JP2654757B2 - ビニルシクロヘキセンのエチルベンゼンへの転化 - Google Patents

ビニルシクロヘキセンのエチルベンゼンへの転化

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JP2654757B2 JP6116041A JP11604194A JP2654757B2 JP 2654757 B2 JP2654757 B2 JP 2654757B2 JP 6116041 A JP6116041 A JP 6116041A JP 11604194 A JP11604194 A JP 11604194A JP 2654757 B2 JP2654757 B2 JP 2654757B2
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/367Formation of an aromatic six-membered ring from an existing six-membered ring, e.g. dehydrogenation of ethylcyclohexane to ethylbenzene

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】本発明は、環式ジエン化合物の脱水素に
関する。更に詳しくは本発明はビニルシクロヘキセンか
らのエチルベンゼンの製造に関する。
【0002】
【発明の背景】エチルベンゼンはエチレンによるベンゼ
ンのアルキル化によって工業的規模において製造され
る。ベンゼンの周期的品切れ及びベンゼンの毒性の故に
エチレンによるベンゼンのアルキル化以外の方法により
エチルベンゼンを製造することが試みられて来た。
【0003】米国特許第2,745,887号明細書は環中
に6個の炭素原子を有し、しかも少なくとも2個の二重
結合を有し、そのうちの少なくとも1個は環中にあるア
ルカリ金属環式炭化水素により処理する方法を開示して
いる。しかしながらこの方法は、例えば誘導期間を4〜
5時間に減少させるo−クロロトルエンのような活性化
剤を添加するか、又は該方法を極めて高価で、かつ危険
な水素化ナトリウムの存在下に行うのでなければ反応が
開始されるまでに12〜15時間の誘導期間が生ずるの
で工業目的には実施不可能である。しかしながら、これ
らの場合においてさえも僅かに71%までの転化率が達
成されるのみである。更に、この方法はビニルシクロヘ
キサンを使用する場合には有用な結果を生じないことが
わかった。
【0004】更に、その上、米国特許第3,903,185
号明細書から、8個の炭素原子を有するシクロオレフィ
ンが元素周期表の白金族を含む亜族VI〜VIIIの触媒上に
おいて350℃〜450℃の温度、2.5〜30絶対気圧
の圧力下、C8−シクロオレフィン1kg当り水素0.2
〜20m3 の存在下に転化してかなり十分な収率におい
てエチルベンゼンを得ることができることが知られてい
る。しかしながら、この方法は高温において、加圧下
に、しかも水素の存在下に行わなければならないので工
業的に非常に費用がかかる。
【0005】米国特許第4,048,243号明細書は酸化
アルミニウム担体上にアルカリ金属を含有する触媒上に
シクロオレフィンを通過させることによるシクロオレフ
ィンの脱水素を開示している。該方法は約20〜150
℃の温度及び約0.8〜2気圧の圧力下において行われ
る。この方法は後工程において生成物からの触媒の処理
を必要とする別工程における不均一担持触媒の製造を必
要とする。
【0006】先行技術の開示にも拘らず、高収率及び費
用有効的手段でエチルベンゼンを生産する方法における
エチルベンゼンの製造に対する要望が存在する。
【0007】
【発明の要約】本発明はビニルシクロヘキセンとアルカ
リ金属、開始剤及び液体アンモニアとを接触させること
によりビニルシクロヘキセンをエチルベンゼン及び水素
に転化させる方法を提供する。
【0008】
【発明の詳述】異性体シクロヘキセンはブタジエンの二
量化、1,5,9−シクロドデカトリエンの工業的製造
及び米国特許第3,897,508号明細書に開示されてい
るようなC4画分の使用から製造される容易に入手され
得る工業的化合物である。
【0009】本発明方法によればビニルシクロヘキセン
とアルカリ金属、開始剤及び液体アンモニアとを、アル
カリ金属アミドを生成するように十分な時間にわたって
接触させる。いかなる理論にも拘束されることを欲する
訳ではないが、生成された生成物のアルカリ金属アミド
種は、エチルベンゼン生成反応において触媒構成要素と
して作用すると思われる。適当なアルカリ金属アミドと
してはLiNH2 、NaNH2 、KNH2 及びそれらの
混合物を包含するけれどそれらに限定されない。本発明
の特に好ましい実施態様においてはアミド触媒はナトリ
ウムとカリウムとの共融混合物から製造される。該混合
物は一般的には約50〜95重量%のカリウム、典型的
には60〜90重量%のカリウム、最も好ましくは70
〜80重量%のカリウムを含有する。共融ナトリウム
カリウム混合物の濃度は臨界的ではないけれど、得られ
たアミドの溶解度限度以上の共融ナトリウム カリウム
混合物の濃度はなんらの利益をも提供しない。共融混合
物は系におけるビニルシクロヘキサンの重量を基準とし
て一般的には約0.01ないし約0.70の重量%、典型的
には約0.10ないし約0.60重量%、最も好ましくは約
0.25ないし約0.55重量%の範囲にわたる。共融ナト
リウム カリウム混合物は米国、ペンシルバニア州、ピ
ッツバーグ市、Calley Chemical Co
mpanyから市販されている。
【0010】開始剤もまたビニルシクロヘキセン、アン
モニア及びアルカリ金属反応体に供給される。開始剤の
例としてはフェロセン、炭素鋼、Fe23 、FeCl3
Fe(NO3)3 ならびにその他の遷移金属の塩及び酸化
物が包含され、その中でフェロセンが好ましい。使用さ
れる開始剤の量は臨界的ではなく、一般的に非常に低水
準が必要である。代表的には、使用される開始剤の水準
は使用されるアルカリ金属の量の、典型的には約2ない
し約30重量%、好ましくは約4ないし約10重量%で
ある。
【0011】反応器内の反応圧力はアンモニアが液相の
ままでいるのを確保するように維持されなければならな
い。液体アンモニアはアルカリ金属とアンモニアとの間
の適当な接触を確保するのに必要である。したがって反
応圧力は反応温度におけるアンモニアの蒸気圧以上でな
ければならない。反応圧力は約15psia(これは2
5℃におけるアンモニアの蒸気圧よりもわずかに高い)
から約1000psiaまでに広く変動することができ
る。なお、単位「psia」は、0.07kg/cm2
対圧として換算する。
【0012】反応温度は約25℃ないし約400℃、一
般的には約50℃ないし約300℃、好ましくは約75
℃ないし約150℃と広く変動することができる。より
高い温度は反応を行うのに有利であると考えられている
けれど反応及び反応器の起こり得る過度の加圧の制御を
包含する安全関係の故に好ましい温度が採用される。
【0013】アルカリ金属及び開始剤を反応器に供給す
る方法は臨界的ではない。好ましくはバッチ反応器が選
択されるけれど連続的プラグ流れ(plug flo
w)反応器及びかくはん反応器もまた使用することがで
きる。当業者は本発明が連続法、バッチ法及びセミバッ
チ法において行うことができることを容易に識別するで
あろう。
【0014】本発明は均一系を形成するための、アンモ
ニアの中でアルカリ金属の触媒系を有利に採用する。こ
の系は触媒が反応器内で形成されるので別個の触媒を製
造工程を要しない。それ故、本発明は先行技術において
開示された、水素転化反応中に必要な第二の試薬の使用
を必要としない。
【0015】本発明方法により95重量%以上、典型的
には98重量%以上の高収率においてエチルベンゼンが
生成される。これらの高収率は例えば米国特許第4,37
5,571号明細書のような先行技術に開示されているよ
うに、高価な金属類、又は別個の触媒製造方法を使用す
ることなく得られる。
【0016】本発明のもう1つの利点は、ビニルシクロ
ヘキセンのいかなる異性体もエチルベンゼンに転化され
ることである。先行技術の開示に反して種々の異性体が
すべてエチルベンゼンに転化するのである。本発明はエ
チルベンゼンへの反応が行われる前に反応体としての特
定の異性体の単離を必要としない。これは原料費の有意
のコスト削減となり、またエチルベンゼンの高転化率を
もたらす。なぜならば異性体のすべてが種々の副生物と
ならずにエチルベンゼンに転化するからである。
【0017】本発明方法を下記の実施例により例証す
る。これらの実施例は例証のためにのみ記載するもので
あって、特許請求の範囲に記載の点を除いて本発明を限
定するものではない。すべての部及び100分率は特定
しないかぎり重量による。
【0018】
【装置の説明】実施例が行われた実験装置は300ミリ
リットルのかくはん機付ステンレス鋼製圧力反応器より
成るものであった。反応器は外部電熱源(1.2キロワッ
ト)により加熱された。反応圧力は内部冷却コイルの使
用により一定に保たれた。反応温度が設定温度を越えた
時にはソレノイドバルブが作動して冷却水をコイルに流
入させた。反応温度に到達した時、ソレノイドバルブが
閉じ、それによりコイルへの冷却水を遮断した。浸漬管
を反応器にとりつけて触媒を反応器に供給できるように
した。
【0019】
【実施例1】アンモニア38g、ビニルシクロヘキセン
113g及びフェロセン86mgを含有する溶液にナト
リウム カリウム混合物(0.86g)を添加した。反応
温度(110℃)及び圧力(900psig)を40分
間維持した。
【0020】得られた生成物のガスクロマトグラフィー
分析はエチルベンゼン98.9%と、末反応シクロヘキセ
ンの不存在を示した。
【0021】
【実施例2】ナトリウム カリウム共融混合物0.42g
を使用した点を除いて前記実施例1の条件及び反応物量
を反復した。110℃及び900psigにおいて行っ
た40分間の反応後において、得られた生成物のガスク
ロマトグラフィーは98.9重量%のエチルベンゼンと検
出不能水準のビニルシクロヘキセンとを示した。
【0022】
【実施例3】アンモニア25g、ビニルシクロヘキセン
138g及びフェロセン46mgを含有する溶液にナト
リウム カリウム触媒(0.42g)を添加した。110
℃及び900psigにおける40分間の反応後におい
てガスクロマトグラフィーの結果は得られた生成物が8
9.6重量%のエチルベンゼンと検出不能水準のビニルシ
クロヘキセンを含有することを示した。
【0023】
【実施例4】ビニルシクロヘキセン83g、アンモニア
56g、及びフェロセン45mgを含有する溶液にナト
リウム カリウム触媒(0.69g)を添加した。110
℃及び900psigにおいて行った20分間の反応後
において、得られた生成物は98.6%のエチルベンゼン
と検出不能水準のビニルシクロヘキセンを含有すること
がわかった。
【0024】
【実施例5】アンモニア37g、ビニルシクロヘキセン
111g、及びフェロセン46mgを含有する溶液にナ
トリウム カリウム触媒(0.82g)を添加した。反応
器の内容物を34℃及び900psigにおいて5時間
にわたり反応させた。得られた生成物の分析は91.9%
のエチルベンゼンと2.2%のビニルシクロヘキセンとを
示した。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビニルシクロヘキセンを、液体アンモニ
    ア、アルカリ金属及び開始剤と25℃ないし400℃の
    温度において、エチルベンゼンの収率が95重量%以上
    であるように接触させることを特徴とする、ビニルシク
    ロヘキセンをエチルベンゼンに転化させる方法。
  2. 【請求項2】 アルカリ金属が共融ナトリウムカリウム
    混合物であることを特徴とする請求項1の方法。
JP6116041A 1993-05-05 1994-05-06 ビニルシクロヘキセンのエチルベンゼンへの転化 Expired - Lifetime JP2654757B2 (ja)

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US08/057,320 US5321180A (en) 1993-05-05 1993-05-05 Conversion of vinylcyclohexene to ethylbenzene
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JPH06329563A JPH06329563A (ja) 1994-11-29
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