JP3431032B2 - Method for producing naphthalene nitriles - Google Patents

Method for producing naphthalene nitriles

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JP3431032B2
JP3431032B2 JP27838493A JP27838493A JP3431032B2 JP 3431032 B2 JP3431032 B2 JP 3431032B2 JP 27838493 A JP27838493 A JP 27838493A JP 27838493 A JP27838493 A JP 27838493A JP 3431032 B2 JP3431032 B2 JP 3431032B2
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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、アルキル置換テトラリ
ン化合物とアンモニア及び酸素を含む混合ガスより対応
するナフタレンニトリル類を製造する方法に関する。ナ
フタレンニトリル類は、有機化学工業上重要な中間体で
あり、例えば1,5−ジシアノナフタレン、2,6−ジ
シアノナフタレンは、合成樹脂、農薬、医薬品、および
ジイソシアネートやエポキシ樹脂の硬化剤として有用な
ジアミン類の原料に用いられる。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing corresponding naphthalene nitriles from an alkyl-substituted tetralin compound and a mixed gas containing ammonia and oxygen. Naphthalene nitriles are important intermediates in the organic chemical industry, and for example, 1,5-dicyanonaphthalene and 2,6-dicyanonaphthalene are useful as curing agents for synthetic resins, agricultural chemicals, pharmaceuticals, and diisocyanates and epoxy resins. Used as a raw material for diamines.

【0002】[0002]

【従来技術】従来よりアルキル置換単環式芳香族化合
物、アンモニア及び酸素を反応させて単環式芳香族ニト
リルを製造する方法は種々提案されている。 例えば、
特公昭45−19284において、バナジウム、クロ
ム、ホウ素三成分系の触媒が優れた性能を示すこと、特
公昭49−45860には、この三成分系触媒に関し担
体としてシリカが優れていること、特公昭51−150
28、特開平1−275551には、バナジウム酸化
物、クロム酸化物、ホウ素酸化物および/またはリン酸
化物からなる特定の組成比を持つ触媒が広い温度範囲で
高活性が得られ、触媒寿命が長いことが示されている。
また、特開平1−275564にはアルキル置換複素環
式化合物であるメチルピリジンからシアノピリジンを製
造する方法が提案されている。またフランス特許211
9935には、単環式芳香族ニトリル化合物の製造法に
ついて主に提案されており、これと同じ触媒系及び反応
条件下で原料をアルキル置換多環式芳香族化合物である
アルキルナフタレンやアルキルテトラリンに換えてアン
モニア及び酸素を反応させて多環式芳香族ニトリルを製
造する方法が提案されている。
2. Description of the Related Art Hitherto, various methods for producing a monocyclic aromatic nitrile by reacting an alkyl-substituted monocyclic aromatic compound, ammonia and oxygen have been proposed. For example,
In Japanese Patent Publication No. 45-19284, vanadium, chromium, and boron ternary catalysts show excellent performance, and in Japanese Patent Publication No. 49-45860, silica is excellent as a carrier for these three-component catalysts. 51-150
28, JP-A-1-275551 discloses that a catalyst having a specific composition ratio of vanadium oxide, chromium oxide, boron oxide and / or phosphorus oxide has high activity in a wide temperature range and has a long catalyst life. It has been shown to be long.
Further, JP-A-1-275564 proposes a method for producing cyanopyridine from methylpyridine, which is an alkyl-substituted heterocyclic compound. Also French patent 211
In 9935, a method for producing a monocyclic aromatic nitrile compound is mainly proposed, and a raw material is converted into an alkyl-substituted polycyclic aromatic compound such as alkylnaphthalene or alkyltetralin under the same catalyst system and reaction conditions. Instead, a method for producing a polycyclic aromatic nitrile by reacting ammonia and oxygen has been proposed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述のようにアルキル
置換単環式芳香族化合物から単環式芳香族ニトリルを製
造する方法は多数提案されているが、多環式芳香族化合
物からの多環式芳香族ニトリルを製造する方法は、わず
かに単環式芳香族ニトリルの製造方法と同じ触媒系及び
反応条件下で行われている程度である。本発明者らは、
これらの公知法に基づいて多環式芳香族ニトリルである
ナフタレンニトリル類の製造を試みたところ、アルキル
置換多環式芳香族化合物の反応挙動はアルキル置換単環
式芳香族化合物と大きく異なり充分な収率を得ることが
できなかった。即ち、アルキル置換テトラリン化合物を
アンモニア及び酸素を含有するガスと触媒の存在下反応
させると、アルキル置換単環式芳香族化合物では起こら
ない環の酸化および熱分解による開裂反応を併発し、目
的物であるナフタレンニトリル類が収率よく得られない
ことが判明した。よって、アルキル置換テトラリン化合
物からナフタレンニトリル類を高収率で製造する触媒お
よび反応条件等の提案が望まれるところである。
As described above, many methods for producing a monocyclic aromatic nitrile from an alkyl-substituted monocyclic aromatic compound have been proposed. The method for producing the formula aromatic nitrile is slightly performed under the same catalyst system and reaction conditions as the method for producing the monocyclic aromatic nitrile. We have
When the production of naphthalene nitriles, which are polycyclic aromatic nitriles, was tried based on these known methods, the reaction behavior of alkyl-substituted polycyclic aromatic compounds was significantly different from that of alkyl-substituted monocyclic aromatic compounds and No yield could be obtained. That is, when an alkyl-substituted tetralin compound is reacted with a gas containing ammonia and oxygen in the presence of a catalyst, a ring oxidation and a cleavage reaction by thermal decomposition, which do not occur in an alkyl-substituted monocyclic aromatic compound, occur at the same time. It was found that certain naphthalene nitriles could not be obtained in good yield. Therefore, it is desired to propose a catalyst and reaction conditions for producing naphthalenenitriles from an alkyl-substituted tetralin compound in high yield.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、アルキル
置換テトラリン化合物からナフタレンニトリル類を収率
よく製造する方法について鋭意検討した結果、シリカに
担持させたバナジウムおよびクロムを必須成分とし、さ
らにモリブテン、ホウ素及びリンのうち一種類以上とを
触媒成分とする触媒に、アルキル置換テトラリン化合
物、酸素とアルキル置換テトラリン化合物に対して10
倍モル比以上のアンモニアを含む混合ガスとを接触させ
ることにより収率よくナフタレンニトリル類を製造出来
ることを見出し、本発明に到達した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have diligently studied a method for producing naphthalene nitriles from an alkyl-substituted tetralin compound in a high yield. As a result, vanadium and chromium supported on silica are essential components. A catalyst containing at least one of molybdenum, boron and phosphorus as a catalyst component, and an alkyl-substituted tetralin compound, and oxygen and an alkyl-substituted tetralin compound in an amount of 10
The inventors have found that naphthalene nitriles can be produced in good yield by contacting with a mixed gas containing ammonia at a molar ratio of at least twice, and have reached the present invention.

【0005】即ち本発明は、アルキル置換テトラリン化
合物、アンモニア及び酸素を含む混合ガスを触媒上で接
触反応させてナフタレンニトリル類を製造するに際し
て、シリカに担持させたバナジウムおよびクロムを必須
成分とし、さらにモリブテン、ホウ素及びリンのうち一
種類以上の元素とで構成される触媒を用い、アルキル置
換テトラリン化合物に対し10倍モル比以上のアンモニ
アを使用することを特徴とするナフタレンニトリル類の
製造法である。
That is, according to the present invention, when a mixed gas containing an alkyl-substituted tetralin compound, ammonia and oxygen is catalytically reacted on a catalyst to produce naphthalenenitriles, vanadium and chromium supported on silica are essential components, and A method for producing naphthalene nitriles, which comprises using a catalyst composed of one or more elements selected from molybdenum, boron and phosphorus and using ammonia in an amount 10 times or more the molar ratio of the alkyl-substituted tetralin compound. .

【0006】本発明に使用される触媒の必須成分である
バナジウムおよびクロムは反応時には酸化物の状態で存
在する。これら成分の原料としてはバナジウム酸化物、
クロム酸化物をそのまま用いるか、または触媒調製時に
加熱などの適当な処理によって容易にそれらの酸化物と
なる各種の化合物が用いられる。これらの化合物として
は、例えばバナジウムでは、メタバナジン酸アンモニウ
ム、硫酸バナジウムおよびシュウ酸、酒石酸などの有機
酸のバナジウム塩類が使用される。クロムにあっては、
クロム酸、硝酸クロム、水酸化クロム、クロム酸アンモ
ニウム、重クロム酸アンモニウムおよびシュウ酸、酒石
酸などの有機酸のクロム塩などが使用される。
Vanadium and chromium, which are the essential components of the catalyst used in the present invention, exist in an oxide state during the reaction. Vanadium oxide as a raw material of these components,
Chromium oxide may be used as it is, or various compounds which are easily converted into oxides by appropriate treatment such as heating during catalyst preparation may be used. As these compounds, for example, vanadium includes ammonium metavanadate, vanadium sulfate, and vanadium salts of organic acids such as oxalic acid and tartaric acid. For chrome,
Chromic acid, chromium nitrate, chromium hydroxide, ammonium chromate, ammonium dichromate and chromium salts of organic acids such as oxalic acid and tartaric acid are used.

【0007】これら触媒の必須成分であるバナジウムお
よびクロム以外に、さらにモリブテン、ホウ素及びリン
のうち一種類以上の元素を添加した三成分系触媒および
四成分系触媒、五成分系触媒は選択率の経時的な低下が
非常に改善されることが判っている。これらの元素もバ
ナジウムおよびクロムと同様に、モリブテンにおいては
モリブテン酸アンモニウム、パラモリブテン酸アンモニ
ウム、モリブテン酸、塩化モリブテンおよびシュウ酸、
酒石酸などの有機酸のモリブテン塩、ホウ素において
は、ホウ酸、ホウ酸アンモニウムなどが、リンにおいて
は、リン酸、五酸化リン等が使用される。
In addition to vanadium and chromium, which are essential components of these catalysts, a three-component catalyst, a four-component catalyst and a five-component catalyst in which one or more elements of molybdenum, boron and phosphorus are further added have a selectivity of It has been found that the degradation over time is greatly improved. Similar to vanadium and chromium, these elements also include molybdenum ammonium molybdate, ammonium paramolybdate, molybdic acid, molybdenum chloride and oxalic acid.
For molybdenum salts of organic acids such as tartaric acid, boric acid, ammonium borate and the like are used for boron, and phosphoric acid, phosphorus pentoxide and the like are used for phosphorus.

【0008】触媒成分を担持するシリカにはシリカゲ
ル、コロイダルシリカ、無水シリカ等が使用される。触
媒成分の濃度は全酸化物の重量%として、20〜80重
量%、好ましくは30〜60%である。
As silica which carries the catalyst component, silica gel, colloidal silica, anhydrous silica and the like are used. The concentration of the catalyst component is 20 to 80% by weight, preferably 30 to 60% by weight of the total oxide.

【0009】触媒は公知の方法を広く適用して製造する
ことができる。例えば、酸化バナジウムおよび酸化クロ
ムをシュウ酸に溶かした溶液に、適時モリブテン酸アン
モニウム水溶液、ホウ酸水溶液、リン酸水溶液を加え、
次いでシリカゾルを加えてスラリー混合物を得る。この
場合、必要ならホウ酸の溶解助剤として多価アルコー
ル、αーモノオキシカルボン酸、ジオキシカルボン酸を
用いる。本反応は発熱を伴うもので、反応熱の除去、部
分加熱の防止という意味で流動床あるいは移動床で反応
を行うのが有利であるが、固定床で反応を行ってもその
特性は発揮され、優れた性能が維持される。流動床触媒
の場合には、この混合物を噴霧乾燥し、必要に応じて更
に110〜150゜Cで乾燥後、焼成する。固定床触媒
の場合は、この混合物を蒸発乾固し、次いで焼成する。
焼成は、400〜700゜C、好ましくは450〜65
0゜Cで数時間以上、空気を流通しながら行う。なおこ
の焼成に先立ち200〜400゜Cにおいて予備焼成を
行うとより好ましい結果が得られる。
The catalyst can be manufactured by widely applying known methods. For example, to a solution of vanadium oxide and chromium oxide dissolved in oxalic acid, an ammonium molybdate aqueous solution, a boric acid aqueous solution, and a phosphoric acid aqueous solution are added at appropriate times,
Then silica sol is added to obtain a slurry mixture. In this case, if necessary, a polyhydric alcohol, α-monooxycarboxylic acid or dioxycarboxylic acid is used as a dissolution aid for boric acid. Since this reaction is exothermic, it is advantageous to carry out the reaction in a fluidized bed or moving bed in the sense of removing the heat of reaction and preventing partial heating, but even if the reaction is carried out in a fixed bed, its characteristics are exhibited. , Excellent performance is maintained. In the case of a fluidized bed catalyst, this mixture is spray dried, optionally further dried at 110-150 ° C and then calcined. In the case of fixed bed catalysts, the mixture is evaporated to dryness and then calcined.
Firing is 400 to 700 ° C, preferably 450 to 65
It is carried out at 0 ° C for several hours or more while circulating air. It should be noted that more preferable results can be obtained by performing preliminary firing at 200 to 400 ° C. prior to this firing.

【0010】本発明の原料に用いるアルキル置換テトラ
リン化合物としては、シクロヘキサン環上にアルキル基
の置換したモノアルキル置換テトラリンである1ーメチ
ルテトラリン、2ーメチルテトラリン、1ーエチルテト
ラリン、2ーエチルテトラリン、および芳香環上にアル
キル基の置換したモノアルキル置換テトラリンである5
ーメチルテトラリン、6ーメチルテトラリン、5ーエチ
ルテトラリン、6ーエチルテトラリンがある。ジアルキ
ル置換テトラリンとしては、シクロヘキサン環と芳香環
のそれぞれにアルキル基の付いた1,5−ジメチルテト
ラリン、2,6−ジメチルテトラリン、およびこれらの
異性体である1,6−,1,7−,1,8−,2,7−
体である。また、シクロヘキサン環に二個アルキル基の
付いた1,2−,1,3−,1,4−,2,3−体、芳
香環に二個アルキル基の付いた5,6−,5,7−,
5,8−,6,7−体である。メチル基の代りにエチル
基に一つもしくは二つ置換しても問題はない。ジアルキ
ル置換テトラリン以上のポリアルキル置換テトラリンも
原料とすることができ、トリ、テトラ、ペンタ、ヘキ
サ、ヘプタ、オクタ−メチルテトラリンのそれぞれの異
性体、およびメチル基の代りに一部または全部をエチル
基に置換したテトラリンが適応できる。アルキル置換多
環式芳香族化合物としては、テトラリン環以外にもヒド
ロアントラセン環のように更に芳香環の多い化合物への
適用が可能な場合もある。
The alkyl-substituted tetralin compound used as the starting material of the present invention is 1-methyltetralin, 2-methyltetralin, 1-ethyltetralin, 2-ethyltetralin, which is a monoalkyl-substituted tetralin having an alkyl group on the cyclohexane ring. , And monoalkyl-substituted tetralin with an alkyl group substituted on the aromatic ring.
There are 6-methyltetralin, 6-methyltetralin, 5-ethyltetralin and 6-ethyltetralin. Examples of the dialkyl-substituted tetralin include 1,5-dimethyltetralin having an alkyl group on each of a cyclohexane ring and an aromatic ring, 2,6-dimethyltetralin, and 1,6-, 1,7-, which are isomers thereof. 1,8-, 2,7-
It is the body. In addition, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 2,3-forms having two alkyl groups attached to a cyclohexane ring and 5,6-, 5, having two alkyl groups attached to an aromatic ring 7-,
5,8-, 6,7-body. There is no problem if one or two ethyl groups are substituted for the methyl groups. Dialkyl-substituted tetralin or higher polyalkyl-substituted tetralin can also be used as a raw material, and tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, octa-methyl-tetralin isomers of each, and part or all of the ethyl group instead of the methyl group. The tetralin substituted to is applicable. The alkyl-substituted polycyclic aromatic compound may be applicable to compounds having more aromatic rings such as hydroanthracene ring in addition to the tetralin ring.

【0011】原料ガス中のアルキル置換テトラリン化合
物の濃度は、酸素源として空気を用いる場合0.1〜5
vol%の範囲が適当である。
The concentration of the alkyl-substituted tetralin compound in the source gas is 0.1 to 5 when air is used as the oxygen source.
The range of vol% is suitable.

【0012】原料のアンモニア使用量は、アルキル置換
単環式芳香族化合物の場合、理論量(1モルのアルキル
基に対して1モルのアンモニア)以上であれば良く、原
料ガス中のアンモニア/アルキル置換単環式芳香族化合
物のモル比が高いほどニトリル収率に対して有利である
が、未反応アンモニアの回収などの点から理論量の2〜
10倍程度が好ましかった。これに対してアルキル置換
テトラリン化合物では、理論量の2〜10倍程度のアン
モニア使用量ではテトラリンの環の酸化および熱分解に
よる開裂反応が起こり対応するナフタレンニトリル類を
収率良く得ることはできない。そのため、使用するアン
モニア量はアルキル置換テトラリン化合物に対して10
倍モル比以上が必要である。アンモニアのモル比が高い
ほどニトリル類の収率は向上するが、未反応アンモニア
の回収および生産性から、使用するアンモニア量はアル
キル置換テトラリン化合物に対して10〜100倍モル
比程度が好ましい。
In the case of an alkyl-substituted monocyclic aromatic compound, the amount of ammonia used as a raw material may be a theoretical amount (1 mol of ammonia per 1 mol of alkyl group) or more, and the amount of ammonia / alkyl contained in the raw material gas The higher the molar ratio of the substituted monocyclic aromatic compound is, the more advantageous it is to the nitrile yield, but from the viewpoint of recovery of unreacted ammonia, the theoretical amount of 2 to
About 10 times was preferable. On the other hand, in the alkyl-substituted tetralin compound, when the amount of ammonia used is about 2 to 10 times the theoretical amount, the ring reaction of tetralin and the cleavage reaction by thermal decomposition occur, and the corresponding naphthalenenitriles cannot be obtained in good yield. Therefore, the amount of ammonia used is 10 with respect to the alkyl-substituted tetralin compound.
It is necessary to have a molar ratio of at least twice. The higher the molar ratio of ammonia, the higher the yield of nitriles, but from the viewpoint of recovery and productivity of unreacted ammonia, the amount of ammonia used is preferably about 10 to 100 times the molar ratio of the alkyl-substituted tetralin compound.

【0013】酸素源としては、通常空気が用いられる
が、その他不活性希釈剤として窒素、二酸化炭素、アル
ゴン、ヘリウム、水蒸気、および反応に不活性な有機化
合物としてベンゼンなどで希釈して使用することもでき
る。アルキル置換テトラリン化合物を原料としてナフタ
レンニトリル類を合成する場合、アルキル置換テトラリ
ンは酸化脱水素芳香族化によるナフタレン環の生成とア
ンモ酸化によるニトリルの合成が逐次時的に、または競
争的に起こる。供給する酸素理論量は対応するアルキル
置換ナフタレン化合物よりも1モル多くなる。反応に供
給する酸素量は少なくとも理論量の1.5倍を必要と
し、好ましくは理論量の2〜50倍である。アルキル置
換単環式芳香族化合物の場合、酸素量が理論量より少な
くても未反応原料が増えるだけで問題はないが、アルキ
ル置換テトラリン化合物の場合、酸素量が理論量より少
ないと、アルキル置換テトラリン化合物の重合反応が併
発し高分子化合物が生成しタールおよびコークとなり収
率の低下を引き起こす。また、酸素量が多過ぎると燃焼
反応が優先的に起こり収率の低下を起こす。
Air is usually used as the oxygen source, but other inert diluents, such as nitrogen, carbon dioxide, argon, helium, water vapor, and an organic compound inert to the reaction, such as benzene, should be diluted. You can also When synthesizing naphthalene nitriles using an alkyl-substituted tetralin compound as a raw material, the alkyl-substituted tetralin causes naphthalene ring formation by oxidative dehydroaromatization and nitrile synthesis by ammoxidation, either sequentially or competitively. The stoichiometric amount of oxygen supplied is 1 mol more than the corresponding alkyl-substituted naphthalene compound. The amount of oxygen supplied to the reaction needs to be at least 1.5 times the theoretical amount, preferably 2 to 50 times the theoretical amount. In the case of an alkyl-substituted monocyclic aromatic compound, even if the amount of oxygen is less than the theoretical amount, there is no problem because the amount of unreacted raw material increases, but in the case of an alkyl-substituted tetralin compound, when the amount of oxygen is less than the theoretical amount, the alkyl-substituted The polymerization reaction of the tetralin compound occurs concurrently, and a high molecular compound is formed to become tar and coke, which causes a decrease in yield. Further, if the amount of oxygen is too large, the combustion reaction occurs preferentially and the yield is lowered.

【0014】反応温度は、300〜500゜Cの広い範
囲で実施できるが、330〜470℃が好ましい。30
0℃以下では原料アルキル置換テトラリン化合物の転化
率が小さく、500℃以上では二酸化炭素、シアン化水
素などの生成が増加しニトリル類の収率が低下する。最
高のニトリル収率が得られる反応温度は、アルキル置換
テトラリン化合物の種類、原料濃度、接触時間及び触媒
の焼成条件などにより変化するので条件に応じて適宜こ
の範囲で選択することが好ましい。反応ガスと触媒との
接触時間は、一般にかなり広い範囲に採ることができる
が0.5〜30秒とすることが好ましい。本発明の反応
は、通常常圧にて行われるが、加圧下または減圧下にて
も行うことができる。反応生成物の捕集は、任意の方
法、例えば生成物が析出するに充分な温度まで冷却し捕
集する方法、水その他適当な溶媒で反応生成ガスを洗
浄、捕集する方法が使用される。
The reaction temperature can be carried out in a wide range of 300 to 500 ° C, preferably 330 to 470 ° C. Thirty
At 0 ° C or lower, the conversion rate of the raw material alkyl-substituted tetralin compound is small, and at 500 ° C or higher, the production of carbon dioxide, hydrogen cyanide and the like is increased and the yield of nitriles is decreased. The reaction temperature at which the highest nitrile yield is obtained varies depending on the type of the alkyl-substituted tetralin compound, the starting material concentration, the contact time, the calcination conditions of the catalyst, and the like, so it is preferable to appropriately select within this range according to the conditions. The contact time between the reaction gas and the catalyst can be generally set in a wide range, but is preferably 0.5 to 30 seconds. The reaction of the present invention is usually carried out at normal pressure, but it can also be carried out under pressure or under reduced pressure. The reaction product can be collected by any method, for example, a method of collecting the reaction product by cooling it to a temperature sufficient to precipitate it, or a method of washing and collecting the reaction product gas with water or another suitable solvent. .

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明の方法により、アルキル置換テト
ラリン類から対応するナフタレンニトリル類を高収率で
得ることが可能になり、その工業的意義は極めて大き
い。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the method of the present invention, it becomes possible to obtain the corresponding naphthalenenitriles from alkyl-substituted tetralins in a high yield, which is of great industrial significance.

【0016】[0016]

【実施例】以下に、実施例、および比較例にて本発明の
方法を詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施例の範
囲に限定されるものではない。実施例1 [触媒調製]五酸化バナジウムV2 5 229gに水 500
mlを加え、80〜90℃に加熱し、よく撹拌しながら、シュ
ウ酸477gを加え溶解する。またシュウ酸963gに水 400ml
を加え50〜60℃に加熱し、これに無水クロム酸CrO3
252g を水 200mlに加えた溶液を良く撹拌しながら加え
溶解する。こうして得られたシュウ酸バナジルの溶液に
シュウ酸クロムの溶液を50〜60℃にて混合し、バナジウ
ムークロム溶液を得る。この溶液にリンモリブデン酸H
3 [PMo1240]・30H2 0 49.6gを水 100mlに加
えた溶液を添加し、更に、30wt% 水性シリカゾル 1667g
を加える。 このスラリー溶液にホウ酸H3 BO
3 78gを加えて良く混合し、液量が約 3800gになるまで
濃縮する。この触媒溶液を入口温度 250℃出口温度 130
℃に保ちながら噴霧乾燥した。噴霧乾燥した触媒は、13
0 ℃の乾燥器で12時間乾燥後、400 ℃ 0.5時間仮焼成
し、その後、550 ℃8時間空気流通下焼成した。この触
媒には、原子比でV:Cr:B:Mo:Pが1:1:
0.5:0.1:0.01の割合で含有され、その触媒
濃度は50wt%である。 [反応]溶融塩浴にて加熱された内径23mmの反応器
にこの触媒40mlを充填し、1,5−ジメチルテトラ
リン濃度0.78vol%,アンモニア47.0vol
%,空気52.2vol%よりなるガスを410℃おい
て、空間速度SV400hr-1の条件で流動接触反応さ
せた。尚、原料1,5−ジメチルテトラリンに対するア
ンモニアの量はモル比で60.5、酸素の量はモル比で
14.1である。この結果、1,5−ジメチルテトラリ
ンに対して1,5−ジシアノナフタレンの収率は62.
2mol%、モノシアノナフタレンである1−シアノ−
5−メチルナフタレンの収率は3.7mol%であっ
た。
EXAMPLES Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited to the scope of the examples below. Example 1 [Catalyst preparation] Vanadium pentoxide V 2 O 5 229 g of water 500
Add ml and heat to 80-90 ° C, add 477 g of oxalic acid and dissolve while stirring well. In addition, 963 g of oxalic acid and 400 ml of water
Was added and heated to 50-60 ° C, and chromic anhydride CrO 3 was added to this.
Add 252 g of water to 200 ml of water with thorough stirring to dissolve. The solution of vanadyl oxalate thus obtained is mixed with the solution of chromium oxalate at 50 to 60 ° C. to obtain a vanadium-chromium solution. Phosphomolybdic acid H was added to this solution.
3 [PMo 12 O 40 ] ・ 30H 2 0 49.6 g of water in 100 ml was added, and further 30 wt% aqueous silica sol 1667 g
Add. Boric acid H 3 BO was added to this slurry solution.
Added 3 78 g was mixed well and concentrated until the liquid amount became approximately 3800 g. The temperature of this catalyst solution is 250 ° C and the outlet temperature is 130
It was spray-dried while keeping at ℃. The spray dried catalyst is 13
After being dried in a dryer at 0 ° C. for 12 hours, it was calcined at 400 ° C. for 0.5 hours and then at 550 ° C. for 8 hours under air flow. This catalyst has an atomic ratio of V: Cr: B: Mo: P of 1: 1: 1.
It is contained in a ratio of 0.5: 0.1: 0.01, and its catalyst concentration is 50 wt%. [Reaction] 40 ml of this catalyst was charged in a reactor having an inner diameter of 23 mm heated in a molten salt bath, and 1,5-dimethyltetralin concentration was 0.78 vol% and ammonia was 47.0 vol.
%, Air at 52.2 vol% was kept at 410 ° C., and a fluid catalytic reaction was carried out under the conditions of space velocity SV of 400 hr −1 . The amount of ammonia with respect to the raw material 1,5-dimethyltetralin is 60.5 in molar ratio, and the amount of oxygen is 14.1 in molar ratio. As a result, the yield of 1,5-dicyanonaphthalene based on 1,5-dimethyltetralin was 62.
2 mol%, monocyanonaphthalene 1-cyano-
The yield of 5-methylnaphthalene was 3.7 mol%.

【0017】実施例2 実施例1と同様の触媒および反応器を用い、2,6−ジ
メチルテトラリン濃度0.78vol%,アンモニア4
7.0vol%,空気52.2vol%よりなるガスを
430℃において、空間速度SV430hr-1の条件で
流動接触反応させた。尚、原料2,6−ジメチルテトラ
リンに対するアンモニアの量はモル比で60.5、酸素
の量はモル比で14.1である。この結果、2,6−ジ
メチルテトラリンに対して2,6−ジシアノナフタレン
の収率は65.8mol%、モノシアノナフタレンであ
る1−シアノ−5−メチルナフタレンの収率は1.7m
ol%であった。
Example 2 Using the same catalyst and reactor as in Example 1, 2,6-dimethyltetralin concentration 0.78 vol%, ammonia 4
A gas consisting of 7.0 vol% and air 52.2 vol% was subjected to fluid catalytic reaction at 430 ° C. under the condition of space velocity SV430 hr −1 . In addition, the raw material 2,6-dimethyltetra
The amount of ammonia with respect to phosphorus is 60.5, and the amount of oxygen is 14.1. As a result, the yield of 2,6-dicyanonaphthalene was 65.8 mol% based on 2,6-dimethyltetralin, and the yield of monocyanonaphthalene 1-cyano-5-methylnaphthalene was 1.7 m.
It was ol%.

【0018】[参考例]実施例1と同様の触媒および反
応器を用い、m-キシレン濃度3.0vol%、アンモニ
ア21.0vol%、空気76.0vol%よりなるガ
スを410℃において、空間速度SV600hr-1の条
件で流動接触反応させた。尚、原料メタキシレンに対す
るアンモニアの量はモル比で7.0、酸素の量はモル比
で5.3である。この結果、メタキシレンに対してイソ
フタロニトリルの収率が76.9mol%、メタトルニ
トリルの収率が4.9mol%であった。
Reference Example Using the same catalyst and reactor as in Example 1, a gas containing m-xylene concentration of 3.0 vol%, ammonia of 21.0 vol% and air of 66.0 vol% at 410 ° C. and space velocity. The fluid catalytic reaction was carried out under the condition of SV 600 hr -1 . The amount of ammonia with respect to the raw material meta-xylene was 7.0 in a molar ratio, and the amount of oxygen was 5.3 in a molar ratio. As a result, the yield of isophthalonitrile was 76.9 mol% and the yield of metatolunitrile was 4.9 mol% based on metaxylene.

【0019】比較例1 実施例1と同様の触媒および反応器を用い、1,5−ジ
メチルテトラリン濃度3.0vol%、アンモニア2
1.0vol%、空気76.0vol%よりなるガスを
410℃において、空間速度SV600hr-1の条件で
流動接触反応させた。 尚、原料1,5−ジメチルテト
ラリンに対するアンモニアの量はモル比で7.0、酸素
の量はモル比で5.3である。この結果、1,5−ジメ
チルテトラリンに対して1,5−ジシアノナフタレンの
収率は10.9mol%,モノシアノナフタレンである
1−シアノ−5−メチルナフタレンの収率は0.6mo
l%であり、CO2 、および高分子量タールの生成が多
く認められた。
Comparative Example 1 Using the same catalyst and reactor as in Example 1, 1,5-dimethyltetralin concentration 3.0 vol%, ammonia 2
A gas consisting of 1.0 vol% and 76.0 vol% of air was subjected to fluid catalytic reaction at 410 ° C. under the condition of space velocity SV600 hr −1 . In addition, the amount of ammonia with respect to the raw material 1,5-dimethyltetralin is 7.0 and the amount of oxygen is 5.3 with respect to the molar ratio. As a result, the yield of 1,5-dicyanonaphthalene was 10.9 mol% with respect to 1,5-dimethyltetralin, and the yield of monocyanonaphthalene 1-cyano-5-methylnaphthalene was 0.6 mo.
It was 1%, and CO 2 and generation of high-molecular-weight tar were observed.

【0020】実施例3〜10 実施例1と同様な方法でV−Cr−B−Mo−P系以外
に各種触媒を調製し、原料としてモノアルキルテトラリ
ン、ジアルキルテトラリン、トリアルキルテトラリンか
ら対応するナフタレンニトリル類の合成を行った。結果
を表1に示す。 これらの触媒を用い、充分なアンモニ
ア量を供給させた場合には対応するナフタレンニトリル
類が高収率で得られた。
Examples 3 to 10 Various catalysts other than the V-Cr-B-Mo-P system were prepared in the same manner as in Example 1 and the corresponding naphthalene was selected from monoalkyltetralin, dialkyltetralin and trialkyltetralin as raw materials. The nitriles were synthesized. The results are shown in Table 1. When a sufficient amount of ammonia was supplied using these catalysts, the corresponding naphthalenenitriles were obtained in high yield.

【0021】比較例2〜9 実施例1と同様な方法で各種触媒にアルキルテトラリン
類を原料として、アンモニアをアルキルテトラリン類に
対して10倍モル未満の量供給させ反応を行った。 結
果を表2に示す。 これらの場合、いずれの条件でも対
応するナフタレンニトリル類の収率は低かった。
Comparative Examples 2 to 9 In the same manner as in Example 1, various catalysts were used as starting materials for alkyltetralins, and ammonia was supplied in an amount of less than 10 times the molar amount of the alkyltetralins to carry out the reaction. The results are shown in Table 2. In these cases, the yield of the corresponding naphthalene nitriles was low under any of the conditions.

【0022】[0022]

【表1】 ──────────────────────────────────── 触媒 アルキル 反応温度 NH3/ 原料 O2/原料 SV 収率 テトラリン ℃ mol.r. mol.r. hr-1 mol% ──────────────────────────────────── 実施 V-Cr-B 1-メチル 430 41.5 9.3 400 64.2 例3 テトラリン 実施 V-Cr-B 5-メチル 440 20.2 10.4 440 56.7 例4 -Mo テトラリン 実施 V-Cr-B 2-エチル 430 31.3 18.5 400 57.2 例5 テトラリン 実施 V-Cr-Mo 1,6-ジメチル 420 60.8 14.3 500 67.1 例6 テトラリン (ジシアノ体) 実施 V-Cr-P 1,8-ジメチル 440 75.4 11.4 400 69.2 例7 テトラリン (ジシアノ体) 実施 V-Cr-Mo 1,5-ジメチル 420 15.8 7.3 450 47.1 例8 -P テトラリン (ジシアノ体) 実施 V-Cr-Mo 2-エチル-6- 430 48.2 14.7 410 55.8 例9 -B メチルテトラリン (ジシアノ体) 実施 V-Cr-Mo 1,5,7-トリ 440 61.5 20.3 370 59.6 例10 -B-P メチルテトラリン (トリシアノ体) ────────────────────────────────────[Table 1] ────────────────────────────────────       Catalyst alkyl reaction temperature NH3/ Raw material O2/ Raw material SV yield               Tetralin ℃ mol.r.mol.r.hr-1   mol% ──────────────────────────────────── Implementation V-Cr-B 1-Methyl 430 41.5 9.3 400 64.2 Example 3 Tetralin Implementation V-Cr-B 5-methyl 440 20.2 10.4 440 56.7 Example 4-Mo tetralin Implementation V-Cr-B 2-Ethyl 430 31.3 18.5 400 57.2 Example 5 Tetralin Implementation V-Cr-Mo 1,6-dimethyl 420 60.8 14.3 500 67.1 Example 6 Tetralin (dicyano body) Implementation V-Cr-P 1,8-Dimethyl 440 75.4 11.4 400 69.2 Example 7 Tetralin (dicyano body) Implementation V-Cr-Mo 1,5-dimethyl 420 15.8 7.3 450 47.1 Example 8-P tetralin (dicyano form) Implementation V-Cr-Mo 2-Ethyl-6- 430 48.2 14.7 410 55.8 Example 9-B Methyltetralin (dicyano compound) Implementation V-Cr-Mo 1,5,7-Tri 440 61.5 20.3 370 59.6 Example 10 -B-P methyltetralin (tricyano body) ────────────────────────────────────

【0023】[0023]

【表2】 ──────────────────────────────────── 触媒 アルキル 反応温度 NH3/ 原料 O2/原料 SV 収率 テトラリン ℃ mol.r. mol.r. hr-1 mol% ──────────────────────────────────── 比較 V-Cr-B 1-メチル 430 7.5 9.3 400 11.2 例2 テトラリン 比較 V-Cr-B 5-メチル 440 8.2 10.4 440 10.3 例3 -Mo テトラリン 比較 V-Cr-B 2-エチル 430 7.3 18.5 400 7.2 例4 テトラリン 比較 V-Cr-Mo 1,6-ジメチル 420 6.8 11.3 500 6.1 例5 テトラリン (ジシアノ体) 比較 V-Cr-P 1,8-ジメチル 440 5.4 11.4 400 4.2 例6 テトラリン (ジシアノ体) 比較 V-Cr-Mo 1,5-ジメチル 420 9.8 7.3 450 14.1 例7 -P テトラリン (ジシアノ体) 比較 V-Cr-Mo 2-エチル-6- 430 8.2 14.7 410 5.8 例8 -B メチルテトラリン (ジシアノ体) 比較 V-Cr-Mo 1,5,7-トリ 440 9.5 20.3 370 3.7 例9 -B-P メチルテトラリン (トリシアノ体) ──────────────────────────────────── ─[Table 2] ────────────────────────────────────     Catalyst alkyl reaction temperature NH3/ Raw material O2/ Raw material SV yield             Tetralin ℃ mol.r.mol.r.hr-1   mol% ──────────────────────────────────── Compare V-Cr-B 1-Methyl 430 7.5 9.3 400 11.2 Example 2 Tetralin Compare V-Cr-B 5-methyl 440 8.2 10.4 440 10.3 Example 3-Mo tetralin Compare V-Cr-B 2-Ethyl 430 7.3 18.5 400 7.2 Example 4 Tetralin Comparison V-Cr-Mo 1,6-dimethyl 420 6.8 11.3 500 6.1 Example 5 Tetralin (dicyano body) Compare V-Cr-P 1,8-dimethyl 440 5.4 11.4 400 4.2 Example 6 Tetralin (dicyano body) Comparison V-Cr-Mo 1,5-dimethyl 420 9.8 7.3 450 14.1 Example 7-P tetralin (dicyano compound) Compare V-Cr-Mo 2-Ethyl-6- 430 8.2 14.7 410 5.8 Example 8-B methyl tetralin (dicyano compound) Compare V-Cr-Mo 1,5,7-Tri 440 9.5 20.3 370 3.7 Example 9 -B-P methyltetralin (tricyano body) ──────────────────────────────────── ─

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (56)参考文献 特開 昭50−17391(JP,A) 特開 昭50−13352(JP,A) 特開 平7−126238(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 253/28 C07C 255/52 C07B 61/00 300 CASREACT(STN)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (56) References JP-A-50-17391 (JP, A) JP-A-50 -13352 (JP, A) JP-A-7-126238 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C07C 253/28 C07C 255/52 C07B 61/00 300 CASREAACT (STN )

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】アルキル置換テトラリン化合物とアンモニ
ア及び酸素を含む混合ガスを触媒上で接触反応させてニ
トリル化合物を合成することを特徴とするナフタレンニ
トリル類の製造方法。
1. A method for producing naphthalene nitriles, which comprises reacting a mixed gas containing an alkyl-substituted tetralin compound with ammonia and oxygen on a catalyst to synthesize a nitrile compound.
【請求項2】バナジウムおよびクロムを必須成分とし、
さらにモリブテン、ホウ素及びリンのうち一種類以上の
成分より構成される触媒に接触させることを特徴とする
請求項1記載の方法。
2. Vanadium and chromium as essential components,
The method according to claim 1, further comprising contacting with a catalyst composed of one or more components of molybdenum, boron and phosphorus.
【請求項3】アルキル置換テトラリン化合物に対して1
0倍モル比以上のアンモニアを含む混合ガスを触媒上で
接触させることを特徴とする請求項1記載の方法。
3. One for an alkyl-substituted tetralin compound.
The method according to claim 1, wherein a mixed gas containing ammonia in a molar ratio of 0 times or more is contacted on the catalyst.
【請求項4】担体としてシリカを用いた請求項2記載の
触媒に接触させることを特徴とする請求項1記載の方
法。
4. The method according to claim 1, which comprises contacting the catalyst according to claim 2 using silica as a carrier.
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