JP5115368B2 - Process for producing unsaturated alcohol - Google Patents

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本発明は、不飽和アルコールの製造の方法に関し、詳しくは、酸化ジルコニウム及び希土類金属酸化物を含有する触媒を使用した、アルコールの脱水反応による不飽和アルコールの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an unsaturated alcohol, and more particularly to a method for producing an unsaturated alcohol by a dehydration reaction of alcohol using a catalyst containing zirconium oxide and a rare earth metal oxide.

クロチルアルコールに代表される不飽和アルコール類は、化成品中間体、医薬品中間体などとして化学工業上重要な物質である。斯かる不飽和アルコールの製造方法として、触媒に酸化セリウムを使用し、両末端ジオールから不飽和アルコールを製造する方法が提案されている(特許文献1参照)。この方法によれば、例えば、1,3−プロパンジオールからアリルアルコールを、1,3−ブタンジオールからクロチルアルコール及び3−ヒドロキシ−1−ブテンを、それぞれ、製造することが出来る。更に、上記方法により、1,4−ブタジオールから3−ブテン−1−オールも収率よく製造することが出来る(特許文献2参照)。しかしながら、これらの方法においては、例えば、1,3−ブタジエンとテトラヒドロフラン(以下、THFという)の生成以外に、生成した3−ブテン−1−オールが副反応によりアルデヒドに転化し、3−ブテン−1−オールの選択率が低くなるという問題がある。   Unsaturated alcohols typified by crotyl alcohol are important substances in the chemical industry as chemical intermediates and pharmaceutical intermediates. As a method for producing such an unsaturated alcohol, a method has been proposed in which cerium oxide is used as a catalyst, and an unsaturated alcohol is produced from both terminal diols (see Patent Document 1). According to this method, for example, allyl alcohol can be produced from 1,3-propanediol, and crotyl alcohol and 3-hydroxy-1-butene can be produced from 1,3-butanediol, respectively. Furthermore, 3-buten-1-ol can also be produced from 1,4-butadiol in good yield by the above method (see Patent Document 2). However, in these methods, for example, in addition to the production of 1,3-butadiene and tetrahydrofuran (hereinafter referred to as THF), the produced 3-buten-1-ol is converted into an aldehyde by a side reaction, and 3-butene- There is a problem that the selectivity of 1-ol is lowered.

上記の問題を回避する方法として、触媒として、酸化ジルコニウムや塩基処理した酸化ジルコニウムを使用し、1,4−ブタジオールから3−ブテン−1−オールを製造する方法が報告されている(非特許文献1及び2参照)。この方法によれば、生成した3−ブテン−1−オールが副反応によりアルデヒドに転化するのを抑えることは出来るが、1,4−ブタンジオールから併発するTHFの生成を抑えることは困難である。   As a method for avoiding the above problem, a method for producing 3-buten-1-ol from 1,4-butadiol using zirconium oxide or base-treated zirconium oxide as a catalyst has been reported (Non-patent Document). 1 and 2). According to this method, it is possible to suppress the generated 3-buten-1-ol from being converted into an aldehyde by a side reaction, but it is difficult to suppress the generation of THF combined with 1,4-butanediol. .

特開2004−306011号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-306011 特開2005−238095号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-238095 Catalysis Communications、6巻、2005年、480頁〜484頁Catalysis Communications, Vol. 6, 2005, 480-484 Journal of Molecular Catalysis A、243巻、2006年、52頁〜59頁Journal of Molecular Catalysis A, 243, 2006, 52-59.

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的は、アルコールの脱水反応による不飽和アルコールの製造方法であって、副生成物の生成を抑制し、効率よく不飽和アルコールを製造し得る方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is a method for producing an unsaturated alcohol by alcohol dehydration reaction, which suppresses the formation of by-products and efficiently produces an unsaturated alcohol. It is to provide a method of obtaining.

本発明者らは、鋭意検討の結果、酸化ジルコニウムに希土類金属酸化物を担持した触媒を使用するならば、高転化率かつ高選択率でジオールの1つの水酸基のみの脱水反応を行わせることが出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventors have made it possible to carry out a dehydration reaction of only one hydroxyl group of a diol at a high conversion and high selectivity if a catalyst having a rare earth metal oxide supported on zirconium oxide is used. The present inventors have found what can be done and have completed the present invention.

すなわち、本発明の要旨は、触媒の存在下、脱水反応により、原料アルコールから不飽和アルコールを製造する方法において、触媒として、酸化ジルコニウム及び希土類金属酸化物を含有し且つ触媒全重量に対する希土類金属酸化物の含有割合が0.01重量%以上10重量%未満である触媒を使用することを特徴とする不飽和アルコールの製造方法に存する。   That is, the gist of the present invention is that, in a method for producing an unsaturated alcohol from a raw material alcohol by a dehydration reaction in the presence of a catalyst, the catalyst contains zirconium oxide and a rare earth metal oxide, and the rare earth metal oxidation relative to the total weight of the catalyst. The present invention resides in a method for producing an unsaturated alcohol, wherein a catalyst having a content of 0.01% by weight or more and less than 10% by weight is used.

本発明により、不飽和アルコールの製造する際に生成する副生物を抑制でき、高い転化率と選択性で不飽和アルコールを製造することが出来る。   By this invention, the by-product produced | generated when manufacturing unsaturated alcohol can be suppressed, and unsaturated alcohol can be manufactured with a high conversion and selectivity.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

先ず、本発明で使用する触媒について説明する。本発明においては、酸化ジルコニウム及び希土類金属酸化物を含有し且つ触媒全重量に対する希土類金属酸化物の含有割合が0.01重量%以上10重量%未満である触媒を使用する。   First, the catalyst used in the present invention will be described. In the present invention, a catalyst containing zirconium oxide and a rare earth metal oxide and having a rare earth metal oxide content of 0.01 wt% or more and less than 10 wt% based on the total weight of the catalyst is used.

酸化ジルコニウムの調製方法は、特に制限されず、各種の無機、有機ジルコニウム化合物の加水分解などで調製したものを使用すればよく、また、市販されている酸化ジルコニウムを使用することも出来る。また、本発明の触媒を調製する前に酸化ジルコニウムを予め焼成すると不飽和アルコールの収率を大幅に向上させることが出来る。酸化ジルコニウムの焼成温度は400〜1000℃の範囲が好ましい。酸化ジルコニウムの形状も特に制限されず、反応形式に応じ、粉末のまま或いは成形して使用することが出来る。酸化ジルコニウムの結晶系には、正方晶、立方晶、単斜晶などがあるが、本発明においては単斜晶が好ましい。   The method for preparing zirconium oxide is not particularly limited, and those prepared by hydrolysis of various inorganic and organic zirconium compounds may be used, and commercially available zirconium oxide can also be used. In addition, if the zirconium oxide is calcined before preparing the catalyst of the present invention, the yield of unsaturated alcohol can be greatly improved. The firing temperature of zirconium oxide is preferably in the range of 400 to 1000 ° C. The shape of zirconium oxide is not particularly limited, and can be used as a powder or after being shaped according to the reaction mode. The crystal system of zirconium oxide includes tetragonal crystal, cubic crystal, and monoclinic crystal, and monoclinic crystal is preferable in the present invention.

希土類金属酸化物を構成する希土類金属としては、特に制限されないが、金属イオン半径が大きいという観点から、Yb(イッテルビウム)、Er(エルビウム)、Tm(ツリウム)、Lu(ルテチウム)、Dy(ジスプロシウム)及びHo(ホルミウム)から成る群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。これらの中では、Yb(イッテルビウム)又はLu(ルテチウム)が特に好ましい。触媒全重量(酸化ジルコニウム及び希土類金属酸化物の合計量)に対する希土類金属酸化物の含有割合は、0.01重量%以上10重量%未満であり、好ましくは3.0重量%以上9.0重量%以下である。希土類金属酸化物の含有割合が上記の範囲未満の場合は十分な触媒活性が得られず、上記の範囲を超える場合は触媒性能の割りにはコスト高となる。なお、触媒中の希土類金属の含有量は、IPC発光分析法などにより測定することが出来る。   Although it does not restrict | limit especially as a rare earth metal which comprises a rare earth metal oxide, From a viewpoint that a metal ion radius is large, Yb (ytterbium), Er (erbium), Tm (thulium), Lu (lutetium), Dy (dysprosium) And at least one selected from the group consisting of Ho (holmium). Among these, Yb (ytterbium) or Lu (lutetium) is particularly preferable. The content of the rare earth metal oxide with respect to the total weight of the catalyst (total amount of zirconium oxide and rare earth metal oxide) is 0.01 wt% or more and less than 10 wt%, preferably 3.0 wt% or more and 9.0 wt%. % Or less. When the content of the rare earth metal oxide is less than the above range, sufficient catalytic activity cannot be obtained, and when it exceeds the above range, the cost is high for the catalyst performance. The rare earth metal content in the catalyst can be measured by IPC emission spectrometry or the like.

上記の触媒の調製法は、特に制限されないが、希土類金属酸化物の前駆体、例えば、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩を使用し、例えば、水溶液として酸化ジルコニウムに担持させ、得られた触媒前駆体を焼成する方法が好ましい。焼成条件は、希土類金属酸化物の前駆体を希土類金属酸化物に変換し得る限り特に制限されないが、焼成温度としては700〜1000℃の範囲が好ましい。焼成温度が低過ぎる場合は均質な触媒が得られず、高過ぎる場合は結晶系が転移して触媒活性が低下することがある。また、触媒前駆体の焼成は、特別な焼成装置を使用せず、不飽和アルコール製造時の反応器(すなわち気相流通反応器)を利用して行うことが出来る。すなわち、反応器に、触媒前駆体を充填し、反応前に、所定の温度に昇温して焼成し、希土類金属酸化物の前駆体を希土類金属酸化物に変換する。   The method for preparing the catalyst is not particularly limited, and is obtained by using a rare earth metal oxide precursor, for example, hydroxide, carbonate, nitrate, acetate, for example, supported on zirconium oxide as an aqueous solution. A method in which the catalyst precursor is calcined is preferred. The firing conditions are not particularly limited as long as the rare earth metal oxide precursor can be converted into the rare earth metal oxide, but the firing temperature is preferably in the range of 700 to 1000 ° C. When the calcination temperature is too low, a homogeneous catalyst cannot be obtained, and when it is too high, the crystal system may be transferred to lower the catalyst activity. In addition, the catalyst precursor can be calcined without using a special calcining apparatus and using a reactor for producing unsaturated alcohol (that is, a gas phase flow reactor). That is, the reactor is filled with a catalyst precursor, and before the reaction, it is heated to a predetermined temperature and fired to convert the rare earth metal oxide precursor to the rare earth metal oxide.

次に、原料アルコールから不飽和アルコールを製造する方法について説明する。原料アルコールとしては、炭素数3〜6のジオールが好適であり、その具体例としては、1,3−ジオール、1,4−ジオール、1,5−ジオール、1,6−ジオール等が挙げられる。分岐構造のジオールであってもよく、その具体例としては、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,6−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール等が挙げられる。原料アルコールは混合物であってもよく、その場合、対応する不飽和アルコールの混合物が得られる。また、原料アルコールは、通常50重量%以下の水分を含んでいてもよい。   Next, a method for producing an unsaturated alcohol from raw material alcohol will be described. As the raw material alcohol, a diol having 3 to 6 carbon atoms is suitable, and specific examples thereof include 1,3-diol, 1,4-diol, 1,5-diol, 1,6-diol, and the like. . A diol having a branched structure may be used, and specific examples thereof include 2-methyl-1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 2-methyl-1,5-pentane. Examples include diol, 2-ethyl-1,5-pentanediol, 2-ethyl-1,6-hexanediol, 1,6-hexanediol, and the like. The raw alcohol may be a mixture, in which case a corresponding mixture of unsaturated alcohols is obtained. In addition, the raw alcohol may usually contain 50% by weight or less of water.

更に、反応に関与しない有機溶媒などが存在してもよい。具体的には、ジグライム、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、ジアリルエーテル、テトラヒドロフラン(TH
F)、ジオキサン等のエーテル類、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホル
ムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸n−ブチル、γ−ブチロラクトン、ジ(n−オクチル)フタレイト等のエステル類、トルエン、キシレン、ドデシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン等の脂肪族炭化水素類、使用する反応で生成する副生物そのもの、反応生成物そのもの等が挙げられる。
Furthermore, an organic solvent that does not participate in the reaction may be present. Specifically, diglyme, diphenyl ether, dibenzyl ether, diallyl ether, tetrahydrofuran (TH
F), ethers such as dioxane, amides such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, ketones such as cyclohexanone, n-butyl acetate, γ-butyrolactone, Esters such as di (n-octyl) phthalate, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and dodecylbenzene, aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, n-heptane and n-octane And by-products generated by the reaction, reaction products themselves, and the like.

上記の原料アルコールから製造される不飽和アルコールとしては、2−メチル−2−プロペン−1−オール、3−ブテン−1−オール、4−ペンテン−1−オール、2−メチル−4−ペンテン−1−オール、2−メチル−1−ペンテン−4−オール、2−エチル−4−ペンテン−1−オール、2−エチル−1−ペンテン−4−オール、2−エチル−5−ヘキセン−1−オール、2−エチル−1−ヘキセン−5−オール、5−ヘキセン−1−オール等が挙げられる。   Examples of the unsaturated alcohol produced from the above raw material alcohol include 2-methyl-2-propen-1-ol, 3-buten-1-ol, 4-penten-1-ol, 2-methyl-4-pentene- 1-ol, 2-methyl-1-penten-4-ol, 2-ethyl-4-penten-1-ol, 2-ethyl-1-penten-4-ol, 2-ethyl-5-hexene-1- All, 2-ethyl-1-hexen-5-ol, 5-hexen-1-ol and the like.

本発明は、両端ジオールから不飽和アルコールを製造する方法、具体的には、1,4−ブタンジオールから3−ブテン−1−オールを、1,5−ペンタンジオールから4−ペンテン−1−オールを製造する方法として特に好適である。これは、ジオールと触媒が反応に好ましい形態で相互作用をするためである。また、ジオールに対し、通常の酸触媒を使用すると分子内環化反応が進行するが、本発明を使用した場合には、末端の水酸基を選択的に脱水することが出来るため、通常は製造困難な不飽和アルコールを製造することが可能となる。1、4−ブタンジオールの脱水反応の副生成物としては、THFの他、脱水、異性化生成物であるシス−2−ブテン−1−オール、トランス−2−ブテン−1−オール、過剰脱水生成物であるブタジエンや脱水素生成物であるガンマブチロラクトン等があり、反応液中の含有量としては、脱水異性化生成物が10%以下、その他副生成物は5%以下である。   The present invention relates to a process for producing an unsaturated alcohol from a diol at both ends, specifically, 3-buten-1-ol from 1,4-butanediol and 4-penten-1-ol from 1,5-pentanediol. It is particularly suitable as a method for producing This is because the diol and catalyst interact in a preferred form for the reaction. In addition, when a normal acid catalyst is used for a diol, an intramolecular cyclization reaction proceeds. However, since the terminal hydroxyl group can be selectively dehydrated when using the present invention, it is usually difficult to produce. It becomes possible to produce an unsaturated alcohol. As a by-product of the dehydration reaction of 1,4-butanediol, in addition to THF, dehydration and isomerization products cis-2-buten-1-ol, trans-2-buten-1-ol, excess dehydration There are butadiene as a product and gamma butyrolactone as a dehydrogenation product, and the content in the reaction solution is 10% or less for the dehydration isomerization product and 5% or less for the other by-products.

脱水反応の反応温度は、通常250℃〜450℃、好ましくは300〜400℃である。反応温度が上記の範囲未満の場合は原料アルコールの転化率が十分に向上せず、上記の範囲を超える場合は、カルボニル化合物、過剰脱水物などの副生成物の生成が十分に抑制されず、目的生成物である不飽和アルコールの選択率が十分に向上しない。反応圧力は、特に制限されないが、通常は常圧〜1MPaである。圧力が高過ぎる場合は反応器のコストが増大してしまうため好ましくない。反応方式としては、固定床、移動床、流動床の何れでもよい。また、回分式、半回分、連続流通式の何れも採用することが出来る。工業的には連続流通式が好ましい。   The reaction temperature of the dehydration reaction is usually 250 ° C to 450 ° C, preferably 300 to 400 ° C. When the reaction temperature is less than the above range, the conversion rate of the raw material alcohol is not sufficiently improved, and when it exceeds the above range, generation of by-products such as carbonyl compounds and excess dehydrates is not sufficiently suppressed, The selectivity of unsaturated alcohol as the target product is not sufficiently improved. The reaction pressure is not particularly limited, but is usually normal pressure to 1 MPa. When the pressure is too high, the cost of the reactor increases, which is not preferable. The reaction system may be any of a fixed bed, a moving bed, and a fluidized bed. Further, any of batch type, semi-batch type and continuous flow type can be adopted. Industrially, a continuous flow type is preferable.

また、本発明において、触媒1g当たりの反応原料の供給速度(ml/h)は、通常0.01〜5、好ましくは0.03〜3、更に好ましくは0.1〜1である。触媒1g当たりの反応原料の供給速度(ml/h)が上記の範囲を超える場合は原料アルコールの転化率が十分に向上せず、上記の範囲未満の場合は不飽和アルコールの選択率が十分に向上しない。なお、反応器としては、通常の気相流通反応器を使用することが出来、気化した原料アルコールのキャリアガスとしては窒素ガスが好適に使用される。また、触媒層に供給する原料アルコールの濃度は適宜の範囲から選択することが出来る。   Moreover, in this invention, the supply rate (ml / h) of the reaction raw material per 1g of catalyst is 0.01-5 normally, Preferably it is 0.03-3, More preferably, it is 0.1-1. When the feed rate (ml / h) of the reaction raw material per 1 g of the catalyst exceeds the above range, the conversion rate of the raw material alcohol is not sufficiently improved, and when it is less than the above range, the selectivity of the unsaturated alcohol is sufficiently high. Does not improve. In addition, a normal gas-phase flow reactor can be used as the reactor, and nitrogen gas is preferably used as the carrier gas for the vaporized raw alcohol. The concentration of the raw material alcohol supplied to the catalyst layer can be selected from an appropriate range.

本発明において、反応液から、原料アルコール、生成不飽和アルコール、副生物、溶媒などを分離する方法としては、通常、蒸留が採用される。蒸留は、連続式で行っても、バッチ式で行ってもよい。分離、回収された原料は、必要に応じて再び反応器に循環使用される。   In the present invention, distillation is usually employed as a method for separating raw alcohol, produced unsaturated alcohol, by-product, solvent and the like from the reaction solution. Distillation may be performed continuously or batchwise. The separated and recovered raw materials are recycled to the reactor again as necessary.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.

以下の諸例において、脱水反応は、内径18mm、全長300mmの反応器を中心に構成される固定床常圧気相流通反応装置を使用して行った。反応器の上端にはキャリアガス導入口と原料流入口があり、下端にはガス抜け口を有する反応粗液捕集容器が設置されている。予め原料を加熱して気化させるために、反応器中には、原料流入口と反応層の間に気化層がある。捕集容器に捕集された反応粗液は、ガスクロマトグラフィー(島津製作所製「GC−8A」、「TC−WAX」キャピーラリーカラム)にて測定し、検量線補正後、目的物の収量、原料の残量を決定し、この値から転化率(%;モル基準)、選択率(%;モル基準)を求めた。転化率は(原料の量−原料の残量)/原料の量であり、選択率は目的物の収量/(原料の量−原料の残量)であり、それぞれ、反応開始後5時間の平均値である。   In the following examples, the dehydration reaction was carried out using a fixed bed atmospheric pressure gas flow reaction apparatus mainly composed of a reactor having an inner diameter of 18 mm and a total length of 300 mm. At the upper end of the reactor, there is a carrier gas inlet and a raw material inlet, and at the lower end, a reaction crude liquid collection container having a gas outlet is installed. In order to heat and vaporize the raw material in advance, the reactor has a vaporized layer between the raw material inlet and the reaction layer. The reaction crude liquid collected in the collection container was measured by gas chromatography (“GC-8A”, “TC-WAX” capillary column manufactured by Shimadzu Corporation), and after correcting the calibration curve, the yield of the target product, The remaining amount of the raw material was determined, and the conversion rate (%; molar basis) and the selectivity (%; molar basis) were determined from this value. The conversion rate is (amount of raw material−remaining amount of raw material) / amount of raw material, and the selectivity is the yield of the target product / (amount of raw material−remaining amount of raw material). Value.

実施例1:
(触媒調製)
硝酸イッテルビウム五水和物(純度99.9%)1.354gを水10gに溶解した水溶液を酸化ジルコニウム(比表面積56m/g)6.0gに含浸させた後、800℃で3時間焼成したものを触媒とした。なお、このように調製した触媒において、触媒全体に占めるYb(イッテルビウム)の割合(重量%)は以下のように算出したところ、7.99重量%であった。
Example 1:
(Catalyst preparation)
An aqueous solution obtained by dissolving 1.354 g of ytterbium nitrate pentahydrate (purity 99.9%) in 10 g of water was impregnated with 6.0 g of zirconium oxide (specific surface area 56 m 2 / g), and then calcined at 800 ° C. for 3 hours. The thing was used as a catalyst. In the catalyst thus prepared, the ratio (% by weight) of Yb (ytterbium) in the entire catalyst was 7.9% by weight as calculated as follows.

X=硝酸イッテルビウム五水和物の使用量(g)×{イッテルビウムの原子量/硝酸イッテルビウムの分子量}
触媒全体に占めるYb(イッテルビウム)の割合(重量%)=X/{X+酸化ジルコニウムの使用量(g)}×100
(但し、イッテルビウムの原子量は173.04とした。)
X = Amount of ytterbium nitrate pentahydrate (g) × {atomic weight of ytterbium / molecular weight of ytterbium nitrate}
Ratio of Yb (ytterbium) in the whole catalyst (wt%) = X / {X + Amount of zirconium oxide used (g)} × 100
(However, the atomic weight of ytterbium was 173.04.)

(1,4−ブタンジオールの脱水反応)
固定床気相流通反応装置に上記にて調製した触媒0.574gを充填した。触媒層がある装置の上部からキャリアガスとして窒素ガスを1.56L/hの流速で流した。この窒素ガスと共に、気化層で気化させた1,4−ブタンジオール(和光純薬製、試薬特級)2.82ml/hを供給し、3−ブテン−1−オールを製造した。反応条件および反応成績を表1に示す。
(Dehydration reaction of 1,4-butanediol)
A fixed bed gas phase flow reactor was charged with 0.574 g of the catalyst prepared above. Nitrogen gas was flowed from the upper part of the apparatus with the catalyst layer as a carrier gas at a flow rate of 1.56 L / h. Along with this nitrogen gas, 2.82 ml / h of 1,4-butanediol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., reagent special grade) vaporized in the vaporized layer was supplied to produce 3-buten-1-ol. The reaction conditions and reaction results are shown in Table 1.

実施例2:
実施例1と同じ触媒を使用し、脱水反応を条件として、触媒1g当たりの反応原料の供給速度(ml/h)を変更した以外は、実施例1と同様にして3−ブテン−1−オールを製造した。反応条件および反応成績を表1に示す。
Example 2:
3-Buten-1-ol was used in the same manner as in Example 1 except that the same catalyst as in Example 1 was used, and the feed rate (ml / h) of the reaction raw material per 1 g of catalyst was changed on the condition of dehydration reaction. Manufactured. The reaction conditions and reaction results are shown in Table 1.

実施例3:
(触媒調製)
触媒調製の前に酸化ジルコニウム(比表面積100m/g)を800℃で3時間焼成した以外は、実施例1と同様にして触媒を調製した。
Example 3:
(Catalyst preparation)
A catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that zirconium oxide (specific surface area 100 m 2 / g) was calcined at 800 ° C. for 3 hours before catalyst preparation.

(1,4−ブタンジオールの脱水反応)
上記にて調製した触媒を使用した以外は、実施例1と同様にして3−ブテンー1−オールを製造した。反応条件および反応成績を表1に示す。
(Dehydration reaction of 1,4-butanediol)
3-Buten-1-ol was produced in the same manner as in Example 1 except that the catalyst prepared above was used. The reaction conditions and reaction results are shown in Table 1.

実施例4:
実施例3と同じ触媒を使用し、脱水反応条件として、触媒1g当たりの反応原料の速度(ml/hr)を変更した以外は、実施例2と同様にして3−ブテンー1−オールを製造した。反応条件および反応成績を表1に示す。
Example 4:
3-Butene-1-ol was produced in the same manner as in Example 2, except that the same catalyst as in Example 3 was used and the reaction raw material rate (ml / hr) per gram of catalyst was changed as dehydration reaction conditions. . The reaction conditions and reaction results are shown in Table 1.

比較例1:
(触媒調製)
酸化イッテルビウム(関東化学工業:純度99.9%以上、比表面積44m/g)2.0gを採り、400℃で2時間焼成したもの0.50gを触媒として使用した。
Comparative Example 1:
(Catalyst preparation)
2.00 g of ytterbium oxide (Kanto Chemical Industries: purity 99.9% or more, specific surface area 44 m 2 / g) taken at 400 ° C. for 2 hours was used as a catalyst.

(1,4−ブタンジオールの脱水反応)
上記にて調製した触媒を使用した以外は、実施例1と同様にして3−ブテン−1−オールを製造した。反応条件および反応成績を表1に示す。反応条件および反応成績を表1に示す。
(Dehydration reaction of 1,4-butanediol)
3-Buten-1-ol was produced in the same manner as in Example 1 except that the catalyst prepared above was used. The reaction conditions and reaction results are shown in Table 1. The reaction conditions and reaction results are shown in Table 1.

比較例2:
(触媒調製)
硝酸イッテルビウム五水和物(純度99.9%6.228gを水100gに溶かした水溶液を酸化ジルコニウム(比表面積100m/g)10gに含浸させた後、400℃で2時間焼成したものを触媒とした。なお、このように調製した触媒において、触媒全体に占めるYb(イッテルビウム)の割合(重量%)は以下のように算出したところ、20.00重量%であった。
Comparative Example 2:
(Catalyst preparation)
Ytterbium nitrate pentahydrate (impregnated with 10 g of zirconium oxide (specific surface area 100 m 2 / g) in 100 g of water with a purity of 99.9% 6.228 g dissolved in water and then calcined at 400 ° C. for 2 hours as a catalyst In the catalyst thus prepared, the ratio (% by weight) of Yb (ytterbium) in the whole catalyst was calculated as follows and found to be 20.00% by weight.

X=硝酸イッテルビウム五水和物の使用量(g)×{イッテルビウムの原子量/硝酸イッテルビウムの分子量}
触媒全体に占めるYb(イッテルビウム)の割合(重量%)=X/{X+酸化ジルコニウムの使用量(g)}×100
(但し、イッテルビウムの原子量は173.04とした。)
X = Amount of ytterbium nitrate pentahydrate (g) × {atomic weight of ytterbium / molecular weight of ytterbium nitrate}
Ratio of Yb (ytterbium) in the whole catalyst (wt%) = X / {X + Amount of zirconium oxide used (g)} × 100
(However, the atomic weight of ytterbium was 173.04.)

(1,4−ブタンジオールの脱水反応)
上記にて調製した触媒を使用し、表1に示す反応条件を採用した以外は、実施例1と同様にして3−ブテン−1−オールを製造した。反応条件および反応成績を表1に示す。
(Dehydration reaction of 1,4-butanediol)
3-Buten-1-ol was produced in the same manner as in Example 1 except that the catalyst prepared above was used and the reaction conditions shown in Table 1 were adopted. The reaction conditions and reaction results are shown in Table 1.

Figure 0005115368
Figure 0005115368

Claims (7)

触媒の存在下、脱水反応により、原料アルコールから不飽和アルコールを製造する方法において、触媒として、酸化ジルコニウム及び希土類金属酸化物を含有し且つ触媒全重量に対する希土類金属酸化物の含有割合が0.01重量%以上10重量%未満である触媒を使用することを特徴とする不飽和アルコールの製造方法。   In the method for producing an unsaturated alcohol from raw material alcohol by dehydration reaction in the presence of a catalyst, the catalyst contains zirconium oxide and a rare earth metal oxide, and the content ratio of the rare earth metal oxide to the total weight of the catalyst is 0.01. A method for producing an unsaturated alcohol, comprising using a catalyst having a weight percentage of not less than 10% by weight. 酸化ジルコニウムの結晶系が単斜晶である請求項1に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the crystal system of zirconium oxide is monoclinic. 希土類金属が、Yb(イッテルビウム)、Er(エルビウム)、Tm(ツリウム)、Lu(ルテチウム)、Dy(ジスプロシウム)及びHo(ホルミウム)から成る群より選ばれる少なくとも1種である請求項1又は2に記載の製造方法。   The rare earth metal is at least one selected from the group consisting of Yb (ytterbium), Er (erbium), Tm (thulium), Lu (lutetium), Dy (dysprosium) and Ho (holmium). The manufacturing method as described. 触媒が700℃〜1000℃の範囲で焼成して調製された触媒である請求項1〜3の何れかに記載の製造方法。   The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the catalyst is a catalyst prepared by calcining in the range of 700 ° C to 1000 ° C. 脱水反応の反応温度が250℃〜450℃である請求項1〜4の何れかに記載の製造方法。   The production method according to any one of claims 1 to 4, wherein a reaction temperature of the dehydration reaction is 250 ° C to 450 ° C. 原料アルコールが両末端ジオールである請求項1〜5の何れかに記載の製造方法。   The production method according to claim 1, wherein the raw alcohol is a both-end diol. 前記原料アルコールが1,4−ブタンジオールであり、生成不飽和アルコールが3−ブテン−1−オールである請求項1〜6の何れかに記載の製造方法。   The production method according to any one of claims 1 to 6, wherein the raw material alcohol is 1,4-butanediol and the generated unsaturated alcohol is 3-buten-1-ol.
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