JP3203722B2 - Method for oxidizing reduced polyoxoanionic compounds - Google Patents

Method for oxidizing reduced polyoxoanionic compounds

Info

Publication number
JP3203722B2
JP3203722B2 JP35687091A JP35687091A JP3203722B2 JP 3203722 B2 JP3203722 B2 JP 3203722B2 JP 35687091 A JP35687091 A JP 35687091A JP 35687091 A JP35687091 A JP 35687091A JP 3203722 B2 JP3203722 B2 JP 3203722B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reduced
compound
polyoxoanionic
reaction
polyoxoanion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP35687091A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05178612A (en
Inventor
健一 羽賀
英之 丹羽
元宏 小栗
真人 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
Priority to JP35687091A priority Critical patent/JP3203722B2/en
Publication of JPH05178612A publication Critical patent/JPH05178612A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3203722B2 publication Critical patent/JP3203722B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/14Methods for preparing oxides or hydroxides in general
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16Oxyacids of phosphorus; Salts thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

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、還元されたポリオキソ
アニオン系化合物を触媒を用いて酸化する方法に関す
る。
The present invention relates to a method for oxidizing a reduced polyoxoanionic compound using a catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリオキソアニオン系化合物は、化学工
業において工業用触媒として極めて重要な化合物であ
る。
2. Description of the Related Art Polyoxoanionic compounds are extremely important compounds as industrial catalysts in the chemical industry.

【0003】一般に、ポリオキソアニオン系化合物は強
い酸化剤であり、それらの酸化還元反応の多くが可逆的
であることが知られている。例えば、G.A.Tsig
dinosら(Topp.Curr.Chem.,7
6,1(1978))は、リン、モリブデン等からなる
ヘテロポリオキソアニオンのサイクリックボルタンメト
リーの測定から、その酸化還元反応が可逆的であること
を報告している。また、この酸化還元反応において、還
元されたポリオキソアニオン系化合物は、その溶液中に
おいて酸化剤、特に、酸素により可逆的に酸化されるこ
とが知られている。
[0003] In general, polyoxoanionic compounds are known to be strong oxidants, and many of their redox reactions are reversible. For example, G. A. Tsig
dinos et al. (Topp. Curr. Chem., 7
6, 1 (1978)) report that the oxidation-reduction reaction is reversible from the measurement of cyclic voltammetry of a heteropolyoxoanion composed of phosphorus, molybdenum and the like. It is also known that in this redox reaction, the reduced polyoxoanionic compound is reversibly oxidized by an oxidizing agent, particularly oxygen, in the solution.

【0004】例えば、K.I.Matveevら(Ki
net.Katal.,18,862(1977))、
や、P.Argitisら(Inorg.Chem.,
25,4386(1986))は、リン、モリブデン及
びバナジウムからなる還元されたヘテロポリオキソアニ
オンが酸素によって可逆的に酸化されることを報告して
いる。また、E.Papaconstantinou
(J.Chem.Soc.Chem.Commun.,
12(1982))は、リン、モリブデンからなる還元
されたヘテロポリオキソアニオンが酸素によって可逆的
に酸化されることを報告している。
[0004] For example, K. I. Matveev et al. (Ki
net. Katal. , 18, 862 (1977)),
And P. Argitis et al. (Inorg. Chem.,
25, 4386 (1986)) report that reduced heteropolyoxoanions consisting of phosphorus, molybdenum and vanadium are reversibly oxidized by oxygen. Also, E.I. Papaconstantinou
(J. Chem. Soc. Chem. Commun.,
12 (1982)) report that a reduced heteropolyoxoanion consisting of phosphorus and molybdenum is reversibly oxidized by oxygen.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記引
用文献(Inorg.Chem.,25,4386(1
986)の4388ページ左欄第49〜51行、J.C
hem.Soc.Chem.Commun.,12(1
982)の13ページ右欄第19〜30行)、および、
C.L.Hillらの文献(J.Am.Chem.So
c.,107,5148(1985)の5152ページ
左欄第14〜22行)等に記載されているように、還元
されたポリオキソアニオン系化合物の酸化反応は、反応
速度が遅く、円滑に進行しないという問題点がある。そ
れ故、例えばポリオキソアニオン系化合物を触媒とする
プロセス等において、還元されたポリオキソアニオン系
化合物を液相で酸素により円滑に酸化する手法の開発が
望まれていた。
However, the above cited document (Inorg. Chem., 25, 4386 (1)
986), page 4388, left column, lines 49-51; C
hem. Soc. Chem. Commun. , 12 (1
982), page 13, right column, lines 19-30), and
C. L. Hill et al. (J. Am. Chem. So
c. , 107, 5148 (1985), p. 5152, left column, lines 14-22), etc., the oxidation reaction of the reduced polyoxoanion compound is slow and does not proceed smoothly. There is a problem. Therefore, for example, in a process using a polyoxoanion compound as a catalyst, it has been desired to develop a method for smoothly oxidizing a reduced polyoxoanion compound with oxygen in a liquid phase.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このような現状に鑑み、
本発明者らは還元されたポリオキソアニオン系化合物の
酸化反応に関して詳細に検討した。その結果、意外にも
触媒としてある種の金属化合物を使用すると、還元され
たポリオキソアニオン系化合物の酸化反応がより円滑に
進行するという新規な事実を見いだし本発明を完成する
に至った。
In view of the above situation,
The present inventors have studied in detail the oxidation reaction of a reduced polyoxoanionic compound. As a result, they have unexpectedly found that the use of a certain metal compound as a catalyst allows the oxidation reaction of the reduced polyoxoanion compound to proceed more smoothly, and completed the present invention.

【0007】すなわち、本発明は還元されたポリオキソ
アニオン系化合物を、液相で酸素により酸化する方法に
おいて、触媒として、ランタン、亜鉛、ビスマス、アン
チモン、チタン、インジウム、サマリウム、セリウム、
ジルコニウム、タンタル、バナジウム、ネオジウム、ガ
リウム、ニッケル及びニオブから選ばれた少なくとも一
種以上の金属を含む金属化合物を使用することを特徴と
する、還元ポリオキソアニオン系化合物の酸化方法に関
する。
That is, the present invention relates to a method for oxidizing a reduced polyoxoanionic compound with oxygen in a liquid phase, wherein lanthanum, zinc, bismuth, antimony, titanium, indium, samarium, cerium,
The present invention relates to a method for oxidizing a reduced polyoxoanion compound, characterized by using a metal compound containing at least one metal selected from zirconium, tantalum, vanadium, neodymium, gallium, nickel and niobium.

【0008】以下に本発明をさらに詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

【0009】本発明において、ポリオキソアニオン系化
合物とは、例えば、M.T.Pope著Heterop
oly and Isopoly Oxometala
tesに記載されているように、ポリオキソアニオンと
1種、または2種以上の陽イオン(カウンターカチオ
ン)を含んでいるものを言う。
In the present invention, the polyoxoanionic compound is, for example, M.P. T. Heterop by Pope
oly and Isopoly Oxmetalla
As described in tes, those containing a polyoxoanion and one or more cations (counter cations).

【0010】ポリオキソアニオン系化合物を構成するポ
リオキソアニオンは、次の一般式(1)(以下に式
(1)と略記する)によってあらわされる。 [X−m ・・・(1) ここで、Xは P、B、Si、As、Ge、Se、T
e、I、Co、Mn、Cuから選ばれる元素を示し、
L、M、及び、Nは Mo、W、V、Nb、Ta、Re
から独立的に選ばれた元素を示し、またOは酸素元素を
示す。一般に、ポリオキソアニオンは式(1)において
遷移金属L、M、Nの酸素酸が縮合することによって生
ずるイソポリオキソアニオンと、遷移金属L、M、Nの
酸素酸が、ヘテロ原子Xを中心に取り込んで、縮合酸基
が酸素を共有して縮合することによって生ずるヘテロポ
リオキソアニオンとの2種類が知られている。また、ポ
リオキソアニオンには、L、M、Nの元素が全て同一で
ある単独金属成分型、および、L、M、Nの元素が異な
った2種以上を有する混合配位型が知られている。xは
イソポリオキソアニオンでは0であり、また、ヘテロポ
リオキソアニオンではxは自然数である。mはポリオキ
ソアニオンの価数を示す。a、b、c、z、及び、mは
正の整数であり、a+b+cは2以上である。また、ヘ
テロ原子Xを中心に持つヘテロポリオキソアニオンはそ
の構造に特徴があり、例えば、式(1)において、x=
1、a+b+c=12、z=40のものは、3個のMO
八面体(M=Mo,W,V等)が辺を共有してM
13を形成し、これら4個が1つのヘテロ原子X(X=
P、Si等)を取り囲んでいる、いわゆる”ケギン構
造”をもつものとして知られている。また、式(1)に
おいて、x=2、a+b+c=18、z=62のもの
は、前記のM13 6個が2つのヘテロ原子Xを取
り囲んだいわゆる”ドーソン構造”をもつものとして知
られている。
The polyoxoanion constituting the polyoxoanion compound is represented by the following general formula (1) (hereinafter abbreviated as formula (1)). [X x L a M b N c O z] -m ··· (1) where, X is P, B, Si, As, Ge, Se, T
e, an element selected from I, Co, Mn, and Cu,
L, M and N are Mo, W, V, Nb, Ta, Re
And O represents an oxygen element. In general, the polyoxoanion is composed of an isopolyoxoanion formed by condensation of oxyacids of transition metals L, M, and N in Formula (1) and an oxyacid of transition metals L, M, and N centered on heteroatom X. And a heteropolyoxoanion which is formed by condensing a condensed acid group by sharing oxygen. In addition, polyoxoanions are known as a single metal component type in which the elements of L, M, and N are all the same, and a mixed coordination type having two or more different elements of L, M, and N. I have. x is 0 for an isopolyoxoanion, and x is a natural number for a heteropolyoxoanion. m represents the valence of the polyoxoanion. a, b, c, z, and m are positive integers, and a + b + c is 2 or more. A heteropolyoxoanion having a heteroatom X at its center is characterized by its structure. For example, in the formula (1), x =
1, a + b + c = 12 and z = 40 have three MOs
6 octahedrons (M = Mo, W, V, etc.) share edges and M 3 O
13 and these four form one heteroatom X (X =
P, Si, etc.) are known as having a so-called “Keggin structure”. In the formula (1), those having x = 2, a + b + c = 18 and z = 62 are known as having a so-called “Dawson structure” in which six M 3 O 13 surround two heteroatoms X. Have been.

【0011】ポリオキソアニオンのうち、式(1)にお
いて、x=0であるイソポリオキソアニオンとして、例
えば、 [Mo246−、[W10324− [Mo408−、[Mo195− [Mo266−、[Mo366− [WMo362−、[Mo36
4− などを挙げることができる。
Among the polyoxo anions, in the formula (1), as the isopolyoxo anion where x = 0, for example, [Mo 7 O 24 ] 6- , [W 10 O 32 ] 4- [Mo 4 V 8 O 40] 8-, [Mo 3 V 3 O 19] 5- [Mo 6 V 2 O 26] 6-, [Mo 6 V 6 O 36] 6- [W 7 Mo 3 V 2 O 36] 2-, [Mo 8 V 4 O 36]
4- and the like.

【0012】また、ポリオキソアニオンのうち、式
(1)において、ヘテロポリオキソアニオンとして、x
=1のとき、例えば、[SiMo12404−
[SiMo404−、[SiW1240
4−、[PMo12403−、 [PMo
403−、[PMo403−、[PMo
403−、[PMo409−、[P
Mo407−、[PMo
406−、[PMo10405−、[P
Mo11VO404−、[PW12403−
[PW11VO404−、[PW1040
5−、[GeMo12404−、[GeMo
404−、等x=2のとき、例えば、[PMo
18626−、[P18626−、[P
Mo15VO627−、[PMo12VO
627−、[As18626−、などを挙げ
ることができる。
Further, among the polyoxo anions, in the formula (1), the heteropolyoxo anion is represented by x
= 1, for example, [SiMo 12 O 40 ] 4− ,
[SiMo 8 W 4 O 40 ] 4− , [SiW 12 O 40 ]
4- , [PMo 12 O 40 ] 3- , [PMo 4 W 8 O
40 ] 3- , [PMo 6 W 6 O 40 ] 3- , [PMo 8
W 4 O 40] 3-, [ PMo 6 V 6 O 40] 9-, [P
Mo 8 V 4 O 40] 7- , [PMo 9 V
3 O 40] 6-, [PMo 10 V 2 O 40] 5-, [P
Mo 11 VO 40 ] 4− , [PW 12 O 40 ] 3− ,
[PW 11 VO 40 ] 4− , [PW 10 V 2 O 40 ]
5- , [GeMo 12 O 40 ] 4- , [GeMo 8 W 4
O 40 ] 4- , etc. When x = 2, for example, [P 2 Mo
18 O 62] 6-, [P 2 W 18 O 62] 6-, [P 2
Mo 2 W 15 VO 62] 7- , [P 2 Mo 5 W 12 VO
62 ] 7- , [As 2 W 18 O 62 ] 6- , and the like.

【0013】本発明においては、ポリオキソアニオン
は、イソポリオキソアニオンでもヘテロポリオキソアニ
オンでもよいが、可逆的な酸化還元反応において安定な
ヘテロポリオキソアニオンがより好ましい。式(1)に
おいて、X、およびL、M、Nは、前述の元素からお互
いに独立的に選ばれる元素であってよく、また、L、
M、Nの元素がすべて同一であっても、また異なった2
種以上であってもよいが、Xとして、P、Si、及び
L、M、NとしてMo、W、Vから選ばれた元素が好ま
しい。
In the present invention, the polyoxo anion may be an isopolyoxo anion or a heteropolyoxo anion, but a heteropolyoxo anion which is stable in a reversible oxidation-reduction reaction is more preferable. In the formula (1), X, and L, M, and N may be elements independently selected from the above-described elements.
Even if all the elements M and N are the same,
Although it may be more than one kind, X is preferably an element selected from P, Si, and L, M, and N selected from Mo, W, and V.

【0014】また、本発明において、ポリオキソアニオ
ンは前記単独金属成分型、または混合配位型のいずれで
あってもよい。さらに、ポリオキソアニオンは、例えば
ヘテロポリオキソアニオンがケギン構造、ドーソン構造
などの種々の構造を有することが知られているように種
々の構造を有するが、本発明においては、ポリオキソア
ニオンはどのような構造を有していても特に差し支えな
い。また、一般に、ポリオキソアニオンは、しばしば溶
液中において複数の異なった組成、および構造のポリオ
キソアニオンの解離平衡状態にあることが知られている
が、本発明において、ポリオキソアニオンは溶液中で複
数の異なった組成、および構造のポリオキソアニオンの
解離平衡状態にあっても差し支えない。
In the present invention, the polyoxo anion may be of the above-mentioned single metal component type or of the mixed coordination type. Furthermore, the polyoxoanion has various structures, for example, it is known that the heteropolyoxoanion has various structures such as a Keggin structure and a Dawson structure.However, in the present invention, what kind of polyoxoanion is There is no particular problem even if it has a simple structure. In general, it is known that polyoxo anions are often in a dissociation equilibrium state of polyoxo anions having a plurality of different compositions and structures in a solution, but in the present invention, polyoxo anions are dissolved in a solution. A plurality of different compositions and structures of polyoxoanions may be in a dissociation equilibrium state.

【0015】一方、ポリオキソアニオン系化合物のカウ
ンターカチオンとしては、多くのカチオン種が知られて
いる。例えば、H、各種金属イオン、例えば、L
、Na,K、などのアルカリ金属イオン、Ca
2+、Mg2+、などのアルカリ土類金属イオン、及
び、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン
(2〜4級のアンモニウムイオン)等のオニウムなどの
非金属系陽イオン等が知られている。本発明において、
これらカウンターカチオンは、これらのカウンターカチ
オンより選ばれた1種、または、2種以上であってよ
い。
On the other hand, many cationic species are known as counter cations of polyoxoanionic compounds. For example, H + , various metal ions such as L
alkali metal ions such as i + , Na + , K + , and Ca
Known are alkaline earth metal ions such as 2+ and Mg 2+ , and nonmetallic cations such as onium such as ammonium ions and alkylammonium ions (secondary and quaternary ammonium ions). In the present invention,
These counter cations may be one type selected from these counter cations, or two or more types.

【0016】また、一般にポリオキソアニオン系化合物
は、しばしば結晶水を有しているが、本発明において、
ポリオキソアニオン系化合物は結晶水を含んでいてもよ
い。
In general, polyoxoanionic compounds often have water of crystallization.
The polyoxoanionic compound may contain water of crystallization.

【0017】本発明において、還元されたポリオキソア
ニオン系化合物とは、前記ポリオキソアニオン系化合物
を還元することによって得られる還元されたポリオキソ
アニオン系化合物である。ポリオキソアニオン系化合物
が還元される反応は、一般にポリオキソアニオンが還元
され、還元ポリオキソアニオンを生成する反応であるこ
とが知られている。従って、還元されたポリオキソアニ
オン系化合物は、還元されたポリオキソアニオンとカウ
ンターカチオンを含んでいる。還元されたポリオキソア
ニオンは、次の一般式(2)(以下に式(2)と略記す
る)によってあらわされる。 [X−m−n ・・・(2) ここで、X、L、M、N、Oおよび、x、a、b、c、
z、mは、式(1)と同一の元素、または、数字を示
す。また、nは還元されたポリオキソアニオンの還元電
子数を示し、通常、nは0<n≦6である。
In the present invention, the reduced polyoxoanionic compound is a reduced polyoxoanionic compound obtained by reducing the above-mentioned polyoxoanionic compound. It is known that a reaction in which a polyoxoanion compound is reduced is a reaction in which a polyoxoanion is generally reduced to generate a reduced polyoxoanion. Therefore, the reduced polyoxoanion compound contains a reduced polyoxoanion and a counter cation. The reduced polyoxo anion is represented by the following general formula (2) (hereinafter abbreviated as formula (2)). [X x L a M b N c O z] -m-n ··· (2) wherein, X, L, M, N , O , and, x, a, b, c ,
z and m represent the same elements as in the formula (1) or numbers. N represents the number of reduced electrons of the reduced polyoxoanion, and usually, n is 0 <n ≦ 6.

【0018】還元されたポリオキソアニオンは、式
(2)において、n=1、2、3、4、5、6の値に対
応して、それぞれ1、2、3、4、5、6電子還元され
たポリオキソアニオンをあらわす。これらの還元された
ポリオキソアニオンとしては、例えば、前記のイソポリ
オキソアニオンが還元されたもの、およびヘテロポリオ
キソアニオンが還元されたものを挙げることができる。
In the formula (2), the reduced polyoxoanions correspond to the values of n = 1, 2, 3, 4, 5, and 6, respectively, and are 1, 2, 3, 4, 5, and 6 electrons, respectively. Represents a reduced polyoxoanion. Examples of these reduced polyoxo anions include those in which the above-mentioned isopolyoxo anions have been reduced and those in which the heteropolyoxo anions have been reduced.

【0019】本発明において、還元されたポリオキソア
ニオンの還元電子数nは、必ずしも正の整数でなくても
よい。なぜなら、n=1〜6の還元電子数の異なる還元
されたポリオキソアニオンの混合物は、nが見かけ上整
数でなくなることがあるからである。また、還元された
ポリオキソアニオンと還元されていないポリオキソアニ
オンとが共存していてもよい。また、還元を受けたこと
によって生成し、還元されたポリオキソアニオン中に存
在している電子は、ポリオキソアニオンを構成している
特定の金属に局在化していても、ポリオキソアニオン全
体に非局在化していてもどちらでも差し支えない。さら
に、還元されたポリオキソアニオンが複数の異なった組
成、または構造の還元されたポリオキソアニオンの解離
平衡状態にあってもよく、このとき、還元されたポリオ
キソアニオンが還元電子数の異なった還元されたポリオ
キソアニオンや還元されていないポリオキソアニオンに
解離していても差し支えない。
In the present invention, the reduced electron number n of the reduced polyoxoanion does not necessarily have to be a positive integer. This is because in a mixture of reduced polyoxoanions having different numbers of reducing electrons in which n = 1 to 6, n may not be an apparent integer. Further, a reduced polyoxoanion and a non-reduced polyoxoanion may coexist. In addition, the electrons generated by the reduction and present in the reduced polyoxo anion are localized in the specific metal constituting the polyoxo anion, but are present throughout the polyoxo anion. Either can be used even if delocalized. Further, the reduced polyoxo anion may be in a dissociation equilibrium state of the reduced polyoxo anion of a plurality of different compositions or structures, wherein the reduced polyoxo anion has a different number of reduced electrons. It may be dissociated into reduced polyoxo anions or unreduced polyoxo anions.

【0020】一方、ポリオキソアニオン系化合物が還元
され、還元されたポリオキソアニオン系化合物を調製す
る場合に、後述の還元剤の一部が還元されたポリオキソ
アニオン系化合物のカウンターカチオンとなるが、本発
明においては、還元剤の一部がカウンターカチオンにな
ったり、還元を受ける前のポリオキソアニオン系化合物
のカウンターカチオンと交換したりしても特に差し支え
ない。
On the other hand, when the polyoxoanion compound is reduced and a reduced polyoxoanion compound is prepared, a part of the reducing agent described later becomes a counter cation of the reduced polyoxoanion compound. In the present invention, a part of the reducing agent may be used as a counter cation or may be replaced with a counter cation of the polyoxoanion compound before undergoing reduction.

【0021】本発明において、還元されたポリオキソア
ニオン系化合物は、ポリオキソアニオン系化合物から公
知の方法で還元することにより調製できる。例えば、水
素、または、ヒドラジン、しゅう酸、クエン酸、アスコ
ルビン酸、アルデヒド、アルコール、ケトン等のような
有機化合物、水素化ホウ素ナトリウム、硫酸第一鉄、塩
化第一銅、塩化第一錫等の金属塩、銅、鉄等の金属等の
ような還元剤により液相で還元する方法や、電気化学的
方法によって電子を与えることなどにより液相で還元す
る方法によって還元されたポリオキソアニオン系化合物
を得ることができる。本発明において、還元されたポリ
オキソアニオン系化合物は、それらいずれの方法によっ
て還元されたものであっても特に差し支えない。これら
の方法において、還元条件、還元剤の量等を変えること
によって、所望の還元電子数を有する還元されたポリオ
キソアニオン系化合物を得ることができる。
In the present invention, the reduced polyoxoanionic compound can be prepared by reducing the polyoxoanionic compound by a known method. For example, hydrogen, or organic compounds such as hydrazine, oxalic acid, citric acid, ascorbic acid, aldehyde, alcohol, ketone, sodium borohydride, ferrous sulfate, cuprous chloride, stannous chloride, etc. Polyoxoanionic compounds reduced by a method of reducing in the liquid phase with a reducing agent such as a metal salt, a metal such as copper or iron, or a method of reducing in the liquid phase by giving electrons by an electrochemical method Can be obtained. In the present invention, the reduced polyoxoanionic compound may be one reduced by any of these methods. In these methods, a reduced polyoxoanion compound having a desired number of reduced electrons can be obtained by changing the reduction conditions, the amount of the reducing agent, and the like.

【0022】また、前記各種の還元されたポリオキソア
ニオン系化合物は、結晶水を有するものも含まれる。
The above-mentioned various reduced polyoxoanionic compounds include those having water of crystallization.

【0023】本発明は、このように調製された還元され
たポリオキソアニオン系化合物を、本発明の触媒の存在
下で酸化するものである。本発明において、前述の還元
されたポリオキソアニオン系化合物の酸化とは、還元さ
れたポリオキソアニオン系化合物の還元電子数が減少す
ることを意味する。従って、還元されたポリオキソアニ
オン系化合物が酸化され、より酸化された状態の還元さ
れたポリオキソアニオン系化合物、または元のポリオキ
ソアニオン系化合物、および、それらの混合平衡状態で
あってもよい。
The present invention oxidizes the thus prepared reduced polyoxoanionic compound in the presence of the catalyst of the present invention. In the present invention, the oxidation of the reduced polyoxoanion compound means that the number of reduced electrons of the reduced polyoxoanion compound is reduced. Accordingly, the reduced polyoxoanionic compound is oxidized, and the reduced polyoxoanionic compound in a more oxidized state, or the original polyoxoanionic compound, and a mixed equilibrium state thereof may be used. .

【0024】本発明において、還元されたポリオキソア
ニオン系化合物を酸化する反応において、触媒として、
ランタン、亜鉛、ビスマス、アンチモン、チタン、イン
ジウム、サマリウム、セリウム、ジルコニウム、タンタ
ル、バナジウム、ネオジウム、ガリウム、ニッケル及び
ニオブから選ばれた少なくとも一種以上の金属を含む金
属化合物が使用できる。この触媒として、少なくとも1
種の前記金属化合物を含有していれば特に限定はない。
このような金属化合物としては、例えば前記金属の塩酸
塩、硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、燐酸塩等の無機塩、酢酸
塩等の有機塩、アセチルアセトナト錯体、カルボニル錯
体、アンミン錯体等の錯塩等を挙げることができ、これ
らの無機塩、有機塩、錯塩等は水和物であってもよい。
また、金属化合物として、前記金属、または金属酸化物
等も使用することができる。さらに、これら金属化合物
は担体等、例えば、シリカ、アルミナ、活性炭、その他
公知の担体に担持しても特に差し支えない。なお、これ
ら金属化合物は1種単独で使用してもよいし、2種以上
を混合物や複合化合物等として併用してもよい。
In the present invention, in the reaction of oxidizing the reduced polyoxoanionic compound, as a catalyst,
Metal compounds containing at least one metal selected from lanthanum, zinc, bismuth, antimony, titanium, indium, samarium, cerium, zirconium, tantalum, vanadium, neodymium, gallium, nickel and niobium can be used. As this catalyst, at least one
There is no particular limitation as long as it contains the above-mentioned metal compound.
Examples of such a metal compound include inorganic salts such as hydrochloride, nitrate, sulfate, carbonate and phosphate of the metal, organic salts such as acetate, and complex salts such as acetylacetonate complex, carbonyl complex and ammine complex. And the like, and these inorganic salts, organic salts, complex salts and the like may be hydrates.
Further, as the metal compound, the above-mentioned metal, metal oxide, or the like can also be used. Further, these metal compounds may be supported on a carrier or the like, for example, silica, alumina, activated carbon, or other known carriers. These metal compounds may be used alone or in combination of two or more as a mixture or a composite compound.

【0025】本発明法で用いる触媒としての金属化合物
と、還元されたポリオキソアニオン系化合物との存在比
は特に限定されるものではないが、通常、還元されたポ
リオキソアニオン系化合物1モル当たり、金属化合物
0.0001〜50モルであり、好ましくは0.000
5〜20モル、さらに好ましくは0.002〜5モル程
度である。
Although the abundance ratio of the metal compound as the catalyst used in the method of the present invention and the reduced polyoxoanion compound is not particularly limited, it is usually used per mole of the reduced polyoxoanion compound. , A metal compound in an amount of 0.0001 to 50 mol, preferably 0.000 to 50 mol.
It is about 5 to 20 mol, more preferably about 0.002 to 5 mol.

【0026】本発明における還元されたポリオキソアニ
オン系化合物の酸化反応はそれらが溶解している溶液中
で行なうことができる。この溶媒としては還元されたポ
リオキソアニオン系化合物が溶解するものであればよ
く、通常、水を用いることができ、水溶液中において行
うことができる。本発明においては水溶媒を単独で用い
てもよいし、アセトニトリル、γ−ブチロラクトン、ジ
メチルホルムアミド、メチルエチルケトン、スルホラ
ン、エタノール、第3ブチルアルコール、ジオキサン、
酢酸等の極性溶媒を混合させてもよい。また、必要なら
ば、硫酸、硝酸、燐酸、塩酸等の鉱酸を適宜添加しても
差し支えない。
The oxidation reaction of the reduced polyoxoanionic compounds in the present invention can be carried out in a solution in which they are dissolved. Any solvent may be used as long as the reduced polyoxoanionic compound can be dissolved therein. Usually, water can be used and the reaction can be carried out in an aqueous solution. In the present invention, an aqueous solvent may be used alone, or acetonitrile, γ-butyrolactone, dimethylformamide, methyl ethyl ketone, sulfolane, ethanol, tertiary butyl alcohol, dioxane,
A polar solvent such as acetic acid may be mixed. If necessary, a mineral acid such as sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, or hydrochloric acid may be appropriately added.

【0027】還元されたポリオキソアニオン系化合物の
濃度は、酸化反応条件において溶液となるような濃度で
あれば特に制限はないが、通常、0.01重量%〜80
重量%程度(飽和溶液)の間の濃度で酸化反応を行うこ
とができる。
The concentration of the reduced polyoxoanion compound is not particularly limited as long as it is a solution that can be a solution under the oxidation reaction conditions.
The oxidation reaction can be carried out at a concentration between about% by weight (saturated solution).

【0028】本発明において、還元されたポリオキソア
ニオン系化合物の酸化反応は酸化剤として酸素を共存さ
せることによって行なう。使用することのできる酸素
に、特に制限はないが、通常、純酸素、または、窒素等
の不活性ガスで希釈された空気等を用いることができ
る。また、有機過酸、過酸化水素等のすでに酸素が活性
化された酸化剤等を共存させて使用することも可能であ
る。酸素と還元されたポリオキソアニオン系化合物との
存在比は特に限定されるものではないが、通常、本酸化
反応において、還元されたポリオキソアニオン系化合物
に対してモル比で2モル以上の過剰量の酸素を存在させ
ることができる。酸素は、酸化反応において消費される
ので、適宜、酸素を補って反応を行うこともできる。酸
素を補う方法においては前記の存在比は特に過剰量でな
くても差し支えない。本発明における反応温度は、特に
制限はないが、通常、0〜200℃であり、好ましく
は、30〜150℃である。また、反応圧力は、常圧〜
高圧の広い範囲の中で適宜選定することができ、通常、
常圧〜100Kg/cm程度の範囲である。このと
き、酸素の分圧は、常圧〜50Kg/cm程度の範囲
で適宜選定することができる。
In the present invention, the oxidation reaction of the reduced polyoxoanionic compound is carried out by coexisting oxygen as an oxidizing agent. Although there is no particular limitation on the oxygen that can be used, usually, pure oxygen or air diluted with an inert gas such as nitrogen can be used. It is also possible to use an oxidizing agent in which oxygen has already been activated, such as an organic peracid or hydrogen peroxide, in combination. Although the abundance ratio of oxygen to the reduced polyoxoanionic compound is not particularly limited, usually, in the present oxidation reaction, an excess of 2 mol or more relative to the reduced polyoxoanionic compound is used. An amount of oxygen can be present. Since oxygen is consumed in the oxidation reaction, the reaction can be appropriately supplemented with oxygen. In the method of supplementing oxygen, the above-mentioned abundance ratio may not be particularly excessive. The reaction temperature in the present invention is not particularly limited, but is generally 0 to 200 ° C, preferably 30 to 150 ° C. The reaction pressure is from normal pressure to
It can be selected appropriately within a wide range of high pressure, and usually,
The range is from normal pressure to about 100 kg / cm 2 . At this time, the partial pressure of oxygen can be appropriately selected in a range from normal pressure to about 50 kg / cm 2 .

【0029】本発明の方法において、反応は回分方式、
半回分方式、連続方式など、いずれの方法でもよく、通
常は、常圧、または、加圧回分方式、常圧、または、加
圧半回分方式、あるいは、常圧、または、加圧での連続
方式などを採用することができる。
In the method of the present invention, the reaction is performed in a batch mode,
Any method such as a semi-batch method and a continuous method may be used. Usually, normal pressure, or a pressurized batch method, a normal pressure, or a pressurized semi-batch method, or a normal pressure, or a continuous pressurized method A method or the like can be adopted.

【0030】本発明における反応時間は、還元されたポ
リオキソアニオン系化合物の種類、触媒量、反応圧力、
反応温度等の反応条件、反応方法等によって異なるため
一義的に規定することはできないが、通常、回分方式の
反応であれば数分から数時間の間で、好ましくは、1分
から24時間の間で反応を行なうことができ、連続方式
の反応の場合には、その接触時間として、0.1〜10
時間でよい。
The reaction time in the present invention depends on the type of the reduced polyoxoanionic compound, the amount of the catalyst, the reaction pressure,
Since it depends on the reaction conditions such as the reaction temperature, the reaction method, etc., it cannot be uniquely defined. The reaction can be carried out. In the case of a continuous reaction, the contact time is 0.1 to 10
Time is fine.

【0031】[0031]

【実施例】以下に実施例を用いて本発明を具体的に説明
するが、本説明がこれら実施例によって制限されるもの
ではないことは言うまでもない。
EXAMPLES The present invention will be described in detail with reference to the following Examples, but it goes without saying that the present invention is not limited by these Examples.

【0032】以下、実施例、及び、比較例において、酸
化反応の進行の程度は、以下に示す還元されたポリオキ
ソアニオン系化合物の酸化率であらわす。還元されたポ
リオキソアニオン系化合物の酸化率は次の式(3)によ
って算出される。 還元されたポリオキソアニオン系化合物の酸化率(%) =(A−B)×100/A ・・・(3) ここで、A、Bは A=酸化反応前の還元されたポリオキソアニオン系化合
物の還元電子数 B=酸化反応後の還元されたポリオキソアニオン系化合
物の還元電子数 ただし、還元されたポリオキソアニオン系化合物が酸化
反応によって完全に酸化され、還元を受けていないポリ
オキソアニオン系化合物となった場合には、B=0とな
る。。
Hereinafter, in Examples and Comparative Examples, the degree of progress of the oxidation reaction is represented by the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound shown below. The oxidation rate of the reduced polyoxoanion compound is calculated by the following equation (3). Oxidation rate (%) of reduced polyoxoanion compound = (AB) × 100 / A (3) where A and B are: A = reduced polyoxoanion compound before oxidation reaction Number of reduced electrons of the compound B = Number of reduced electrons of the reduced polyoxoanion compound after the oxidation reaction However, the reduced polyoxoanion compound is completely oxidized by the oxidation reaction, and the unreduced polyoxoanion In the case of a system compound, B = 0. .

【0033】前記式(3)において、還元されたポリオ
キソアニオン系化合物の酸化率(%)は、還元されたポ
リオキソアニオン系化合物の還元電子数が酸化を受ける
ことによってどのくらいの割合で減少したかを示すもの
であり、この数値が100%に近いほど酸化反応は進行
したことを示す。
In the above formula (3), the oxidation rate (%) of the reduced polyoxoanion compound is reduced by how much the number of reduced electrons of the reduced polyoxoanion compound is oxidized. The closer the value is to 100%, the more the oxidation reaction has progressed.

【0034】また、前記還元電子数の決定は、反応前後
における還元されたポリオキソアニオン系化合物のKM
nO溶液による滴定、または、紫外−可視−近赤外吸
収スぺクトル測定によって行った。
The determination of the number of reduced electrons is based on the KM of the reduced polyoxoanionic compound before and after the reaction.
The measurement was performed by titration with an nO 4 solution or measurement of an ultraviolet-visible-near infrared absorption spectrum.

【0035】実施例1 滴下ロート、還流冷却管、100℃温度計、および、磁
気撹拌子を備えた500ml四ツ口フラスコ中に、ポリ
オキソアニオン系化合物としてHPMo40
・30HO(日本無機化学社製)144.66g(5
0mmol)と水100mlを加え、ポリオキソアニオ
ン系化合物を溶解させた。水50mlに、HNNH
・HO 1.25g(25mmol)を溶解し滴下ロ
ートにいれた。これをN雰囲気下、先のポリオキソア
ニオン系化合物水溶液に撹拌しながら30分かけて滴下
した。さらに40℃で3時間、60℃で1時間加熱撹拌
することによりポリオキソアニオン系化合物を還元し
た。反応後の溶液は濃紺色であった。この反応溶液を室
温まで冷却した後、水で希釈して還元されたポリオキソ
アニオン系化合物が0.2mol/l水溶液となるよう
に調製した。KMnO溶液による滴定から、得られた
還元されたポリオキソアニオン系化合物の還元電子数は
2電子であった。このようにして、0.2mol/l
2電子還元されたポリオキソアニオン系化合物 H
Mo40 水溶液を得た。前記の0.2mol
/l 2電子還元されたポリオキソアニオン系化合物
PMo40 水溶液を30ml(2電子還
元されたポリオキソアニオン系化合物 HPMo
40 6.0mmol含有)、および、触媒として
硝酸ランタン・6水和物(La(NO・6H
O) 0.0520g(0.12mmol)をテフロ
ン製撹拌翼付き100mlオートクレーブに仕込み、酸
素4kg/cm(絶対圧)を圧入し、撹拌速度800
rpmで撹拌しながら60℃で30分反応した。反応に
おいて、反応中の圧力が一定となるように酸素を供給し
補った。反応終了後、放冷したのち、反応溶液をKMn
溶液で滴定したところ、この反応による還元された
ポリオキソアニオン系化合物の酸化率は18.1%であ
った。
Example 1 In a 500 ml four-necked flask equipped with a dropping funnel, a reflux condenser, a 100 ° C. thermometer and a magnetic stirrer, H 3 PMo 6 W 6 O 40 was used as a polyoxoanion compound.
· 30H 2 O (Nippon Muki Chemical Co., Ltd.) 144.66g (5
0 mmol) and 100 ml of water were added to dissolve the polyoxoanion compound. H 2 NNH 2 in 50 ml of water
· H was dissolved 2 O 1.25g (25mmol) was placed in a dropping funnel. This was added dropwise to the above-mentioned aqueous solution of the polyoxoanion compound under stirring in an N 2 atmosphere over 30 minutes. Furthermore, the polyoxoanionic compound was reduced by heating and stirring at 40 ° C for 3 hours and at 60 ° C for 1 hour. The solution after the reaction was dark blue. After the reaction solution was cooled to room temperature, it was diluted with water and the reduced polyoxoanionic compound was prepared to be a 0.2 mol / l aqueous solution. As a result of titration with a KMnO 4 solution, the number of reduced electrons in the obtained reduced polyoxoanionic compound was 2 electrons. Thus, 0.2 mol / l
Two-electron reduced polyoxoanion compound H 5 P
An Mo 6 W 6 O 40 aqueous solution was obtained. 0.2 mol of the above
/ L 2-electron reduced polyoxoanion compound
30 ml of an aqueous solution of H 5 PMo 6 W 6 O 40 (two-electron reduced polyoxoanion compound H 5 PMo 6 W
6 O 40 6.0 mmol) and lanthanum nitrate hexahydrate (La (NO 3 ) 3 .6H) as a catalyst
2 O) 0.0520g of (0.12 mmol) were charged into a Teflon stirring blade with 100ml autoclave, press-fitting the oxygen 4 kg / cm 2 (absolute pressure), agitation speed 800
The reaction was carried out at 60 ° C. for 30 minutes while stirring at rpm. In the reaction, oxygen was supplied and supplemented so that the pressure during the reaction became constant. After the completion of the reaction, the reaction solution is allowed to cool, and then the reaction solution is treated with KMn
As a result of titration with an O 4 solution, the oxidation rate of the polyoxoanionic compound reduced by this reaction was 18.1%.

【0036】すなわち、この反応により2電子還元され
たポリオキソアニオン系化合物 HPMo
40の還元電子は18.1%なくなったことになる。
That is, the polyoxoanion compound H 5 PMo 6 W 6 O reduced by two electrons by this reaction.
This means that 18.1% of the 40 reduced electrons have been lost.

【0037】実施例2 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において硝酸ランタン・6水和物のかわり
に、触媒として硫酸亜鉛(ZnSO)0.0194g
(0.12mmol)を用いたこと以外は実施例1と全
く同様の反応を行った。その結果、還元されたポリオキ
ソアニオン系化合物の酸化率は13.5%であった。
Example 2 In Example 1, 0.0194 g of zinc sulfate (ZnSO 4 ) was used as a catalyst instead of lanthanum nitrate hexahydrate in the oxidation of the reduced polyoxoanionic compound.
(0.12 mmol), except that the same reaction as in Example 1 was performed. As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 13.5%.

【0038】比較例1 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において硝酸ランタン・6水和物を添加しな
かったこと以外は実施例1と全く同様の反応を行った。
その結果、還元されたポリオキソアニオン系化合物の酸
化率は1.8%であった。
Comparative Example 1 The same reaction as in Example 1 was performed, except that lanthanum nitrate hexahydrate was not added in the oxidation of the reduced polyoxoanionic compound.
As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 1.8%.

【0039】実施例3 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において硝酸ランタン・6水和物のかわり
に、硫酸ビスマス(Bi(SO) 0.084
7g(0.12mmol)を用いたこと以外は実施例1
と全く同様の反応を行った。その結果、還元されたポリ
オキソアニオン系化合物の酸化率は11.4%であっ
た。
Example 3 In Example 1, bismuth sulfate (Bi 2 (SO 4 ) 3 ) 0.084 was used instead of lanthanum nitrate hexahydrate in the oxidation of the reduced polyoxoanionic compound.
Example 1 except that 7 g (0.12 mmol) was used.
And the same reaction was performed. As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 11.4%.

【0040】実施例4 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において硝酸ランタン・6水和物のかわり
に、三塩化アンチモン(SbCl)0.0274g
(0.12mmol)を用いたこと以外は実施例1と全
く同様の反応を行った。その結果、還元されたポリオキ
ソアニオン系化合物の酸化率は10.8%であった。
Example 4 In Example 1, 0.0274 g of antimony trichloride (SbCl 3 ) was used in place of lanthanum nitrate hexahydrate in the oxidation of the reduced polyoxoanionic compound.
(0.12 mmol), except that the same reaction as in Example 1 was performed. As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 10.8%.

【0041】実施例5 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において硝酸ランタン・6水和物のかわり
に、硫酸チタン・4水和物(Ti(SO・4H
O)0.0374g(0.12mmol)を用いたこと
以外は実施例1と全く同様の反応を行った。その結果、
還元されたポリオキソアニオン系化合物の酸化率は1
0.6%であった。
Example 5 In Example 1, titanium oxide tetrahydrate (Ti (SO 4 ) 2 .4H 2 ) was used in place of lanthanum nitrate hexahydrate in the oxidation of the reduced polyoxoanionic compound.
O) The same reaction as in Example 1 was performed except that 0.0374 g (0.12 mmol) was used. as a result,
The oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound is 1
0.6%.

【0042】実施例6 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において硝酸ランタン・6水和物のかわり
に、硫酸インジウム・9水和物(In(SO
9HO)0.0816g(0.12mmol)を用い
たこと以外は実施例1と全く同様の反応を行った。その
結果、還元されたポリオキソアニオン系化合物の酸化率
は10.1%であった。
Example 6 In Example 1, in place of lanthanum nitrate hexahydrate in the oxidation of the reduced polyoxoanionic compound, indium sulfate nonahydrate (In 2 (SO 4 ) 3.
The same reaction as in Example 1 was performed except that 0.0816 g (0.12 mmol) of 9H 2 O) was used. As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 10.1%.

【0043】実施例7 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において硝酸ランタン・6水和物のかわり
に、硝酸サマリウム・6水和物(Sm(NO・6
O)0.0533g(0.12mmol)を用いた
こと以外は実施例1と全く同様の反応を行った。その結
果、還元されたポリオキソアニオン系化合物の酸化率は
8.8%であった。
[0043] In Example 7 Example 1, in place of lanthanum nitrate hexahydrate in the oxidation of the reduced polyoxometalate anionic compounds, samarium nitrate hexahydrate (Sm (NO 3) 3 · 6
The same reaction as in Example 1 was performed except that 0.0533 g (0.12 mmol) of (H 2 O) was used. As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 8.8%.

【0044】実施例8 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において硝酸ランタン・6水和物のかわり
に、硝酸セリウム・6水和物(Ce(NO・6H
O)0.0521g(0.12mmol)を用いたこ
と以外は実施例1と全く同様の反応を行った。その結
果、還元されたポリオキソアニオン系化合物の酸化率は
8.6%であった。
[0044] In Example 8 Example 1, in place of lanthanum nitrate hexahydrate in the oxidation of the reduced polyoxometalate anion compound, cerium nitrate hexahydrate (Ce (NO 3) 3 · 6H
Except 2 O) for using 0.0521g (0.12mmol) was conducted in exactly the same reaction as in Example 1. As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanion compound was 8.6%.

【0045】実施例9 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において硝酸ランタン・6水和物のかわり
に、塩化酸化ジルコニウム・8水和物(ZrCl O・
8HO)0.0387g(0.12mmol)を用い
たこと以外は実施例1と全く同様の反応を行った。その
結果、還元されたポリオキソアニオン系化合物の酸化率
は8.1%であった。
Example 9 In Example 1, the reduced polyoxoanion was used.
Of lanthanum nitrate hexahydrate in the oxidation of compounds
In addition, zirconium chloride octahydrate (ZrCl 2O ・
8H2O) using 0.0387 g (0.12 mmol)
Except for this, the same reaction as in Example 1 was performed. That
As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanion compound
Was 8.1%.

【0046】実施例10 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において硝酸ランタン・6水和物のかわり
に、塩化タンタル(TaCl)0.0430g(0.
12mmol)を用いたこと以外は実施例1と全く同様
の反応を行った。その結果、還元されたポリオキソアニ
オン系化合物の酸化率は5.5%であった 。 実施例11 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において硝酸ランタン・6水和物のかわり
に、硫酸バナジル(VOSO)0.0195g(0.
12mmol)を用いたこと以外は実施例1と全く同様
の反応を行った。その結果、還元されたポリオキソアニ
オン系化合物の酸化率は4.9%であった。
Example 10 In Example 1, 0.0430 g of tantalum chloride (TaCl 5 ) was used instead of lanthanum nitrate hexahydrate in the oxidation of the reduced polyoxoanionic compound.
The same reaction as in Example 1 was performed except that 12 mmol) was used. As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 5.5%. Example 11 In Example 1, instead of lanthanum nitrate hexahydrate in the oxidation of the reduced polyoxoanionic compound, 0.0195 g of vanadyl sulfate (VOSO 4 ) (0.
The same reaction as in Example 1 was performed except that 12 mmol) was used. As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 4.9%.

【0047】実施例12 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において硝酸ランタン・6水和物のかわり
に、硝酸ネオジム・6水和物(Nd(NO・6H
O)0.0526g(0.12mmol)を用いたこ
と以外は実施例1と全く同様の反応を行った。その結
果、還元されたポリオキソアニオン系化合物の酸化率は
4.5%であった。
[0047] In Example 12 Example 1, in place of lanthanum nitrate hexahydrate in the oxidation of the reduced polyoxometalate anionic compounds, neodymium nitrate hexahydrate (Nd (NO 3) 3 · 6H
Except 2 O) for using 0.0526g (0.12mmol) was conducted in exactly the same reaction as in Example 1. As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 4.5%.

【0048】実施例13 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において硝酸ランタン6・水和物のかわり
に、硝酸ガリウム・8水和物(Ga(NO・8H
O)0.0460g(0.12mmol)を用いたこ
と以外は実施例1と全く同様の反応を行った。その結
果、還元されたポリオキソアニオン系化合物の酸化率は
4.7%であった。
[0048] In Example 13 Example 1, in place of lanthanum nitrate 6-hydrate in the oxidation of the reduced polyoxometalate anionic compounds, gallium nitrate octahydrate (Ga (NO 3) 3 · 8H
Except 2 O) for using 0.0460g (0.12mmol) was conducted in exactly the same reaction as in Example 1. As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 4.7%.

【0049】実施例14 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において硝酸ランタン・6水和物のかわり
に、硫酸ニッケル・6水和物(NiSO・6HO)
0.0315g(0.12mmol)を用いたこと以外
は実施例1と全く同様の反応を行った。その結果、還元
されたポリオキソアニオン系化合物の酸化率は4.0%
であった。
[0049] In Example 14 Example 1, in place of lanthanum nitrate hexahydrate in the oxidation of the reduced polyoxometalate anionic compounds, nickel sulfate hexahydrate (NiSO 4 · 6H 2 O)
The same reaction as in Example 1 was performed except that 0.0315 g (0.12 mmol) was used. As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 4.0%.
Met.

【0050】実施例15 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において硝酸ランタン・6水和物のかわり
に、塩化ニオブ(NbCl)0.0324g(0.1
2mmol)を用いたこと以外は実施例1と全く同様の
反応を行った。その結果、還元されたポリオキソアニオ
ン系化合物の酸化率は3.4%であった。
Example 15 In Example 1, instead of lanthanum nitrate hexahydrate in the oxidation of the reduced polyoxoanionic compound, 0.0324 g (0.1%) of niobium chloride (NbCl 5 ) was used.
The same reaction as in Example 1 was performed except that 2 mmol) was used. As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 3.4%.

【0051】実施例16 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において反応温度を40℃としたこと以外は
実施例1と全く同様の反応を行った。その結果、還元さ
れたポリオキソアニオン系化合物の酸化率は5.8%で
あった。
Example 16 The same reaction as in Example 1 was carried out except that the reaction temperature was changed to 40 ° C. in the oxidation of the reduced polyoxoanionic compound. As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 5.8%.

【0052】実施例17 実施例2において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において反応温度を40℃としたこと以外は
実施例2と全く同様の反応を行った。その結果還元され
たポリオキソアニオン系化合物の酸化率は3.8%であ
った。
Example 17 The same reaction as in Example 2 was carried out except that the reaction temperature was changed to 40 ° C. in the oxidation of the reduced polyoxoanionic compound. As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 3.8%.

【0053】実施例18 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において反応温度を100℃としたこと以外
は実施例1と全く同様の反応を行った。その結果、還元
されたポリオキソアニオン系化合物の酸化率は28.9
%であった。
Example 18 The same reaction as in Example 1 was carried out except that the reaction temperature was changed to 100 ° C. in the oxidation of the reduced polyoxoanionic compound. As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 28.9.
%Met.

【0054】実施例19 実施例2において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において反応温度を100℃としたこと以外
は実施例2と全く同様の反応を行った。その結果、還元
されたポリオキソアニオン系化合物の酸化率は21.8
%であった。
Example 19 The same reaction as in Example 2 was performed, except that the reaction temperature was changed to 100 ° C. in the oxidation of the reduced polyoxoanionic compound. As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanion compound was 21.8.
%Met.

【0055】実施例20 実施例1において、還元されたポリオキソアニオン系化
合物の酸化において硝酸ランタン・6水和物の量を、
0.013g(0.03mmol)としたこと以外は実
施例1と全く同様の反応を行った。その結果、還元され
たポリオキソアニオン系化合物の酸化率は10.1%で
あった。
Example 20 In Example 1, the amount of lanthanum nitrate hexahydrate in the oxidation of the reduced polyoxoanionic compound was
The same reaction as in Example 1 was performed except that the amount was 0.013 g (0.03 mmol). As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 10.1%.

【0056】実施例21 滴下ロート、還流冷却管、100℃温度計、および、磁
気撹拌子を備えた500ml四ツ口フラスコ中に、ポリ
オキソアニオン系化合物として HPMo1240
・29HO(日本無機化学社製)11.74g(5m
mol)と水100mlを加え、ポリオキソアニオン系
化合物を溶解させた。水50mlに、HNNH・H
O 0.250g(5mmol)を溶解し滴下ロート
中にいれた。これをN雰囲気下、先のポリオキソアニ
オン系化合物水溶液に撹拌しながら30分かけて滴下し
た。さらに40℃で3時間、60℃で3時間加熱撹拌す
ることによりポリオキソアニオン系化合物を還元した。
反応後の溶液は濃紺色であった。この反応溶液を室温ま
で冷却した後、水及びHPOを加え、還元されたポ
リオキソアニオン系化合物が0.02mol/l水溶液
(1重量%HPO含有)となるように調製した。K
MnO溶液による滴定から、得られた還元されたポリ
オキソアニオン系化合物の還元電子数は4電子であっ
た。このようにして、0.02mol/l 4電子還元
されたポリオキソアニオン系化合物 HPMo12
40 水溶液(1重量%HPO含有)を得た。
Example 21 In a 500 ml four-necked flask equipped with a dropping funnel, a reflux condenser, a 100 ° C. thermometer, and a magnetic stirrer, H 3 PMo 12 O 40 was added as a polyoxoanion compound.
· 29H 2 O (Nippon Muki Chemical Co., Ltd.) 11.74g (5m
mol) and 100 ml of water were added to dissolve the polyoxoanion compound. H 2 NNH 2 .H in 50 ml of water
0.250 g (5 mmol) of 2 O was dissolved and placed in the dropping funnel. This was added dropwise to the above-mentioned aqueous solution of the polyoxoanion compound under stirring in an N 2 atmosphere over 30 minutes. The polyoxoanionic compound was further reduced by heating and stirring at 40 ° C. for 3 hours and at 60 ° C. for 3 hours.
The solution after the reaction was dark blue. After the reaction solution was cooled to room temperature, water and H 3 PO 4 were added to prepare a 0.02 mol / l aqueous solution of the reduced polyoxoanionic compound (containing 1 wt% H 3 PO 4 ). . K
From the titration with the MnO 4 solution, the reduced polyoxoanion compound obtained had 4 reduced electrons. Thus, the 0.02 mol / l 4-electron reduced polyoxoanion compound H 7 PMo 12 O
A 40 aqueous solution (containing 1% by weight of H 3 PO 4 ) was obtained.

【0057】前記の0.02mol/l 4電子還元さ
れたポリオキソアニオン系化合物HPMo1240
水溶液(1重量%HPO含有)を30ml(4電
子還元されたポリオキソアニオン系化合物 HPMo
1240 0.60mmol含有)、および、触媒と
して硝酸ランタン・6水和物 0.0520g(0.1
2mmol)を、テフロン製撹拌翼付き100mlオー
トクレーブに仕込み、酸素4kg/cm(絶対圧)を
圧入し、撹拌速度800rpmで撹拌しながら60℃で
30分反応した。反応において、反応中の圧力が一定と
なるように酸素を供給し補った。反応終了後、放冷した
のち、反応溶液をKMnO溶液で滴定したところ、こ
の反応による還元されたポリオキソアニオン系化合物の
酸化率は23.6%であった。
The above 0.02 mol / l 4-electron reduced polyoxoanion compound H 7 PMo 12 O 40
30 ml of an aqueous solution (containing 1 wt% H 3 PO 4 ) (4-electron reduced polyoxoanion compound H 7 PMo)
0.60 mmol of 12 O 40 ) and 0.0520 g (0.10 g) of lanthanum nitrate hexahydrate as a catalyst
2 mmol) was charged into a 100 ml autoclave equipped with a Teflon stirring blade, oxygen 4 kg / cm 2 (absolute pressure) was injected, and the mixture was reacted at 60 ° C. for 30 minutes while stirring at a stirring speed of 800 rpm. In the reaction, oxygen was supplied and supplemented so that the pressure during the reaction became constant. After the reaction, the reaction solution was allowed to cool and titrated with a KMnO 4 solution. As a result, the oxidation rate of the polyoxoanion compound reduced by the reaction was 23.6%.

【0058】すなわち、この反応により4電子還元され
たポリオキソアニオン系化合物 HPMo1240
の還元電子は23.6%なくなったことになる。
That is, the polyoxoanion compound H 7 PMo 12 O 40 reduced by four electrons by this reaction.
23.6% of the reduced electrons have disappeared.

【0059】実施例22 滴下ロート、還流冷却管、100℃温度計および磁気撹
拌子を備えた500ml四ツ口フラスコ中に、ポリオキ
ソアニオン系化合物として HPMo1040
・31HO(日本無機化学社製)114.79g(5
0mmol)と水100mlを加え、ポリオキソアニオ
ン系化合物を溶解させた。水50mlにHNNH
O 1.25g(2.5mmol)溶解し滴下ロー
トにいれた。これをN雰囲気下、先のポリオキソアニ
オン系化合物溶液に撹拌しながら30分かけて滴下し
た。さらに40℃で3時間、60℃で3時間加熱撹拌す
ることによりポリオキソアニオン系化合物を還元した。
反応後の溶液は濃青緑色であった。この反応溶液を室温
まで冷却した後、水で希釈して還元されたポリオキソア
ニオン系化合物が0.2mol/l水溶液となるように
調製した。
Example 22 In a 500 ml four-necked flask equipped with a dropping funnel, a reflux condenser, a 100 ° C. thermometer and a magnetic stirrer, H 5 PMo 10 V 2 O 40 was added as a polyoxoanion compound.
· 31H 2 O (Nippon Muki Chemical Co., Ltd.) 114.79g (5
0 mmol) and 100 ml of water were added to dissolve the polyoxoanion compound. H 2 NNH 2
1.25 g (2.5 mmol) of H 2 O was dissolved and placed in a dropping funnel. This was added dropwise to the above polyoxoanionic compound solution over 30 minutes while stirring under an N 2 atmosphere. The polyoxoanionic compound was further reduced by heating and stirring at 40 ° C. for 3 hours and at 60 ° C. for 3 hours.
The solution after the reaction was dark blue-green. After the reaction solution was cooled to room temperature, it was diluted with water and the reduced polyoxoanionic compound was prepared to be a 0.2 mol / l aqueous solution.

【0060】可視−近赤外吸収スペクトル測定より、得
られた還元されたポリオキソアニオン系化合物の還元電
子数は2電子であった。このようにして、0.2mol
/l2電子還元されたポリオキソアニオン系化合物 H
PMo1040 水溶液を得た。
From the measurement of visible-near infrared absorption spectrum, the reduced polyoxoanionic compound obtained had 2 reduced electrons. In this way, 0.2 mol
/ 12 Electron-reduced polyoxoanionic compound H
An aqueous solution of 7 PMo 10 V 2 O 40 was obtained.

【0061】前記の0.2mol/l 2電子還元され
たポリオキソアニオン系化合物 HPMo10
40 水溶液を30ml(2電子還元されたポリオキソ
アニオン系化合物 HPMo1040 6.0
mmol含有)、および、触媒として硝酸ランタン・6
水和物 0.0520g(0.12mmol)を、テフ
ロン製撹拌翼付き100mlオートクレーブに仕込み、
酸素4kg/cm(絶対圧)を圧入し、撹拌速度80
0rpmで撹拌しながら60℃で30分反応した。反応
において、反応中の圧力が一定となるように酸素を供給
し補った。反応終了後、放冷したのち、反応溶液を可視
−近赤外吸収スペクトル測定したところ、この反応によ
る還元されたポリオキソアニオン系化合物の酸化率は1
6.6%であった。
The above-mentioned 0.2 mol / l two-electron reduced polyoxoanion compound H 7 PMo 10 V 2 O
30 ml of 40 aqueous solution (two-electron reduced polyoxoanion compound H 7 PMo 10 V 2 O 40 6.0
mmol) and lanthanum nitrate-6 as a catalyst
0.0520 g (0.12 mmol) of the hydrate was charged into a 100 ml autoclave with a stirring blade made of Teflon,
Oxygen 4 kg / cm 2 (absolute pressure) is injected and stirring speed is 80
The reaction was carried out at 60 ° C. for 30 minutes while stirring at 0 rpm. In the reaction, oxygen was supplied and supplemented so that the pressure during the reaction became constant. After the reaction was completed, the reaction solution was allowed to cool, and the reaction solution was measured for visible-near infrared absorption spectrum. The oxidation rate of the polyoxoanion compound reduced by this reaction was 1%.
It was 6.6%.

【0062】すなわち、この反応により2電子還元され
たポリオキソアニオン系化合物 HPMo10
40の還元電子は16.6%なくなったことになる。
That is, the polyoxoanion compound H 7 PMo 10 V 2 O reduced by two electrons by this reaction.
This means that 16.6% of the 40 reduced electrons have been lost.

【0063】実施例23 実施例22おいて、硝酸ランタン・6水和物のかわり
に、硫酸亜鉛 0.0194g(0.12mmol)を
用いたこと以外は実施例22と全く同様の反応を行っ
た。その結果、還元されたポリオキソアニオン系化合物
の酸化率は18.1%であった。
Example 23 A reaction was carried out in the same manner as in Example 22 except that 0.0194 g (0.12 mmol) of zinc sulfate was used instead of lanthanum nitrate hexahydrate. . As a result, the oxidation rate of the reduced polyoxoanionic compound was 18.1%.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明において、金属化合物を触媒とし
て使用することにより還元ポリオキソアニオン系化合物
を酸素によって円滑に酸化することができる。従来、問
題となっていた還元されたポリオキソアニオン系化合物
の酸化は、本発明によって触媒的に促進することができ
るようになり、本発明は、ポリオキソアニオン系化合物
を触媒とするプロセス等において工業的にも利用価値の
極めて高いものである。
According to the present invention, by using a metal compound as a catalyst, a reduced polyoxoanion compound can be smoothly oxidized by oxygen. Conventionally, oxidation of a reduced polyoxoanionic compound, which has been a problem, can be catalytically promoted by the present invention, and the present invention relates to a process using a polyoxoanionic compound as a catalyst. It is of extremely high utility value industrially.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01G 1/00 B01J 27/19 C01G 39/00 C01G 41/00 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C01G 1/00 B01J 27/19 C01G 39/00 C01G 41/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】還元されたポリオキソアニオン系化合物を
液相で酸素酸化する方法において、触媒として、ランタ
ン、亜鉛、ビスマス、アンチモン、チタン、インジウ
ム、サマリウム、セリウム、ジルコニウム、タンタル、
バナジウム、ネオジウム、ガリウム、ニッケル及びニオ
ブから選ばれた少なくとも一種以上の金属を含む金属化
合物を使用することを特徴とする還元ポリオキソアニオ
ン系化合物の酸化方法。
1. A method for oxygen-oxidizing a reduced polyoxoanionic compound in a liquid phase, wherein the catalyst comprises lanthanum, zinc, bismuth, antimony, titanium, indium, samarium, cerium, zirconium, tantalum,
A method for oxidizing a reduced polyoxoanion compound, comprising using a metal compound containing at least one metal selected from vanadium, neodymium, gallium, nickel and niobium.
JP35687091A 1991-12-26 1991-12-26 Method for oxidizing reduced polyoxoanionic compounds Expired - Fee Related JP3203722B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35687091A JP3203722B2 (en) 1991-12-26 1991-12-26 Method for oxidizing reduced polyoxoanionic compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35687091A JP3203722B2 (en) 1991-12-26 1991-12-26 Method for oxidizing reduced polyoxoanionic compounds

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05178612A JPH05178612A (en) 1993-07-20
JP3203722B2 true JP3203722B2 (en) 2001-08-27

Family

ID=18451175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35687091A Expired - Fee Related JP3203722B2 (en) 1991-12-26 1991-12-26 Method for oxidizing reduced polyoxoanionic compounds

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3203722B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05178612A (en) 1993-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6060419A (en) Wells-Dawson type heteropolyacids, their preparation and use as oxidation catalysts
CA2077548A1 (en) Catalytic system for olefin oxidation to carbonyl products
MXPA00007821A (en) Heteropolyacid/polyoxometallate catalysts.
US6022986A (en) Manganiferous polyoxometallates, synthesis and use thereof
KR890002860B1 (en) Preparation method of oxidation catalyst
US4374758A (en) Preparation of stable tellurium-containing solution from metallic tellurium and process for producing tellurium-antimony containing oxide catalyst using said solution
JP4187837B2 (en) Method for producing catalyst for producing unsaturated nitrile
US5387715A (en) Process for producing α-hydroxy-isobutyramide
JP7050244B1 (en) Denitration catalyst and its manufacturing method
JP3203722B2 (en) Method for oxidizing reduced polyoxoanionic compounds
JP3748820B2 (en) Catalyst for producing acetic acid, method for producing the same, and method for producing acetic acid using the same
JP3203723B2 (en) Method for oxidizing reduced polyoxoanionic compounds
JP3265612B2 (en) Method for oxidizing reduced polyoxoanionic compounds
US5329043A (en) Method of preparing methacrolein and/or methacrylic acid
JPH05221647A (en) Method for oxidizing reduced polyoxoanionic compound
EP0100057B1 (en) Process for producing methacrylic acid and/or methacrylic acid ester
JP5362370B2 (en) Method for producing catalyst for synthesis of methacrylic acid
US5792721A (en) Preparation of phosphomolybdovanadate polyoxoanions
JPH05238739A (en) Method for oxidizing reduced polyoxo anionic compound
JP2000317309A (en) Production of catalyst for producing acrylic acid
JPH0463139A (en) Catalyst for production of methacrylic acid
JP2000246108A (en) Metal oxide catalyst and production of acrylic acid using same
JPS58140308A (en) Preparation of homogeneous and stable solution containing tellurium
JPH0242538B2 (en)
JPS58130106A (en) Preparation of homogeneous and stable solution containing tellurium

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees