JP3177666B2 - Oxidation reaction of olefins - Google Patents

Oxidation reaction of olefins

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JP3177666B2
JP3177666B2 JP04759192A JP4759192A JP3177666B2 JP 3177666 B2 JP3177666 B2 JP 3177666B2 JP 04759192 A JP04759192 A JP 04759192A JP 4759192 A JP4759192 A JP 4759192A JP 3177666 B2 JP3177666 B2 JP 3177666B2
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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、オレフィン類のエポキ
シ化法に関するものである。
The present invention relates to a method for epoxidizing olefins.

【0002】エポキシ化合物は、工業上極めて重要な化
学製品である。一般的なエポキシ樹脂の原料並びに有機
化学薬品及び農薬の中間体としてのみならず、各種の樹
脂の硬化剤として使用が可能である。また、光カチオン
触媒の使用により、透明性樹脂の光硬化剤として使用で
きる。具体的には、インキ、塗料、フォトレジストや各
種基板のハードコーテイング剤等の成分としての用途が
挙げられる。
[0002] Epoxy compounds are very important industrial chemical products. It can be used not only as a raw material for general epoxy resins and intermediates for organic chemicals and agricultural chemicals, but also as a curing agent for various resins. Further, by using a photocationic catalyst, it can be used as a photocuring agent for a transparent resin. Specific examples include uses as components such as inks, paints, photoresists, and hard coating agents for various substrates.

【0003】[0003]

【従来の技術】オレフィン類を遷移金属触媒の存在下、
過酢酸等の有機過酸または過酸化水素等の酸化剤を用い
て、対応するエポキシ化合物を得る方法は知られてい
る。酸素酸化して対応するエポキシ化合物を製造する方
法は知られている。また、アルカンやアルデヒド等の共
酸化剤を存在下、酸素により系内で過酸化物を生成さ
せ、オレフィン類を酸化する、いわゆる共酸化反応によ
る製造方法がある。
2. Description of the Related Art Olefins are prepared in the presence of a transition metal catalyst.
Methods for obtaining the corresponding epoxy compounds using an organic peracid such as peracetic acid or an oxidizing agent such as hydrogen peroxide are known. Methods for producing the corresponding epoxy compounds by oxygen oxidation are known. In addition, there is a production method using a so-called co-oxidation reaction in which a peroxide is generated in the system by oxygen in the presence of a co-oxidizing agent such as an alkane or an aldehyde to oxidize olefins.

【0004】これらの方法は、酸化剤コストが高いこと
や反応条件が過酷であること等の問題点がある。分子状
酸素を用いるエポキシ化反応に関して、これまで多くの
触媒研究がなされてきたが、鉄、マンガン、ルテニウム
の金属ポルフィリン錯体触媒等の僅かな触媒種におい
て、その有効性が認められているのみである。例えば、
Tetrahedron Lett.1011(197
4)には、シクロペンタジエニル・バナジウム・カルボ
ニル錯体を用いた酸素酸化反応が報告されている。
[0004] These methods have problems such as a high cost of the oxidizing agent and severe reaction conditions. Much catalytic research has been conducted on epoxidation reactions using molecular oxygen.However, only a few types of catalysts, such as metal porphyrin complex catalysts of iron, manganese, and ruthenium, have been found to be effective. is there. For example,
Tetrahedron Lett. 1011 (197
4) reports an oxygen oxidation reaction using a cyclopentadienyl-vanadium-carbonyl complex.

【0005】J.Org.Chem.,45,3004
(1980)にはアゾビスイソブチロニトリルの存在
下、オキソバナジウム・アセチルアセトナート錯体を触
媒としたオレフィンの酸素酸化が報告されている。J.
Chem.Soc.,Chem.Commun.,18
6(1974)、テトラフェニルポルフィリナト鉄塩化
物ン錯体を、J.Am.Chem.Soc.,107
5790(1985)では、ジオキソ(テトラメシチル
ポルフィリナト)ルテニウム錯体を触媒とした酸化反応
が報告されている。特開平3−246238号には、ハ
ロゲン化ポルフィリン錯体触媒による酸素酸化法が報告
されている。
[0005] Org. Chem. , 45 , 3004
(1980) reports oxygen oxidation of olefins catalyzed by an oxovanadium acetylacetonate complex in the presence of azobisisobutyronitrile. J.
Chem. Soc. Chem. Commun. , 18
6 (1974), tetraphenylporphyrinatoiron chloride complex was prepared according to J. Am. Am. Chem. Soc. , 107 ,
5790 (1985) reports an oxidation reaction using a dioxo (tetramesitylporphyrinato) ruthenium complex as a catalyst. JP-A-3-246238 reports an oxygen oxidation method using a halogenated porphyrin complex catalyst.

【0006】しかし、上記の触媒を用いる反応方法で
は、触媒が高価なものであったり、活性が低く、充分に
反応を進行させるには多量の触媒が必要である等に問題
点がある。
However, the above-mentioned reaction method using a catalyst has problems such as the fact that the catalyst is expensive, has low activity, and requires a large amount of catalyst for the reaction to proceed sufficiently.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとす課題】本発明の目的は、ポリ原
子がタングステンであるヘテロポリ酸のオニウム塩また
はその誘導体を触媒として用いて、オレフィン化合物を
分子状酸素で酸化し、高選択率かつ高転化率でエポキシ
化合物を得る方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to oxidize an olefin compound with molecular oxygen using an onium salt of a heteropolyacid having a polyatom of tungsten or a derivative thereof as a catalyst to obtain a high selectivity and a high selectivity. An object of the present invention is to provide a method for obtaining an epoxy compound at a conversion rate.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリ原子がタ
ングステンであるヘテロポリ酸のオニウム塩またはその
誘導体を触媒として用いて、オレフィン化合物を分子状
酸素で酸化し、エポキシ化合物を得る方法に関する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method for obtaining an epoxy compound by oxidizing an olefin compound with molecular oxygen using an onium salt of a heteropolyacid having a polyatom of tungsten or a derivative thereof as a catalyst.

【0009】以下に本発明について詳細を説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0010】本発明の方法に於いて使用される触媒は、
ポリ原子がタングステンであるヘテロポリ酸のオニウム
塩またはその誘導体であり、一般式(I) QXW11MO39 (I) (式中、Mは周期表中3A〜7A族、8族、1B〜5B
族の元素またはそのオキソ化合物のいずれかを表し、n
はn=12−(Xの価数+Mの価数)である整数を表
し、Xは周期表中の3B〜5B族の元素を表す。また、
Qは一般式(II) R (II) (但し、式(II)中のR〜Rは、各々独立して炭
素数が1〜30であるアルキル基であり、その一つが水
素であってもよい。Lは窒素または燐原子を示す。)で
表されるオニウム塩の陽イオン部を表す。)で表される
化合物または一般式(III) Q17MO61 (III) (式中、mはm=20−2×(Xの価数)−(Mの価
数)で表される整数を表し、Q、M、Xは前記と同
じ。)で表される化合物または一般式(IV) Q(XW1139M (IV) (式中、lは9または10であり、Mはランタノイド系
元素のいずれかを表し、Q,Xは前記と同じ。)で表さ
れる化合物から選ばれる少なくとも1種を使用すること
ができる。
[0010] The catalyst used in the process of the present invention comprises:
An onium salt or a derivative of heteropolyacid poly atom is tungsten, the general formula (I) Q n XW 11 MO 39 (I) ( wherein, M is in the periodic table 3A~7A Group, Group 8,. 1B- 5B
Group oxo or its oxo compound, n
Represents an integer of n = 12- (valence of X + valence of M), and X represents an element belonging to Group 3B to 5B in the periodic table. Also,
Q is a general formula (II) R 1 R 2 R 3 R 4 L + (II) (wherein, R 1 to R 4 in the formula (II) each independently represent an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms) And one of them may be hydrogen. L represents a nitrogen or phosphorus atom.) Represents a cation portion of an onium salt represented by the following formula: A compound represented by or general formula) (III) Q m X 2 W 17 MO 61 (III) ( wherein, m valence of m = 20-2 × (X) - Table with (valence of M) Wherein Q, M and X are as defined above, or a compound of the general formula (IV) Q 1 (XW 11 O 39 ) 2 M (IV) (where 1 is 9 or 10) And M represents any one of lanthanoid elements, and Q and X are the same as those described above.).

【0011】一般式(I)または(III)で表される
化合物に於いて、Mは周期表中3A〜7A族、8族、1
B〜5B族の元素またはそのオキソ化合物のいずれかを
表し、Cu,Fe,Ni,Cr,Co,Mn,Zn,S
n,Pb,Bi,Sb,NbO,VOのいずれかである
ことが好ましく、特にCu,Co,Fe,Mn,Ni,
VO,Snのいずれかであることが好ましい。
In the compound represented by the general formula (I) or (III), M is a group of 3A to 7A, 8 or 1 in the periodic table.
Represents any of the elements of groups B to 5B or an oxo compound thereof, and includes Cu, Fe, Ni, Cr, Co, Mn, Zn, S
n, Pb, Bi, Sb, NbO, or VO, particularly Cu, Co, Fe, Mn, Ni,
Preferably, it is either VO or Sn.

【0012】一般式(VI)で表される化合物に於い
て、Mはランタノイド系元素を表し、La,Ce,N
d,Sm等を例示することができる。
In the compound represented by the general formula (VI), M represents a lanthanoid element, and La, Ce, N
d and Sm can be exemplified.

【0013】また、一般式(I)または(III)並び
に(IV)で表される化合物に於いて、Xは周期表中3
B〜5B族の元素のいずれかを表し、例えばP,As,
Si,Geのいずれかであることが好ましい。
In the compounds represented by formulas (I) or (III) and (IV), X represents 3 in the periodic table.
Represents any of the elements of groups B to 5B, for example, P, As,
Preferably, it is either Si or Ge.

【0014】一般式(I)、(III)、(IV)で表
される化合物のオニウム塩の陽イオン部を除いた部分の
具体例の一部を以下に示すが、これに限定されるもので
はない。
Some specific examples of the onium salt of the compounds represented by the general formulas (I), (III) and (IV) except for the cation portion are shown below, but are not limited thereto. is not.

【0015】一般式(I)で表される化合物の具体例と
して、(PW11NiO395−、(PW11CuO
395−、(PW11FeO394−、(PW11
MnO395−、(PW11MnO394−、(P
11ZnO395−、(PW11Bi
394−、(PW11CrO394−、(PW
11CoO 5−、(PW11SnO395−
(PW11SnO393−、(PW11VO40
4−、(SiW11NiO396−、(SiW11
eO 5−、(GeW11NiO396−、(G
eW11FeO395−等の組成式で示される化合物
を挙げることができる。
Specific examples of the compound represented by the general formula (I) include (PW 11 NiO 39 ) 5- and (PW 11 CuO
39 ) 5- , (PW 11 FeO 39 ) 4- , (PW 11
MnO 39 ) 5- , (PW 11 MnO 39 ) 4- , (P
W 11 ZnO 39 ) 5- , (PW 11 Bi
O 39 ) 4- , (PW 11 CrO 39 ) 4- , (PW
11 CoO 3 9) 5-, ( PW 11 SnO 39) 5-,
(PW 11 SnO 39 ) 3- , (PW 11 VO 40 )
4-, (SiW 11 NiO 39) 6-, (SiW 11 F
eO 3 9) 5-, (GeW 11 NiO 39) 6-, (G
Compounds represented by a composition formula such as eW 11 FeO 39 ) 5- may be mentioned.

【0016】一般式(III)で表される化合物の具体
例として、(P17NiO618−、(P
17CuO618−、(P17Fe
617−、(P17CoO618−、(P
17VO627−、(P2W17Sn
618−、(P17SnO616−、(Si
17NiO6110 、(Ge17NiO
6110−等の組成式で示される化合物を挙げること
ができる。
Specific examples of the compound represented by the general formula (III) include (P 2 W 17 NiO 61 ) 8- and (P 2 W
17 CuO 61 ) 8- , (P 2 W 17 Fe
O 61 ) 7- , (P 2 W 17 CoO 61 ) 8- , (P 2
W 17 VO 62 ) 7− , (P 2W17 Sn
O 61 ) 8- , (P 2 W 17 SnO 61 ) 6- , (Si
2 W 17 NiO 61) 10 - , (Ge 2 W 17 NiO
61 ) Compounds represented by a composition formula such as 10- can be exemplified.

【0017】一般式(IV)で表される化合物の具体例
として、((PW1139Ce)10−、((P
1139Ce)9−、((PW1139
Nd)10−、((PW1139Nd)9−
((PW1139Sm)10−,((PW11
39Sm)9−等の組成式で示される化合物を挙げ
ることができる。
Specific examples of the compound represented by the general formula (IV) include ((PW 11 O 39 ) 2 Ce) 10− , ((P
W 11 O 39 ) 2 Ce) 9- , ((PW 11 O 39 ) 2
Nd) 10- , ((PW 11 O 39 ) 2 Nd) 9- ,
((PW 11 O 39) 2 Sm) 10-, ((PW 11 O
39 ) 2 Sm) 9- and the like.

【0018】一般式(II)で表されるオニウム塩の陽
イオン部は4級アンモニウムまたは4級ホスホニウムで
あり、具体例としてはテトラエチルアンモニウム、テト
ラノルマルプロピルアンモニウム、テトライソプロピル
アンモニウム、テトラノルマルブチルアンモニウム、テ
トラノルマルヘキシルアンモニウム、テトラシクロヘキ
シルアンモニウム、トリオクチルメチルアンモニウム、
テトラドデシルアンモニウム、セチルピリジニウム、エ
チルピコリニウム、ノルマルブチルピコリニウム、エチ
ルイミダゾリン、テトラノルマルブチルホスホニウム、
テトラシクロヘキシルホスホニウム、トリオクチルエチ
ルホスホニウム等が挙げられるが、これに限定されるも
のではない。
The cation part of the onium salt represented by the general formula (II) is a quaternary ammonium or a quaternary phosphonium, and specific examples thereof include tetraethylammonium, tetranormal propyl ammonium, tetraisopropyl ammonium, tetra normal butyl ammonium, Tetranormalhexyl ammonium, tetracyclohexylammonium, trioctylmethyl ammonium,
Tetradodecyl ammonium, cetyl pyridinium, ethyl picolinium, normal butyl picolinium, ethyl imidazoline, tetra normal butyl phosphonium,
Examples include, but are not limited to, tetracyclohexylphosphonium, trioctylethylphosphonium, and the like.

【0019】また、上記化合物には任意量の結合水が含
有していてもよく、通常、化合物の1分子あたり5分子
以下の結合水を含有するものが得られる。よって、必要
に応じて減圧または加熱により脱水して使用すればよ
い。
The above-mentioned compound may contain an arbitrary amount of bound water. Usually, a compound containing 5 or less bound water per molecule of the compound is obtained. Therefore, if necessary, it may be used after dehydration under reduced pressure or heating.

【0020】一般式(I)または(III)並びに(I
V)で表される化合物は、いずれの方法によって得られ
たものでもよく、特に限定されない。また、市販品をそ
のまま使用してもよい。
Formulas (I) or (III) and (I)
The compound represented by V) may be obtained by any method, and is not particularly limited. Moreover, you may use a commercial item as it is.

【0021】ポリ原子がタングステンであるヘテロポリ
酸オニウム塩またはその誘導体は、例えば、上記一般式
(I)で表される化合物である((C17CH
N)PW11NiO39の場合、以下の操作により
得ることができる。12−タングスリン酸を水溶液中で
硝酸ニッケルと90℃で反応させ、酢酸カリウム/酢酸
の溶液を加えてpHを7に保ち、更に30分間反応させ
た後、冷却することでKPW11NiO39・nH
Oの結晶が得られる。これを水溶液中で、化学量論量の
(C17CHClと反応させることに
より黄色固体として得ることができる。生成した化合物
は、ジクロロエタン等の有機用剤で抽出後、乾燥して反
応に使用することができる。
The heteropolyacid onium salt having a polyatom of tungsten or a derivative thereof is, for example, a compound represented by the above general formula (I) ((C 8 H 17 ) 3 CH)
For 3 N) 5 PW 11 NiO 39 , can be obtained by the following procedures. 12-Tungsulic acid was reacted with nickel nitrate in an aqueous solution at 90 ° C., and a solution of potassium acetate / acetic acid was added to keep the pH at 7, and after further reacting for 30 minutes, the mixture was cooled to obtain K 5 PW 11 NiO 39.・ NH 2
O crystals are obtained. This in aqueous solution, the stoichiometric amount of (C 8 H 17) 3 CH 3 N + Cl - can be obtained as a yellow solid by allowing the reaction. The resulting compound can be extracted and extracted with an organic agent such as dichloroethane, dried, and used for the reaction.

【0022】触媒の使用量は、使用されるオレフィン1
モルに対して0.001〜0.5モルの範囲とすること
ができ、0.01〜0.1モルの範囲が特に好ましい。
またこれらの触媒は単独または2種類以上の混合により
使用してもよい。
The amount of the catalyst used depends on the olefin used.
The molar ratio can be in the range of 0.001 to 0.5 mol, particularly preferably in the range of 0.01 to 0.1 mol.
These catalysts may be used alone or in combination of two or more.

【0023】本発明の化合物を触媒として使用するエポ
キシ化反応に於いて使用されるオレフィン類は、一般式
(V) RC=CR (V) (式中、R、R、R、Rは、エポキシ化反応に
おいて不活性な官能基に置換され、それぞれ水素原子ま
たは炭素数20までの炭素原子を有するアルキル及びア
ルケニル、任意に分岐形状にあるシクロアルキル、シク
ロアルケニル、アリール、アルキルアリール、アルケニ
ルアリールを表す。更に、R〜Rは、それぞれ隣接
する基と環を形成してもよい。)で表される。R〜R
で表される基は、例えば、水素原子,ヒドロキシ、ハ
ロゲン、ニトロ、アルコキシ、カルボニル、カルボン
酸、エステル、ニトリル等の基である。
The olefin used in the epoxidation reaction using the compound of the present invention as a catalyst has the general formula (V) R 5 R 6 C = CR 7 R 8 (V) (wherein R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each substituted with a functional group which is inactive in the epoxidation reaction, and each is a hydrogen atom or an alkyl and alkenyl having up to 20 carbon atoms, optionally a cycloalkyl or cycloalkyl having a branched shape. And alkenyl, aryl, alkylaryl, and alkenylaryl. Further, R 5 to R 8 may form a ring with an adjacent group, respectively. R 5 to R
The group represented by 8 is, for example, a group such as a hydrogen atom, hydroxy, halogen, nitro, alkoxy, carbonyl, carboxylic acid, ester, and nitrile.

【0024】一般式(V)で表されるオレフィン類の具
体例としては、アルケン類として、エチレン、プロピレ
ン、ブテン類、ブタジエン、ペンテン類、1−ヘキセ
ン、3−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、ジイ
ソブチレン、1−ノネン、リモネン、ピネン、ミルセ
ン、1−ウンデセン、1−ペンタデセン、1−オクタデ
セン、1−ノナデセン、プロピレンの3量体および4量
体等が挙げられる。ポリエン類として鎖状テルペン類、
ポリブタジエンが挙げられる。芳香族オレフィン性炭化
水素としてはスチレン、メチルスチレン、ジビニルベン
ゼン、インデン、スチルベン等が挙げられる。また、脂
環式オレフィン性炭化水素類としてシクロペンテン、シ
クロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シキ
ロオクタジエン、シクロデセン、シクロドデカトリエ
ン、ジシクロペンタジエン、メチレンシクロプロパン、
メチレンシクロペンタン、メチレンシクロヘキサン、ビ
ニルシクロヘキサンが挙げられる。置換型オレフィン性
炭化水素類として、メチルアリルケトン等のオレフィン
ケトン類、塩化アリル、臭化アリル、塩化クロチル、塩
化メタリル、ジクロロブテン類等のハロゲン化オレフィ
ン類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のオレ
フィンカルボン酸類、アリルアルコール等のオレフィン
アルコール類、アリルアセテート、アルキルアクリレー
ト、アルキルメタクリレート、ジアリルマレート、ジア
リルフタレート等のオレフィンエステル類が挙げられる
がこれに限定されるものではない。
Specific examples of the olefins represented by the general formula (V) include, as alkenes, ethylene, propylene, butenes, butadiene, pentenes, 1-hexene, 3-hexene, 1-heptene, 1- Examples include octene, diisobutylene, 1-nonene, limonene, pinene, myrcene, 1-undecene, 1-pentadecene, 1-octadecene, 1-nonadecene, and trimers and tetramers of propylene. Chain terpenes as polyenes,
And polybutadiene. Examples of the aromatic olefinic hydrocarbon include styrene, methylstyrene, divinylbenzene, indene, and stilbene. In addition, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, cyclooctadiene, cyclodecene, cyclododecatriene, dicyclopentadiene, methylenecyclopropane, as alicyclic olefinic hydrocarbons,
Examples include methylenecyclopentane, methylenecyclohexane, and vinylcyclohexane. Examples of substituted olefinic hydrocarbons include olefin ketones such as methyl allyl ketone, halogenated olefins such as allyl chloride, allyl bromide, crotyl chloride, methallyl chloride, and dichlorobutene, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, and the like. Olefin carboxylic acids, olefin alcohols such as allyl alcohol, and olefin esters such as allyl acetate, alkyl acrylate, alkyl methacrylate, diallyl maleate, and diallyl phthalate, but are not limited thereto.

【0025】反応温度及び圧力は、オレフィンの反応
性、物理的及び化学的性状によって決定される。例えば
0〜150℃とすることができる。また、反応は常圧で
もオートクレーブ中で過圧下で行ってもよい。
The reaction temperature and pressure are determined by the reactivity, physical and chemical properties of the olefin. For example, it can be set to 0 to 150 ° C. The reaction may be carried out at normal pressure or in an autoclave under overpressure.

【0026】反応時間は、0.5〜48時間とすること
ができる。
The reaction time can be 0.5 to 48 hours.

【0027】本反応は、分子状酸素を用いて酸化を行う
が、純酸素を使用してもよいが分子状酸素を含有する不
活性気体を使用してもよい。また、酸素または酸素を含
有する不活性気体による酸素分圧は、好ましくは0.1
〜30kg/cmであり、0.5〜10kg/cm
であることがより好ましい。また、反応は酸素での加圧
下または雰囲気下で行ってもよく、反応液中へのバブリ
ングによる酸素の供給により行ってもよい。
In this reaction, oxidation is carried out using molecular oxygen. Pure oxygen may be used, or an inert gas containing molecular oxygen may be used. The partial pressure of oxygen by oxygen or an inert gas containing oxygen is preferably 0.1%.
3030 kg / cm 2 , 0.5 to 10 kg / cm 2
Is more preferable. In addition, the reaction may be performed under pressure with oxygen or under an atmosphere, or may be performed by supplying oxygen to the reaction solution by bubbling.

【0028】また、溶媒を使用してもよく、用いられる
溶媒としてはベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、
ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン等のハ
ロゲン化炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン等の
ケトン類、酢酸エチル等のエステル類、アセトニトリル
等のニトリル類等を挙げることができるがこれに限定さ
れるものではない。
A solvent may be used. Examples of the solvent used include aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene;
Examples thereof include, but are not limited to, halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform, and dichloroethane, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, esters such as ethyl acetate, and nitriles such as acetonitrile.

【0029】本発明の方法において、反応促進剤として
ターシャリブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロ
パーオキサイド類、過ぎ酸、過酢酸等の過酸等を添加し
てもよい。その際、促進剤を反応初期に添加しても反応
の進行とともに連続的添加してもよい。
In the method of the present invention, hydroperoxides such as tertiary butyl hydroperoxide, and peracids such as acetic acid and peracetic acid may be added as a reaction accelerator. At that time, the accelerator may be added at the beginning of the reaction or may be added continuously as the reaction proceeds.

【0030】本発明の反応は、液相中で連続的で行って
もよいし、また回分的に行ってもよい。
The reaction of the present invention may be carried out continuously in the liquid phase or batchwise.

【0031】以上の方法によって得られる反応混合物
は、エポキシ化合物並びに副生成物、未反応出発原料、
触媒等を含有するため、目的物であるエポキシ化合物を
反応混合物中から分離、精製して得ることができる。用
いられる分離方法は、特に制限されれず、例えば蒸留、
吸着による方法、抽出、再結晶等の公知の分離方法によ
れば良い。具体的には、例えば、反応液をジクロロメタ
ン等の有機溶媒に溶解し、炭酸ナトリウム水溶液および
純水で洗浄し、溶媒の除去を行うことで粗製品を回収す
ることができる。粗製品を蒸留により精製することで、
目的物を得ることができる。
The reaction mixture obtained by the above method comprises an epoxy compound and by-products, unreacted starting materials,
Since it contains a catalyst and the like, it can be obtained by separating and purifying the target epoxy compound from the reaction mixture. The separation method used is not particularly limited, for example, distillation,
A known separation method such as an adsorption method, extraction, or recrystallization may be used. Specifically, for example, a crude product can be recovered by dissolving the reaction solution in an organic solvent such as dichloromethane, washing with an aqueous sodium carbonate solution and pure water, and removing the solvent. By purifying the crude product by distillation,
The desired product can be obtained.

【0032】[0032]

【実施例】以下に実施例を示し本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
The present invention will be described in detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the present invention is limited thereto.

【0033】実施例1 100mlの反応容器に触媒として((C17
CHN)PW11NiO39(0.02mmol)
を仕込み、反応容器内を充分に酸素で置換した後、シク
ロオクテン(2.2g、20mmol)、溶媒としてジ
クロロエタン(20ml)を仕込み、酸素分圧1kg/
cmに保ち、80℃で24時間反応させた。
Example 1 ((C 8 H 17 ) 3 as a catalyst in a 100 ml reaction vessel
CH 3 N) 5 PW 11 NiO 39 (0.02 mmol)
After sufficiently replacing the inside of the reaction vessel with oxygen, cyclooctene (2.2 g, 20 mmol) and dichloroethane (20 ml) as a solvent were charged, and an oxygen partial pressure of 1 kg /
cm 2 and reacted at 80 ° C. for 24 hours.

【0034】反応終了後、反応液をガスクロマトグラフ
ィにより分析したところ、シクロオクテンの転化率は、
25.0mol%であり、エポキシシクロオクタンへの
選択率は85.0mol%であった。
After completion of the reaction, the reaction mixture was analyzed by gas chromatography to find that the conversion of cyclooctene was
It was 25.0 mol% and the selectivity to epoxycyclooctane was 85.0 mol%.

【0035】実施例2 触媒として、((C17CHN)PW11
FeO39(0.02mmol)を使用したこと以外
は、実施例1と同様の操作により反応を行った。その結
果、シクロオクテンの転化率は29.5mol%であ
り、エポキシシクロオクタンへの選択率は88.4mo
l%であった。
Example 2 As a catalyst, ((C 8 H 17 ) 3 CH 3 N) 4 PW 11
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that FeO 39 (0.02 mmol) was used. As a result, the conversion of cyclooctene was 29.5 mol%, and the selectivity to epoxycyclooctane was 88.4 mol.
1%.

【0036】実施例3 触媒として、((C17CHN)PW11
SnO39と((C17CHN)PW11
Sn39の混合物(0.02mmol)を使用したこと
以外は、実施例1と同様の操作により反応をを行った。
その結果、シクロオクテンの転化率は22.0mol%
であり、エポキシシクロオクタンへの選択率は88.3
mol%であった。
Example 3 As a catalyst, ((C 8 H 17 ) 3 CH 3 N) 5 PW 11
SnO 39 and ((C 8 H 17 ) 3 CH 3 N) 3 PW 11
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that a mixture of Sn 39 (0.02 mmol) was used.
As a result, the conversion of cyclooctene was 22.0 mol%.
And a selectivity to epoxycyclooctane of 88.3.
mol%.

【0037】実施例4 触媒として、((C17CHN)PW11
VO40(0.02mmol)を使用したこと以外は、
実施例1と同様の操作により反応をを行った。その結
果、シクロオクテンの転化率は29.4mol%であ
り、エポキシシクロオクタンへの選択率は86.1mo
l%であった。
Example 4 ((C 8 H 17 ) 3 CH 3 N) 4 PW 11 as a catalyst
Except that VO 40 (0.02 mmol) was used,
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1. As a result, the conversion of cyclooctene was 29.4 mol%, and the selectivity to epoxycyclooctane was 86.1 mol.
1%.

【0038】実施例5 触媒として、((C17CHN)
17FeO61(0.08mmol)を使用したこと以
外は、実施例1と同様の操作により反応を行った。その
結果、シクロオクテンの転化率は40.2mol%であ
り、エポキシシクロオクタンへの選択率は81.4mo
l%であった。
Example 5 ((C 8 H 17 ) 3 CH 3 N) 7 P 2 W was used as a catalyst.
The reaction was performed in the same manner as in Example 1, except that 17 FeO 61 (0.08 mmol) was used. As a result, the conversion of cyclooctene was 40.2 mol%, and the selectivity to epoxycyclooctane was 81.4 mol.
1%.

【0039】実施例6 触媒として、((C17CHN)
17NiO61(0.08mmol)を使用したこと以
外は、実施例1と同様の操作により反応を行った。その
結果、シクロオクテンの転化率は38.0mol%であ
り、エポキシシクロオクタンへの選択率は86.3mo
l%であった。
Example 6 As a catalyst, ((C 8 H 17 ) 3 CH 3 N) 8 P 2 W
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that 17 NiO 61 (0.08 mmol) was used. As a result, the conversion of cyclooctene was 38.0 mol%, and the selectivity to epoxycyclooctane was 86.3 mol.
1%.

【0040】実施例7 触媒として、((C17CHN)10(PW
1139Nd(0.08mmol)を使用したこ
と以外は、実施例1と同様の操作により反応を行った。
その結果、シクロオクテンの転化率は16.1mol%
であり、エポキシシクロオクタンへの選択率82.4m
ol%であった。
Example 7 As a catalyst, ((C 8 H 17 ) 3 CH 3 N) 10 (PW
The reaction was performed in the same manner as in Example 1, except that 11 O 39 ) 2 Nd (0.08 mmol) was used.
As a result, the conversion of cyclooctene was 16.1 mol%.
And a selectivity to epoxycyclooctane of 82.4 m.
ol%.

【0041】比較例1 触媒を使用しなかったこと以外は、実施例1と同様の操
作により反応を行った。その結果、シクロオクテンの転
化率は1.3mol%であり、エポキシシクロオクタン
は痕跡量しか検出されなかった。
Comparative Example 1 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that no catalyst was used. As a result, the conversion of cyclooctene was 1.3 mol%, and only trace amounts of epoxycyclooctane were detected.

【0042】比較例2 触媒として、((C17CHN)WO
(0.15mmol)を使用したこと以外は実施例1
と同様の方法により反応を行った。その結果、シクロオ
クテンの転化率は1.7mol%であり、エポキシシク
ロオクタンは痕跡量しか検出されなかった。
Comparative Example 2 As a catalyst, ((C 8 H 17 ) 3 CH 3 N) 2 WO
Example 1 except that 4 (0.15 mmol) was used.
The reaction was carried out in the same manner as described above. As a result, the conversion of cyclooctene was 1.7 mol%, and only trace amounts of epoxycyclooctane were detected.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明の方法によれば、ポリ原子がタン
グステンであるヘテロポリ酸のオニウム塩及び/または
その誘導体を触媒とて使用することにより、分子状酸素
を用いたオレフィン類のエポキシ化を行うことができ
る。
According to the method of the present invention, the epoxidation of olefins using molecular oxygen can be carried out by using an onium salt of a heteropolyacid having a polyatom of tungsten and / or a derivative thereof as a catalyst. It can be carried out.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】オレフィン化合物を分子状酸素により酸化
してエポキシドを得る際に、下記一般式(I)、(II
I)及び(IV)から選ばれる少なくとも1種以上を触
媒として使用することを特徴とするオレフィン化合物の
酸素酸化法。 QXW11MO39 (I) (式中、Mは周期表中3A〜7A族、8族、1B〜5B
族の元素またはそのオキソ化合物のいずれかを表し、n
はn=12−(Xの価数+Mの価数)である整数を表
し、Xは周期表中の3B〜5B族の元素を表す。また、
Qは一般式(II) R (II) (但し、式(II)中のR〜Rは、各々独立して炭
素数が1〜30であるアルキル基であり、その一つが水
素であってもよい。Lは窒素または燐原子を示す。)で
表されるオニウム塩の陽イオン部を表す。) Q17MO61 (III) (式中、mはm=20−2×(Xの価数)−(Mの価
数)で表される整数を表し、Q、M、Xは前記と同
じ。) Q(XW1139M (IV) (式中、lは9または10であり、Mはランタノイド系
元素のいずれかを表し、Q,Xは前記と同じ。)
(1) When oxidizing an olefin compound with molecular oxygen to obtain an epoxide, the following general formula (I) or (II)
An oxygen oxidation method for an olefin compound, wherein at least one selected from I) and (IV) is used as a catalyst. Q n XW 11 MO 39 (I ) ( wherein, M is in the periodic table 3A~7A Group, Group 8, wires 1 b to 5 b
Group oxo or its oxo compound, n
Represents an integer of n = 12- (valence of X + valence of M), and X represents an element belonging to Group 3B to 5B in the periodic table. Also,
Q is a general formula (II) R 1 R 2 R 3 R 4 L + (II) (wherein, R 1 to R 4 in the formula (II) each independently represent an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms) And one of them may be hydrogen. L represents a nitrogen or phosphorus atom.) Represents a cation portion of an onium salt represented by the following formula: ) Q m X 2 W 17 MO 61 (III) ( wherein, m is m = 20-2 × (valence of X) - represents an integer represented by (M valence of), Q, M, X Is the same as described above.) Q 1 (XW 11 O 39 ) 2 M (IV) (In the formula, 1 is 9 or 10, M represents any of lanthanoid elements, and Q and X are the same as described above.) )
【請求項2】Mが、Cu,Fe,Ni,Co,Mn,S
n,VOのいずれかである請求項1記載の酸素酸化法。
2. M is Cu, Fe, Ni, Co, Mn, S
2. The oxygen oxidation method according to claim 1, wherein the oxygen oxidation method is any one of n and VO.
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