化もしくは臭
素化反応は、液相、気相の区別なく行うことができる
が、気相法では反応温度が一般に高いため、高ハロゲン
化物が生成し易いので、液相法を用いるのが好ましい。
液相法によって塩素化もしくは臭素化を行う場合、原料
をそのまま用いることも、溶媒で希釈して用いることも
できる。この時用いることのできる溶媒は特に限定され
ないが、好適に用いることができるものを例示すれば、
四塩化炭素、クロロホルム、フロン113などのハロゲ
ン化炭化水素類などが挙げられる。一般的には、反応終
了後の生成物の分離等を考慮すると無溶媒で行うのが好
ましい。
In the present invention, a chlorinating agent or a brominating agent is used for chlorination or bromination of the raw material. The chlorinating agent or brominating agent used in the present invention (hereinafter, the term “halogenating agent” used in this specification means a chlorinating agent or a brominating agent) is known. Can be used without any limitation, but generally, a chlorine molecule or a bromine molecule is usually used. The chlorination or bromination reaction can be performed without distinction between a liquid phase and a gas phase. However, in the gas phase method, the reaction temperature is generally high, and a high halide is easily generated. Therefore, it is preferable to use the liquid phase method. .
When chlorination or bromination is performed by a liquid phase method, the raw materials can be used as they are, or can be used after being diluted with a solvent. The solvent that can be used at this time is not particularly limited, but examples of those that can be preferably used include:
Examples thereof include halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, chloroform, and Freon 113. Generally, it is preferable to perform the reaction without a solvent in consideration of the separation of the product after the completion of the reaction.

【0023】反応は、流通式、回分式、半回分式のいず
れの方法を用いても行うことができるが、生産性及び操
作性を考慮すれば流通式で行うのが好ましい。流通式で
反応を行う場合、触媒を固定した反応器中に原料および
ハロゲン化剤をそのまま、もしくはハロゲン化剤が気体
であるときには窒素などの不活性ガスで希釈して、ま
た、ハロゲン化剤が液体である時には前記溶媒で希釈し
て連続的に供給するのが普通である。
The reaction can be carried out using any of a flow system, a batch system and a semi-batch system, but it is preferably carried out in a flow system in consideration of productivity and operability. When the reaction is carried out in a flow-through manner, the raw material and the halogenating agent are directly used in a reactor in which the catalyst is fixed, or diluted with an inert gas such as nitrogen when the halogenating agent is a gas. When it is a liquid, it is usually diluted with the solvent and supplied continuously.

【0024】反応器の材質についても特に限定されない
が、ハロゲン化剤と反応してルイス酸を生成するような
鉄などの物質を含む材質を用いる際には、樹脂ライニン
グ、ガラスライニングあるいはメッキ等の処置をしてこ
れら材料がハロゲン化剤と接触しないようにして用いる
のが好ましい。これは、一般にルイス酸触媒はゼオライ
ト触媒に比べ活性が高く、反応系内にルイス酸が微量で
も存在するとL型ゼオライトの特徴であるパラ置換体選
択性がそこなわれるためである。また、反応器材質とし
てガラス等の光透過性物質を用いる場合は、光反応によ
るベンゼンヘキサクロライド等のハロゲン付加体の生成
を避けるために遮光の処置をして用いるのが好ましい。
The material of the reactor is not particularly limited. However, when a material containing a substance such as iron which reacts with a halogenating agent to generate a Lewis acid is used, resin lining, glass lining, plating or the like may be used. It is preferred to use a treatment so that these materials do not come into contact with the halogenating agent. This is because the Lewis acid catalyst generally has higher activity than the zeolite catalyst, and the presence of even a small amount of Lewis acid in the reaction system impairs the para-substituted selectivity characteristic of L-type zeolites. When a light-transmitting substance such as glass is used as the material of the reactor, it is preferable to use a light-shielding treatment in order to avoid the generation of a halogenated product such as benzenehexachloride by a photoreaction.

【0025】反応温度は、原料の反応圧力下での融点以
上、分解温度以下の範囲であれば良いが、液相で反応を
行う場合には原料の沸点以下で行うことが好ましく、さ
らに反応効率等を考慮すると30〜200℃の範囲が好
適である。反応は、加圧、常圧あるいは減圧下で行うこ
とができるが、装置の簡便さから考えて常圧もしくは微
加圧下で行うのが好ましい。
The reaction temperature may be in the range from the melting point of the raw material under the reaction pressure to the decomposition temperature, but in the case of conducting the reaction in the liquid phase, it is preferable to carry out the reaction at the boiling point of the raw material or lower. In consideration of the above, the range of 30 to 200 ° C. is preferable. The reaction can be performed under increased pressure, normal pressure or reduced pressure, but is preferably performed under normal pressure or slightly increased pressure in view of the simplicity of the apparatus.

【0026】反応に使用する触媒量は、反応器の大き
さ、原料供給速度、あるいは触媒成型時のバインダーの
使用量、成型条件などによって異るが、反応器内の全液
体の容積当りのL型ゼオライト重量で表わせば0.01
〜2000g/リットル、さらに好適には0.1〜10
00g/リットルの範囲である。また、原料の供給速度
は反応器の大きさにより異るが、その滞在時間が0.1
〜100時間の範囲になるような速度から選べばよい。
また、ハロゲン化剤については、該ハロゲン化剤が液体
の場合にはその滞在時間が0.1〜100時間の範囲に
なる様な速度が、また、該ハロゲン化剤が気体である場
合には単位反応器容積当りのガス供給速度が0.01〜
1リットル/分・リットル−反応器容積の範囲になる速
度から選べばよい。
The amount of the catalyst used in the reaction varies depending on the size of the reactor, the feed rate of the raw material, the amount of the binder used in molding the catalyst, the molding conditions, and the like. 0.01 in terms of zeolite weight
-2000 g / liter, more preferably 0.1-10
It is in the range of 00 g / liter. Also, the feed rate of the raw materials varies depending on the size of the reactor, but the residence time is 0.1%.
The speed may be selected so as to be in the range of 100 hours.
When the halogenating agent is liquid, the rate is such that the residence time is in the range of 0.1 to 100 hours, and when the halogenating agent is gaseous, Gas supply rate per unit reactor volume is 0.01 ~
The speed may be selected from the range of 1 liter / minute · liter—reactor volume.

【0027】また、原料とハロゲン化剤との供給量比
は、単位時間に供給されるモル数の比で表わせば、原
料:ハロゲン化剤=1:0.001〜1:10の範囲か
ら選べばよいが、原料の利用率を考慮すれば、原料:ハ
ロゲン化剤=1:0.01〜1:2の範囲が好適であ
る。
The feed ratio between the raw material and the halogenating agent can be selected from the range of raw material: halogenating agent = 1: 0.001 to 1:10 when expressed by the ratio of the number of moles supplied per unit time. However, considering the utilization of the raw material, the range of raw material: halogenating agent = 1: 0.01 to 1: 2 is preferable.

【0028】塩素化または臭素化により得られた芳香族
ハロゲン化物は、未反応の原料との混合物として得られ
る。芳香族ハロゲン化物は、一般に、該混合物から反応
後に蒸留あるいは晶析等の操作により分離することがで
きる。
The aromatic halide obtained by chlorination or bromination is obtained as a mixture with unreacted raw materials. Generally, the aromatic halide can be separated from the mixture by an operation such as distillation or crystallization after the reaction.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明で使用するアルコキシシランと接
触させたL型ゼオライトは、塩素化および臭素化反応に
おいて触媒として作用し、パラ位に置換基を持つ芳香族
ハロゲン化物を高選択率で生成させる。この時、後述す
る実施例でも明らかなように従来のL型ゼオライトでは
パラ置換体の選択性が低下するような高い温度での反応
においても高いパラ置換体選択性を示す。したがって、
本発明によれば、パラ置換体の選択性を低下させること
なく触媒活性を向上させることが可能となる。
The L-type zeolite which has been contacted with the alkoxysilane used in the present invention acts as a catalyst in chlorination and bromination reactions, and produces an aromatic halide having a para-substituent at a high selectivity. Let it. At this time, as is apparent from the examples described later, the conventional L-type zeolite exhibits high para-substituted selectivity even in a reaction at a high temperature at which the selectivity of the para-substituted product decreases. Therefore,
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to improve a catalyst activity, without reducing the selectivity of a para substitution product.

【0030】[0030]

【実施例】本発明を更に具体的に説明するため、以下、
実施例及び比較例を挙げて説明するが、本発明はこれら
の実施例に限定されるものではない。
EXAMPLES In order to explain the present invention more specifically, the following will be described.
The present invention will be described with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0031】実施例1 パイレックス製ガラス管内にL型ゼオライト(商品名H
SZ−500KOA:東ソー(株)製)5gを固定し、
He気流下400℃で2時間加熱した。冷却後、室温下
で水層をバブリングにより通過させたHeを200cc
/分の流速で2時間流し、さらにHeガスを同じ流速で
30分間流しパージした。引き続き、室温下でメチルト
リエトキシシラン層をバブリングにより通過させたHe
を200cc/分の流速で2時間流した後、Heガスで
30分間パージした。さらに、水蒸気飽和Heを200
cc/分の流速で2時間流した後、150℃でHe気流
下2時間加熱し、メチルトリエトキシシランと接触させ
たL型ゼオライトを得た。得られたL型ゼオライトを粉
末X線回折で分析したところ、処理前のL型ゼオライト
と同一の回折パターンを示した。得られたパターンの代
表的なピークの位置を示すと、2θ=5.6°,11.
8°,14.8°,22.7°,28.0°であった。
Example 1 An L-type zeolite (trade name: H) was placed in a glass tube made of Pyrex.
5 g of SZ-500KOA (manufactured by Tosoh Corporation)
The mixture was heated at 400 ° C. for 2 hours in a He stream. After cooling, 200 cc of He passed through the aqueous layer by bubbling at room temperature.
Per minute for 2 hours, and He gas was further purged at the same flow rate for 30 minutes. Subsequently, He passed through the methyltriethoxysilane layer by bubbling at room temperature.
Was flowed at a flow rate of 200 cc / min for 2 hours, followed by purging with He gas for 30 minutes. Furthermore, the steam saturated He is set to 200
After flowing at a flow rate of cc / min for 2 hours, the mixture was heated at 150 ° C. for 2 hours in a He gas flow to obtain L-type zeolite which was brought into contact with methyltriethoxysilane. When the obtained L-type zeolite was analyzed by powder X-ray diffraction, it showed the same diffraction pattern as the L-type zeolite before the treatment. The representative peak positions in the obtained pattern are as follows: 2θ = 5.6 °;
8 °, 14.8 °, 22.7 °, 28.0 °.

【0032】内容積1リットルの褐色四つ口フラスコに
アルコキシシランと接触させたL型ゼオライト0.11
g、モノクロルベンゼン(以下、MCBと略す。)50
0ccを入れた。撹拌機、塩素吹き込みノズル、環流器
及び温度計を接続後、光による芳香族環への塩素付加反
応を避けるために、塩素導入ライン、環流器を含めてア
ルミ箔で遮光を行った。その後、反応器を加熱し、反応
液の温度が110℃になった時点で塩素ガスを170N
cc/分の流速で吹き込み、塩素化反応を行った。な
お、反応中、反応液の温度は110℃になるようにコン
トロールした。反応開始後、経時的に反応液を一部採取
し、直ちに0.5N水酸化ナトリウム水溶液で処理し、
有機成分をガスクロマトグラフィーで分析した。その結
果、反応開始後3時間でのMCBの転化率は9.3%、
生成したパラジクロルベンゼンとオルトジクロルベンゼ
ンの比(以下、P/Oと略す)は、9.6であった。ま
た、反応液組成の経時変化より求めた触媒活性(単位触
媒量当り、単位時間当りに反応したMCBモル数)はM
CB濃度が85%の時点で1.9×10-2MCBモル/
g−cat・分であった。
L-type zeolite 0.11 contacted with alkoxysilane in a 1 liter brown four-necked flask
g, monochlorobenzene (hereinafter abbreviated as MCB) 50
0cc was inserted. After connecting the stirrer, the chlorine blowing nozzle, the reflux device and the thermometer, light was shielded with aluminum foil including the chlorine introduction line and the reflux device in order to avoid the chlorine addition reaction to the aromatic ring by light. Thereafter, the reactor was heated, and when the temperature of the reaction solution reached 110 ° C., 170 N chlorine gas was supplied.
A chlorination reaction was performed by blowing at a flow rate of cc / min. During the reaction, the temperature of the reaction solution was controlled to be 110 ° C. After the start of the reaction, a part of the reaction solution is collected over time and immediately treated with a 0.5N aqueous sodium hydroxide solution.
Organic components were analyzed by gas chromatography. As a result, the conversion of MCB in 3 hours after the start of the reaction was 9.3%,
The ratio of generated paradichlorobenzene to orthodichlorobenzene (hereinafter abbreviated as P / O) was 9.6. The catalyst activity (the number of moles of MCB reacted per unit time per unit catalyst amount) determined from the change over time in the composition of the reaction solution is M
When the CB concentration is 85%, 1.9 × 10 -2 MCB mol /
g-cat · min.

【0033】実施例2〜6 実施例1において用いたアルコキシシランおよび処理温
度を表1に示すものに代えたことの他は実施例1と同様
にして各アルコキシシランと接触させたL型ゼオライト
を得た。なお、これらのL型ゼオライトはX線回折測定
より処理前のL型ゼオライトと同一の回折パターンを示
すことが確認された。
Examples 2 to 6 L-type zeolite contacted with each alkoxysilane was prepared in the same manner as in Example 1 except that the alkoxysilane used in Example 1 and the treatment temperature were changed to those shown in Table 1. Obtained. The L-type zeolite was confirmed by X-ray diffraction measurement to show the same diffraction pattern as the L-type zeolite before the treatment.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】さらに、実施例1と同様にして、モノクロ
ルベンゼンの塩素化反応を行なった。その結果を表2に
示した。
Further, a chlorination reaction of monochlorobenzene was carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】比較例1 アルコキシシランと接触させずに400℃で乾燥させた
L型ゼオライト(商品名HSZ−500KOA:東ソー
(株)製)を用いた他は実施例1と同様にして反応およ
び分析を行った。その結果、反応開始後3時間における
MCB転化率は9.5%であり、P/Oは7.9であっ
た。また、MCB濃度が85%の時の触媒活性は2.2
×10-2MCBモル/g−cat・分であった。
Comparative Example 1 The reaction and analysis were carried out in the same manner as in Example 1 except that L-type zeolite (trade name: HSZ-500KOA, manufactured by Tosoh Corporation) dried at 400 ° C. without contacting with alkoxysilane was used. Was done. As a result, the MCB conversion rate after 3 hours from the start of the reaction was 9.5%, and the P / O was 7.9. When the MCB concentration was 85%, the catalytic activity was 2.2.
× 10 -2 MCB mol / g-cat · min.

【0038】比較例2,3 アルコキシシランと接触させずに400℃で乾燥させた
L型ゼオライト(商品名HSZ−500KOA:東ソー
(株)製)を用い、反応条件を表3に示す値に代えたこ
との他は実施例1と同様にして反応を行った。結果も含
めて表3に示した。
Comparative Examples 2 and 3 L-type zeolite (trade name: HSZ-500KOA, manufactured by Tosoh Corporation) dried at 400 ° C. without contact with alkoxysilane was used, and the reaction conditions were changed to the values shown in Table 3. The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except for the above. The results are shown in Table 3.

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】実施例7 内容積200ccの褐色四フラスコに、実施例1と同様
にして得たL型ゼオライト1g、トルエン92.1gを
入れた。撹拌機、吹き込みノズル、環流器及び温度計を
接続させた後、窒素ガスを吹き込みながら110℃に加
熱した。その後、窒素ガスを塩素ガスに切り換え、塩素
ガスを110Ncc/分の流速で吹き込み反応を行っ
た。4時間後に反応液を一部採取し、ガスクロマトグラ
フィーで分析したところ、トルエンの転化率は98.4
%、4−クロルトルエン(P体)と2−クロルトルエン
(O体)の生成比はP/O=2.1であった。
Example 7 1 g of L-type zeolite and 92.1 g of toluene obtained in the same manner as in Example 1 were placed in a brown four-flask having an internal volume of 200 cc. After connecting a stirrer, a blowing nozzle, a reflux device and a thermometer, the mixture was heated to 110 ° C. while blowing nitrogen gas. Thereafter, the nitrogen gas was switched to chlorine gas, and chlorine gas was blown in at a flow rate of 110 Ncc / min to perform a reaction. After 4 hours, a part of the reaction solution was sampled and analyzed by gas chromatography. The conversion of toluene was 98.4.
%, And the production ratio of 4-chlorotoluene (P-form) and 2-chlorotoluene (O-form) was P / O = 2.1.

【0041】比較例4,5 実施例7において、アルコキシシランと接触させなかっ
たL型ゼオライトを用いたことおよび反応温度を表4に
示す値に代えたこと以外は実施例7と同様にして反応、
分析を行った。その結果を含めて表4に示した。
Comparative Examples 4 and 5 In Example 7, the reaction was carried out in the same manner as in Example 7 except that the L-type zeolite not contacted with the alkoxysilane was used and the reaction temperature was changed to the value shown in Table 4. ,
Analysis was carried out. The results are shown in Table 4.

【0042】[0042]

【表4】 [Table 4]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下記式 【化1】 (但し、R1は水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基
である。)で示される化合物を、アルコキシシランと接
触させたL型ゼオライトの存在下に塩素化又は臭素化す
ることを特徴とする下記式 【化2】 (但し、R2はハロゲン原子又はアルキル基であり、R3
は塩素原子又は臭素原子である。)で示される芳香族ハ
ロゲン化物の製造方法。
[Claim 1] The following formula: (Wherein R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group), wherein the compound represented by the following formula is chlorinated or brominated in the presence of L-type zeolite brought into contact with alkoxysilane. Embedded image (Wherein, R 2 is a halogen atom or an alkyl group, R 3
Is a chlorine atom or a bromine atom. )).
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