JP3148382B2 - ジアルキルナフタレンの製造方法 - Google Patents
ジアルキルナフタレンの製造方法Info
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
体を原料としてジアルキルナフタレンを製造する方法に
関するものである。
脱水素して、ジアルキルナフタレンを製造する方法であ
る。
基を有するブテニル基または―CH 2 ―CH2 ―CH2
―CH=CH―R3 (但し、R3 は水素原子または炭素
数1、2、3又は4のアルキル基を表わす。)、R2 は
炭素数4以下のアルキル基を表わす。]ジアルキルナフ
タレンを酸化して得られるナフタレンジカルボン酸は、
ポリエステルの原料として有用であり、特に、ナフタレ
ン−2,6−カルボン酸から誘導されるポリエステルは
優れた性質を有するものであることがよく知られてい
る。
して、大別して、ナフタレン化合物から誘導する方法と
ベンゼン化合物から誘導する方法が提案されている。
て、ナフタレン類をメチル化する方法(特開昭60−4
5536号公報、特開昭60−172937号公報)、
ナフタレン類をエチル化する方法[特開昭51−695
3号公報,特表平3−500179号公報(USP48
73386号)]、ナフタレン類をプロピル化する方法
(WO90/03961号公報,特開昭64−9942
号公報,特開昭64−9943号公報)、ナフタレン類
をアシル化する方法(特開昭62−53937号公報,
特開昭60−188343号公報,特開昭54−135
756号公報)等が挙げられるが、これらの方法の問題
点として、素原料であるナフタレン化合物に含まれる不
純物及び精製ナフタレン類の供給が挙げられコスト上、
競争力に乏しい。
法として下記の方法が提案されている。1つはアルキル
ベンゼンをHF/BF3 触媒の存在下にアシル化して得
られる原料を用い、水素化工程、脱水工程、環化脱水素
工程を経て、ジアルキルナフタレンを製造する方法が
(特開平2−96540号公報,特開平2−16723
7号公報)、提案されているが、この方法は工程が長い
上にHF/BF3 触媒を使用するので一般的方法とは言
えない。更に、この脱水素環化触媒として、アルミナク
ロミア、酸化鉄触媒等の金属酸化物触媒、又は、アルミ
ナや活性炭にプラチナ、パラジウム等の貴金属を担持し
た触媒が提案されており、実施例としてCr2 O3 −K
2 O−Al2 O3 が挙げられているが、目的物への選択
率は極めて低い。
化脱水素を行なって、ジメチルナフタレン類を得る方法
が示されている。(特公昭51−1701号公報,特公
昭53−5292号公報)環化脱水素触媒として、アル
カリ金属とクロミアアルミナを組み合せた触媒、酸化レ
ニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属酸化物をアル
ミナに担持した触媒等が例示されているが、いづれも収
率が極めて低いものである。
ルナフタレンを製造する方法が提案されている。(特公
昭50−12430号公報,特公昭56−48494号
公報)この方法は、キシレンをブタジエンでアルケニル
化した化合物、即ち、トリルペンテン類を原料とし、環
化工程、脱水素工程、異性化工程を経由して目的とする
ジメチルナフタレン化合物を製造する方法である。
高収率で進行することが特徴であるが、工程が長い上
に、発熱反応である環化工程と、吸熱反応である脱水素
工程が各々独立しているため、製置が複雑になるという
欠点がある。これを一段反応で行なうために、シリカ・
アルミナ、アルミナ、活性炭、シリカ・マグネシア等に
Pd等の貴金属を担持した触媒が有用であることが提案
されている。(特公昭50−1036号公報,特公昭5
0−1037号公報,特公昭50−26533号公報) しかるに、これらの触媒を用いても目的とするジメチル
ナフタレンの選択性、収率は充分でない。特に発生する
水素及びキャリヤー水素ガスによって、反応原料である
アルケニル化ベンゼン化合物が副反応である水素添加反
応を受け、アルキルベンゼン化合物に転化してしまうた
め環化反応が進行しにくくなり、選択性、収率ともに悪
い。
ニルベンゼン誘導体から、一段反応で、効率良くジアル
キルナフタレン化合物を製造することである。
で表わされる化合物を、
換基を有するブテニル基または―CH2 ―CH2 ―CH
2 ―CH=CH―R3 (但し、R3 は水素原子または炭
素数1、2、3又は4のアルキル基を表わす。)、R2
は炭素数4以下のアルキル基を表わす。]150〜50
0℃の温度で、水素の存在下、気相もしくは液相の条件
下、固体触媒と接触せしめてジアルキルナフタレンを得
る反応において、該固体触媒が下記組成[II]
選ばれた少なくとも1種の金属を表わす。aは0〜0.
1(但し、aはMと(Zn)b(SiO2 ・xAl2 O
3 )の重量比を表わす)、bは0.001〜0.5(但
し、bはZnとSiO2 ・xAl2 O3 の重量比を表わ
す)、xは0.05〜0.5(但し、xはAl2 O3と
SiO2 のモル比を表わす。)]で表わされる触媒であ
ることを特徴とするジアルキルナフタレンの製造方法で
ある。
類が反応原料として用いられる
を有するブテニル基または―CH2―CH2 ―CH2 ―
CH=CH―R3 (但し、R3 は水素原子または炭素数
1、2、3又は4のアルキル基を表わす。)、R2 は炭
素数4以下のアルキル基を表わす。]本発明において
は、上記式のR1 のブテニル基に炭素数4以下のアルキ
ル基が置換した場合、すなわち、R1 がペンテニル基、
ヘキセニル基等である場合を包含する。
リル−2−メチルブテン−3,O−トリル−3−メチル
ブテン−3,m−トリル−2−メチルブテン−3,m−
トリル−3−メチルブテン−3,P−トリル−2−メチ
ルブテン−3,P−トリル−3−メチルブテン−3,O
−トリル−ペンテン−3,O−トリル−ペンテン−4,
m−トリルペンテン−3,m−トリルペンテン−4,P
−トリルペンテン−3,P−トリルペンテン−4,O−
エチルフェニル−2−メチルブテン−3,O−エチルフ
ェニル−3−メチルブテン−3,m−エチルフェニル−
2−メチルブテン−3,P−エチルフェニル−2−メチ
ルブテン−3,O−エチルフェニルペンテン−3,O−
エチルフェニルペンテン−4,m−エチルフェニルペン
テン−3,m−エチルフェニルペンテン−4,P−エチ
ルフェニルペンテン−3,P−エチルフェニルペンテン
−4,O−プロピルフェニル−2−メチルブテン−3,
O−プロピルフェニル−3−メチルブテン−3,m−プ
ロピルフェニル−2−メチルブテン−3,m−プロピル
フェニル−3−メチルブテン−3,P−プロピルフェニ
ル−2−メチルブテン−3,P−プロピルフェニル−3
−メチルブテン−3,O−プロピルフェニルペンテン−
3,O−プロピルフェニルペンテン−4,m−プロピル
フェニルペンテン−3,m−プロピルフェニルペンテン
−4,P−プロピルフェニルペンテン−3,P−プロピ
ルフェニルペンテン−4,O−トリル−2−エチルブテ
ン−3,m−トリル−エチルブテン−3,P−トリル−
2−エチルブテン−3,O−トリル−3−エチルブテン
−3,m−トリル−3−エチルブテン−3,P−トリル
−3−エチルブテン−3,O−トリルヘキセン−3,O
−トリルヘキセン−4,O−トリルヘキセン−4,m−
トリルヘキセン−3,m−トリルヘキセン−4,m−ト
リルヘキセン−5,P−トリルヘキセン−3,P−トリ
ルヘキセン−4,P−トリルヘキセン−5等が用いられ
る。
ベンゼン類は、本発明に係わる触媒の存在下に反応し該
置換基はベンゼン環と結合してテトラリン環を形成し、
形成されたテトラリンは脱水素されてナフタリン環を形
成する。原料としてm−トリル−2−メチルブテン−2
又は3を使用した場合は2,7−ジメチルナフタレン、
m−トリル−3−メチルブテン−2又は−3及びP−ト
リル−2−メチルブテン−2、又は3の場合は2,6−
ジメチルナフタレン、O−トリル−ペンテン−2,3,
又は4の場合は1,5−ジメチルナフタレン、O−トリ
ル−3−メチルブテン−2、又は3の場合は1,6−ジ
メチルナフタレン、O−トリル−2−メチルブテン−2
又3の場合は1,7−ジメチルナフタレンを製造するこ
とが出来る。
触媒である。
ばれた少なくとも1種の金属である。具体的には、Pt
(白金)、Pd(パラジウム)、Rh(ロジウム)、R
u(ルテニウム)、Os(オスミウム)、Ir(イリジ
ウム)、Re(レニウム)等が挙げられ単独でもこれら
の混合物でもよい。
O3 )との重量比を表わし、aはO〜0.1の範囲が好
適である。さらに好ましくは、0.01〜0.05の範
囲が好ましい。
3 との重量比を表わし、0.001〜0.5の範囲が好
適である。さらに好ましくは、0.05〜0.4の範囲
が好ましい。なおZnは酸化物として用いられることも
でき、その場合のbは亜鉛金属としての重量比で示され
る。
し、0.05〜0.5の範囲が好適である。さらに好ま
しくは、0.1〜0.3の範囲が好ましい。
ニルベンゼン類からテトラリン化合物を形成せしめる環
化機能と、該テトラリン化合物からナフタリン化合物を
誘導せしめる脱水素機能を併せてもつ多機能触媒であ
る。
できる。すなわち亜鉛の塩の水溶液とシリカアルミナ粉
末を混合し、蒸発乾固あるいは浸漬ロ過により亜鉛をシ
リカアルミナに担持させ、その後焼成を行い亜鉛担持シ
リカアルミナ触媒を作成する。次に該亜鉛担持シリカア
ルミナ触媒と7B族および8族の金属から選ばれた少な
くとも1種の金属化合物の水溶液を混合、焼成すること
によって作成できる。
酢酸亜鉛等がある。7B族および8族の金属から選ばれ
た少なくとも1種の金属化合物としては、塩化物、硝酸
塩、酢酸塩等がある。焼成温度は450〜500℃の範
囲が好ましい。触媒は粉状あるいはペレット状にして反
応を行うことができる。また、上記触媒と成形助剤を混
合、成形、焼成した成形体を用いることが好ましい。成
形助剤として粘土、シリカアルミナ、ベーマイト、アル
ミナ等が用いられるがアルミナが好ましい。成形助剤は
上記触媒に対し0.5〜1.9の重量比で用いることが
好適である。
気状にして触媒と接触せしめる気相反応でも、液体状で
接触せしめる液相反応でも行なうことが出来る。気相反
応、液相反応いづれの場合でも触媒は固定床方式、移動
床方式、流動床方式、懸濁方式等いづれの方式でもかま
わない。更に反応は、連続方式、バッチ方式等の方式が
採用される。
は200℃〜450℃で行なわれ、反応圧力は、常圧も
しくは加圧のどちらでも行なわれる。液相反応の場合、
置換ベンゼン類を液体状に保持するような条件になるよ
うに加圧下に行なわれても良い。
で希釈することも出来、例えば有機希釈剤としてはベン
ゼン、トルエン、キシレン等のベンゼン化合物、ナフタ
レン、アルキルナフタレン、テトラリン、アルキルテト
ラリンデカリン、アルキルデカリン等のナフタリン誘導
体化合物、更に無機希釈剤としては、水素等のガスが例
示される。収率向上、触媒劣化の防止のため、水素を存
在させることが好ましい。反応原料を希釈剤で希釈する
場合には、希釈剤/反応原料のモル比は0.5〜30好
ましくは1〜15である。反応原料と触媒との接触時間
であるWHSVは、0.1〜20好ましくは0.2〜1
0である。
ン化合物を特定の触媒を用いて反応させることにより、
高選択率及び高収率でジアルキルナフタレン類を得るこ
とが出来る。また、本発明によれば、特定の反応原料を
選択することでポリエステル原料を製造する際に有用な
2,6族すなわち、1,5―ジアルキルナフタレン、
1,6―ジアルキルナフタレン、2,6―ジアルキルナ
フタレンが選択的に製造できるものである。更に、本発
明は、従来、2工程で行なわれていた反応を1工程で行
なうことが出来ることから、経済的に優れた方法であ
る。すなわち、発熱反応である環化工程と吸熱反応であ
る脱水素工程を1工程にすることにより、熱エネルギー
の損失を低下させることが可能になり、装置の簡略化、
設備投資費の低減化が可能となる。
する。触媒調整 シリカ・アルミナ触媒(日揮製N631HN Al2 O
3 28wt%含有)のパウダー10gを硝酸亜鉛6水
塩、6.8gを含有する純水50mlに撹拌下に投入し、
50℃で4時間撹拌した。次いでロータリーエバポレー
ターにて乾固した後、電気乾燥機内で空気雰囲気中12
0℃で一夜乾燥した。得られたパウダーを500℃マッ
フル炉内、空気雰囲気中で8時間焼成し、15%亜鉛担
持シリカ・アルミナパウダーを調整した。
ダー5.75gを純水50mlに懸濁させ、そこに白金に
して5.75mgを含有する塩化白金酸水溶液1mlを投入
し、50℃で4時間撹拌した。次いでロータリーエバポ
レーターにて乾固した後、電気乾燥機内で空気雰囲気中
120℃で一夜乾燥した。得られたパウダーを500℃
マッフル炉において、空気雰囲気中で8時間焼成し0.
1%白金、15%亜鉛担持シリカアルミナパウダーを調
整した。上記で得られたパウダーと等重量のγ−アルミ
ナとをよく混ぜたものをペレット化し、10〜20メッ
シュに粒度を調節して触媒下を得た。
る組成の触媒を調整した(%は重量%を意味する)。
化ロジウム、塩化ルテニウム、酸化ホスミウム、塩化イ
リジウム、酸化レニウムを用いて上記触媒Gと同様にし
て、表2で示される触媒J,K,L,M,N,Oを調整
した(%は重量%を意味する)。
で示される触媒を調整した(%は重量%を意味する)。
℃空気雰囲気下4時間予備焼成した後、ガラス製反応管
に充填した。水素気流中反応温度に昇温し、O−トリル
ペンテン−3及びO−トリルペンテン−4の混合物の1
0%トルエン溶液をWHSV=1でフィードした。
反応温度に調節する前に500℃で2時間、水素還元を
実施した。通油開始後12時間及び24時間目のサンプ
ルを捕集し、ガスクロマトグラフにて分析した結果を下
記表4に纒めた(表中、モル比とはモリヤーガスと原料
のモル比をいう)。
る。また、表1のジアルキルナフタレン分布は生成した
ジアルキルナフタレン中の2,3族、2,6族、2,7
族、その他の割合を示したものである。
ロス率が小さく、高い選択率でジアルキルナフタレンが
得られることがわかる。
は、ポリエステル原料を製造する際に有用な2,6族す
なわち1,5―ジアルキルナフタレン、1,6―ジアル
キルナフタレン、2,6―ジアルキルナフタレンが高濃
度で含有されていることがわかる。
上記実施例1と同様に反応管に充填、水添還元を実施し
た後O―トリル2―メチルブテン―3の10%トルエン
溶液を反応温度450℃、水素キャリアー1原料モル比
4の条件下WHSV=1にてフィードした。12時間目
のサンプルを捕集しガスクロマトグラフにて分析した結
果、以下の性能を確認した。 転化率:100.0%、
ロス率:0.6%、選択率―1:7.0%、選択率―
2:89.5%、 ジアルキルナフタレン分布:23族1.0%、2.6族
18.3%、2.7族80.6%、その他0.1%
Claims (2)
- 【請求項1】下記式[I]で表わされる化合物を、 【化1】 [式中、R1 は炭素数4以下のアルキル置換基を有する
ブテニル基または―CH2 ―CH2 ―CH2 ―CH=C
H―R3 (但し、R3 は水素原子または炭素数1、2、
3又は4のアルキル基を表わす。)、R2 は炭素数4以
下のアルキル基を表わす。]150〜500℃の温度
で、水素の存在下、気相もしくは液相の条件下、固体触
媒と接触せしめてジアルキルナフタレンを得る反応にお
いて、該固体触媒が下記組成[II] 【化2】 [式中、Mは7B族および8族の金属から選ばれた少な
くとも1種の金属を表わす。aは0〜0.1(但し、a
はMと(Zn)b(SiO2 ・xAl2 O3 )の重量比
を表わす)、bは0.001〜0.5(但し、bはZn
とSiO2 ・xAl2 O3 の重量比を表わす)、xは
0.05〜0.5(但し、xはAl2 O3とSiO2 の
モル比を表わす。)]で表わされる触媒であることを特
徴とするジアルキルナフタレンの製造方法。 - 【請求項2】 さらに、成形助剤を、組成[II]で表わ
される触媒に対し0.5〜1.9の重量比で用いる請求
項1記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20900592A JP3148382B2 (ja) | 1991-08-08 | 1992-08-05 | ジアルキルナフタレンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22244091 | 1991-08-08 | ||
JP3-222440 | 1991-08-08 | ||
JP20900592A JP3148382B2 (ja) | 1991-08-08 | 1992-08-05 | ジアルキルナフタレンの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05213789A JPH05213789A (ja) | 1993-08-24 |
JP3148382B2 true JP3148382B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=26517168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20900592A Expired - Lifetime JP3148382B2 (ja) | 1991-08-08 | 1992-08-05 | ジアルキルナフタレンの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3148382B2 (ja) |
-
1992
- 1992-08-05 JP JP20900592A patent/JP3148382B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05213789A (ja) | 1993-08-24 |
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