JP5376505B2 - 固相系酸化反応用混合物 - Google Patents
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Description
有機化合物の酸化反応システムであって、
固体分散相の粉末及び前記酸化反応の固体触媒の粉末の混合物、前記有機化合物、並びに、濃度が5%以上で35%未満の過酸化水素水からなり、
前記有機化合物、前記固体触媒及び前記過酸化水素水が互いに接触するように、前記混合物内に分散されていることを特徴とする固相系酸化反応システムである(請求項1)。
有機化合物の酸化反応システムであって、
固体分散相の粉末及び前記酸化反応の固体触媒の粉末の混合物、前記有機化合物、並びに、濃度が35%以上で60%以下の過酸化水素水からなり、
前記有機化合物、前記固体触媒及び前記過酸化水素水が互いに接触するように、前記混合物内に分散されていることを特徴とする固相系酸化反応システムである(請求項2)。
有機化合物の酸化反応システムであって、
アパタイト、珪藻土及びフッ化カルシウムからなる群より選択される固体分散相及び前記酸化反応の固体触媒の粉末の混合物、前記有機化合物、並びに、過酸化水素水からなり、
前記有機化合物、前記固体触媒及び前記過酸化水素水が互いに接触するように、前記混合物内に分散されていることを特徴とする固相系酸化反応システムである(請求項4)。
ねじ口試験管に、固体分散相であるフッ素アパタイト(FAp)1.00g及び固体触媒である(Cety1Py)3[PW12O40]0.01mmol量を秤取り、これらの混合物(以下、固体混合相と言う。)に、シクロオクテン0.110g(1.00mmol)を染み込ませてよく攪拌した。さらに31%過酸化水素水0.10mL(0.90mmol)を加えてよく攪拌した後、25℃で静置した。反応の追跡は、一定時間毎に少量サンプリングして、キャピラリーガスクロマトグラフを用いて行った。25℃で24時間静置後、固体混合相中の反応混合物をペンタン(5mL×3回)で抽出し、抽出液から溶媒を留去したところ、エポキシシクロオクタンの無色固体0.105gを得た。生成物の収率(エポキシド収率)は86%であった(過酸化水素水を基準とする収率96%)。その結果を表1及び表3に示す。
ねじ口試験管に、シクロオクテン0.110g(1.00mmol)、31%過酸化水素水0.10mL(0.90 mmol)を加え、さらに固体触媒である(Cety1Py)3[PW12O40]0.01mmol量を添加した。よく攪拌しながら25℃で24時間反応を行った。エポキシシクロオクタンの収率を表3に示す。
実施例1における抽出後の固体混合相を、約12時間減圧乾燥した。減圧乾燥後の固体混合相に、シクロオクテン0.110g(1.00mmol)を染み込ませてよく攪拌し、さらに31%過酸化水素水0.10mL(0.90mmol)を加えてよく攪拌した後、25℃で24時間静置した。その後実施例1と同様にしてエポキシシクロオクタンの無色固体を得た。エポキシド収率は83%であった。
触媒を、表1に示すものに代えた以外は、実施例1と同様に行って生成したエポキシシクロオクタンの収率を示す。それらの結果(24時間後のエポキシド収率)を表1に示す。選択率は何れも99%以上である。
ねじ口試験管に、固体分散相フッ素アパタイト(FAp)1.00g、触媒(CetylPy)3[PW12O40]0.01mmol量を秤取り、これら固体混合物にシクロオクテン0.110g(1.00mmol)を染み込ませてよく攪拌した。さらに15%過酸化水素水0.40mL(1.76mmol)を加えてよく攪拌した後、25℃で静置した。25℃、24h後のエポキシド収率は95%〔選択率99%以上〕であった。この実験結果より、過酸化水素水の濃度が15%程度と低い場合でも高い収率、選択率が得られることが示されている。
ねじ口試験管に、固体分散相フッ素アパタイト(FAp)1.00g、触媒(CetylPy)3[PW12O40]0.01mmol量を秤取り、これら固体混合物にシクロオクテン0.110g(1.00mmol)を染み込ませてよく攪拌した。さらに60%過酸化水素水0.10mL(1.76mmol)を加えてよく攪拌した後、25℃で静置した。25℃、24h後のエポキシド収率は76%〔選択率99%以上〕であった。この実験結果より、過酸化水素水の濃度が60%程度と高い場合でも高い選択率、実用的な収率が得られることが示されている。
フッ素アパタイト(FAp)1.00g及び固体触媒である(Cety1Py)3[PW12O40]0.01mmol量を秤取り、これらの混合物(以下、固体混合相と言う。)に、シクロオクテン0.110g(1.00mmol)、31%過酸化水素水0.11mL(1.0mmol)を染み込ませてよく攪拌した。その後実施例1と同様にして反応を行った。24時間後のエポキシド収率を表2に示す。選択率は99%以上である。
固体分散相を、表2に示すものに代えた以外は、実施例12と同様に行って生成したエポキシシクロオクタンのエポキシド収率(24時間後)を表2に示す。選択率は何れも99%以上である。
** Celite545(商品名、セライト社製、pH 10.0)
FAp(太平化学産業社製)、 TiO2(和光純薬工業社製)、 CaF2(森田化学工業社製)、 Al2O3及びSiO2(アルドリッチ社製の試薬)
ねじ口試験管に、固体分散相であるフッ素アパタイト(FAp)1.00g、固体触媒である(Cety1Py)3[PW12O40]0.01mmol量、及び過酸化水素を1.00mmol含有する尿素−過酸化水素粉末を秤取り、これらの混合物にシクロオクテン0.110g(1.00mmol)を染み込ませてよく攪拌した後、25℃で静置した。エポキシシクロオクタンの収率を表3に示す。
ねじ口試験管に、固体分散相であるハイドロタルサイト1.00g、固体触媒である(Cety1Py)3[PW12O40]0.01mmol量、及び過酸化水素を1.00mmol含有する尿素−過酸化水素粉末を秤取り、これらの混合物にシクロオクテン0.110g(1.00mmol)を染み込ませてよく攪拌した後、25℃で静置した。エポキシシクロオクタンの収率を表3に示す。
ねじ口試験管に、フッ素アパタイト(FAp)1.00g、触媒(Cety1Py)10[H2W12O42]0.061g(0.010mmol)量を秤取り、これらからなる固体混合物に、1−デセン0.144g(1.02mmol)を染み込ませてよく攪拌した。さらに31%過酸化水素水0.22mL(2.0 mmol)を加えてよく攪拌した後、25℃で静置した。25℃、24時間後、対応するエポキシドが収率68%(選択率93%)で生成した。引き続き25℃で反応を行い、25℃での静置開始後70時間で、実施例1と同様にして溶媒による抽出を行い、溶媒留去により対応するエポキシドが0.143g(収率91%、選択率91%)得られた。
ねじ口試験管に、フッ素アパタイト(FAp)1.00g、触媒(Cety1Py)10[H2W12O42]0.060g(0.010mmol)量を秤取り、これら固体混合物に2−オクテン1−オール0.128g(1.00mmol)を染み込ませてよく攪拌した。さらに31%過酸化水素水0.11mL(1.00mmol)を加えてよく攪拌した後、25℃で静置した。25℃、24時間後、対応するエポキシドは、収率92%で生成した。
ねじ口試験管に、フッ素アパタイト(FAp)1.00g、触媒(Cety1Py)3[PW12O40]0.079g(0.021mmol)量を秤取り、これらからなる固体混合物に、アリルベンゼン0.121g(1.03mmol)を染み込ませてよく攪拌した。さらに31%過酸化水素水0.11mL(1.00mmol)を加えてよく攪拌した後、25℃で静置した。25℃、24時間後、対応するエポキシドは、収率42%(選択率99%)で生成した。
ねじ口試験管に、フッ素アパタイト(FAp)1.00g、触媒(Cety1Py)3[PW12O40]0.079g(0.021mmol)量を秤取り、これらからなる固体混合物に、ジシクロペンタジエン0.134g(1.02mmol)を染み込ませてよく攪拌した。さらに31%過酸化水素水0.33mL(3.00mmol)を加えてよく攪拌した後25℃で静置した。25℃、96時間後、実施例1と同様にして溶媒による抽出を行い、溶媒留去により対応するジエポキシドが0.166g(収率99%、選択率99%)得られた。
ねじ口試験管に、珪藻土(セライト 545)1.00g、触媒(Cety1Py)3[PW12O40]0.077g(0.020mmol)量を秤取り、これらからなる固体混合物に、1,5−シクロオクタジエン0.111g(1.03mmol)を染み込ませてよく攪拌した。さらに31%過酸化水素水0.265mL(2.4mmol)を加えてよく攪拌した後、25℃で静置した。対応するモノエポキシド、ジエポキシドは、25℃、5時間後、各々45%、7%の収率で生成し、25℃、17時間後には、各々19%、81%の収率で生成した。
ねじ口試験管に、フッ素アパタイト(FAp)1.00g、触媒(Cety1Py)3[PW12O40]0.076g(0.020mmol)量を秤取り、これらからなる固体混合物に、(R)−(+)−リモネン0.150g(1.10mmol)を染み込ませてよく攪拌した。さらに31%過酸化水素水0.22mL(2.00mmol)を加えてよく攪拌した後、25℃で静置した。25℃、14時間後、対応するモノエポキシドは、収率61%(選択率86%)で生成した。
ねじ口試験管に、フッ素アパタイト(FAp)1.00g、触媒(Cety1Py)10[H2W12O42]0.060g(0.010mmol)量を秤取り、これら固体混合物にベンジルアルコール0.108g(1.00mmol)を染み込ませてよく攪拌した。さらに31%過酸化水素水0.11mL(1.00mmol)を加えてよく攪拌した後、25℃で静置した。25℃、24時間後、ベンズアルデヒドが収率74%で生成した。
ねじ口試験管に、フッ素アパタイト(FAp)1.00g、触媒(Cety1Py)10[H2W12O42]0.059g(0.010mmol)量を秤取り、これら固体混合物にα−フェネチルアルコール0.122g(1.00mmol)を染み込ませてよく攪拌した。さらに31%過酸化水素水0.11mL(1.00mmol)を加えてよく攪拌した後、25℃で静置した。25℃、24時間後、対応するケトンが収率72%で生成した。
反応は、ねじ口試験管に、フッ素アパタイト(FAp)1.00g、触媒(Cety1Py)3[PW12O40]0.0390g(0.010mmol)量を秤取り、これら固体混合物にパラトリメチルスルフィド0.0687g(0.50mmol)を染み込ませてよく攪拌した。さらに31%過酸化水素水0.10mL(0.90mmol)を加えてよく攪拌した後、25℃で静置した。25℃、24時間後、対応するスルフォンは、収率87%で生成した。
反応は、ねじ口試験管に、フッ素アパタイト(FAp)1.00g、触媒(Cety1Py)3[PW12O40]0.0381g(0.010mmol)量を秤取り、これら固体混合物にパラトリメチルスルフィド0.138g(1.00mmol)を染み込ませてよく攪拌した。さらに31%過酸化水素水0.10mL(0.90mmol)を加えてよく攪拌した後、25℃で静置した。25℃、24時間後、対応するスルフォキシドが収率70%で生成した。スルフォンの収率は6%にとどまり、スルフォキシドの選択率92%であった。
反応は、ねじ口試験管に、フッ素アパタイト(FAp)1.00g、触媒(Cety1 Py)3[PW12O40]0.077g(0.020mmol)量を秤取り、これら固体混合物にγ−ピコリン0.105g(1.13mmol)を染み込ませてよく攪拌した。さらに31%過酸化水素水0.22mL(2.00mmol)を加えてよく攪拌した後、50℃で静置した。50℃、5時間後、実施例1と同様、溶媒による抽出を行い、溶媒留去後に、対応するN−オキシドを0.110g(収率90%)で得た。
Claims (10)
- 有機化合物の酸化反応用混合物であって、
固体分散相の粉末及び前記酸化反応の固体触媒の粉末の混合物、前記有機化合物、並びに、濃度が5%以上で35%未満の過酸化水素水からなり、
前記酸化反応用混合物を液状にさせる量の液体成分を含まず、
前記固体触媒が、タングステン、モリブデン及びバナジウムからなる群より選択された金属の酸化物、並びに、タングステン、モリブデン及びバナジウムからなる群より選択された金属を含有する酸素酸又はその塩類、からなる群より選択され、
前記有機化合物、前記固体触媒及び前記過酸化水素水が、互いに接触するように混合していることを特徴とする固相系酸化反応用混合物。 - 有機化合物の酸化反応用混合物であって、
固体分散相の粉末及び前記酸化反応の固体触媒の粉末の混合物、前記有機化合物、並びに、濃度が35%以上で60%以下の過酸化水素水からなり、
前記酸化反応用混合物を液状にさせる量の液体成分を含まず、
前記固体触媒が、タングステン、モリブデン及びバナジウムからなる群より選択された金属の酸化物、並びに、タングステン、モリブデン及びバナジウムからなる群より選択された金属を含有する酸素酸又はその塩類、からなる群より選択され、
前記有機化合物、前記固体触媒及び前記過酸化水素水が、互いに接触するように混合していることを特徴とする固相系酸化反応用混合物。 - 前記固体分散相が、リン酸塩類、珪藻土、シリカ、アルミナ、白陶土、シリカアルミナ及びフッ化カルシウムからなる群から選択されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の固相系酸化反応用混合物。
- 有機化合物の酸化反応用混合物であって、
アパタイト、珪藻土及びフッ化カルシウムからなる群より選択される固体分散相及び前記酸化反応の固体触媒の粉末の混合物、前記有機化合物、並びに過酸化水素水からなり、
前記酸化反応用混合物を液状にさせる量の液体成分を含まず、
前記固体触媒が、タングステン、モリブデン及びバナジウムからなる群より選択された金属の酸化物、並びに、タングステン、モリブデン及びバナジウムからなる群より選択された金属を含有する酸素酸又はその塩類、からなる群より選択され、
前記有機化合物、前記固体触媒及び前記過酸化水素水が、互いに接触するように混合していることを特徴とする固相系酸化反応用混合物。 - 前記固体触媒が、タングステン又はモリブデンの酸化物、タングステン又はモリブデンを含有するイソポリ酸類、及びタングステン又はモリブデンを含有するヘテロポリ酸類からなる群より選択されることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の固相系酸化反応用混合物。
- 前記固体触媒が、タングステンを含有するイソポリ酸類又はヘテロポリ酸類からなる群より選択されることを特徴とする請求項5に記載の固相系酸化反応用混合物。
- 前記酸化反応が、炭素−炭素二重結合を有する有機化合物の炭素−炭素二重結合への酸素挿入反応であることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の固相系酸化反応用混合物。
- 前記有機化合物が水酸基を有する有機化合物類であり、前記酸化反応が、アルデヒド、ケトン又はカルボン酸の生成反応であることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の固相系酸化反応用混合物。
- 前記有機化合物が硫黄原子を有する有機化合物であり、前記酸化反応が、スルフィドからスルフォキシドもしくはスルフォンの生成反応、スルフォキシドからスルフォンの生成反応、またはチオールからジスルフィドへの酸化反応である特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の固相系酸化反応用混合物。
- 前記有機化合物が3級窒素を有する有機化合物であり、前記酸化反応が、3級窒素を有する有機化合物のN−オキシドの生成反応であることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の固相系酸化反応用混合物。
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