JP3162499B2 - 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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- 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。
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4以下のアルキル基を示す。)、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上げられコスト上、
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、いずれも収
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にある。
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4以下のアルキル基を示す。)、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、気相もしくは液相で、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.
01(但し、aはMと(Ga)b(xSiO2 ・Al2
O3)の重量比を表わす)、bは0.001〜0.5
(但し、bはGaとxSiO2・Al2 O3 の重量比を
表わす)、xは0〜20(但し、xはAl2 O3 に対す
る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。
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4以下のアルキル基を示す。)、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 のブテニル基の末端に炭素数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、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
は3の場合は1,7―ジメチルナフタレンを製造するこ
とができる。
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。このうち、白金及び/又はレニウム
が好ましい。
O3 )との重量比を表わし、aは0〜0.01の範囲が
好適である。さらに好ましくは、0.001〜0.00
5の範囲が好ましい。
2 O3 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、0.01〜0.4の
範囲が好ましい。
を表わし、0〜20の範囲が好適である。さらに好まし
くは、3〜10の範囲が好ましい。
ケ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。すなわちガリウム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濾過によりガリ
ウムをシリカアルミナに担持させ、その後焼成を行いガ
リウム担持シリカアルミナ触媒を作成する。次に該ガリ
ウム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。
化ガリウム、酢酸ガリウム等がある。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45
0〜500℃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。
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できる。気相反
応、液相反応いずれの場合でも触媒は固定床方式、移動
床方式、流動床方式、懸濁方式等いずれの方法でもかま
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。
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。
で希釈することもでき、例えば有機稀釈剤としてはベン
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、更に無機稀釈剤としては、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、稀釈剤/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0.2〜10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
とができる。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
うことができることから、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工程で行うことにより、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
投資の低減化が可能となる。
る。
3 28wt%含有)のパウダー10gを塩化ガリウム、
3.79gを含有する純水50mlに攪拌下に投入し、5
0℃で4時間攪拌した。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
ル炉内、空気雰囲気中で8時間焼成し、15重量%ガリ
ウム担持シリカ・アルミナ粉末を調製した。
ミナ粉末5.75gを純水50mlに懸濁させ、そこに白
金にして17.25mgを含有する塩化白金酸水溶液1ml
を投入し、50℃で4時間攪拌した。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。得られた粉末を500
℃マッフル炉において、空気雰囲気中で8時間焼成し
0.3%白金、15%ガリウム担持シリカアルミナ粉末
を調製した。上記で得られた粉末と等重量のγ―アルミ
ナ(和光、クロマト用、300mesh)とをよく混ぜたも
のをペレット化し、500℃で4時間、焼成した後、1
0〜20メッシュに粒度を調節して触媒を得た。
の種類、割合を変えて、下記表1で示される組成の触媒
を調製した。
℃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。
―1〜D―2,比較B及び比較Dについては、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表1に纏
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中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。なお、下
記の転化率、ロス率、選択率―1、選択率―2はo―ト
リルペンテン―3,4を原料として用いた場合の例示で
あり、他の原料を用いた場合には、適宜、対応する化合
物の転化量、生成量等を用いて計算することはいうまで
もない。
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。また、生成したジアルキルナフ
タレン中には、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。
管に充填し、水素還元を実施した後、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45
0℃、水素キャリアー/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(転化率等は実施例1と同様に算出した。)。
%、選択率―1:4.0%、選択率―2:91.5%、
ジアルキルナフタレン分布:2,3族0.9%、2,6
族17.9%、2,7族81.2%、その他0.0%。
Claims (3)
- 【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4以下の
アルキル基を示す。)、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、気相もしくは液相で、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0〜0.01(但し、
aはMと(Ga)b(xSiO2 ・Al2 O3)の重量
比を表わす)、bは0.001〜0.5(但し、bはG
aとxSiO2・Al2 O3 の重量比を表わす)、xは
0〜20(但し、xはAl2 O3 に対する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】 組成[II]中の、Mが白金及び/又はレ
ニウムである請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 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 |
---|---|---|---|
JP23564092A JP3162499B2 (ja) | 1991-09-04 | 1992-09-03 | 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 |
---|---|---|---|
JP25034191 | 1991-09-04 | ||
JP3-250341 | 1991-09-04 | ||
JP23564092A JP3162499B2 (ja) | 1991-09-04 | 1992-09-03 | ジアルキルナフタレンの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05213790A JPH05213790A (ja) | 1993-08-24 |
JP3162499B2 true JP3162499B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=26532247
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23564092A Expired - Lifetime JP3162499B2 (ja) | 1991-09-04 | 1992-09-03 | ジアルキルナフタレンの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3162499B2 (ja) |
-
1992
- 1992-09-03 JP JP23564092A patent/JP3162499B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05213790A (ja) | 1993-08-24 |
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