JP5470277B2 - アルコールの酸化的脱水素化によるオレフィン系不飽和カルボニル化合物の製造方法 - Google Patents
アルコールの酸化的脱水素化によるオレフィン系不飽和カルボニル化合物の製造方法 Download PDFInfo
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Description
本発明の方法に適する、支持体としてのハイドロタルサイト上の担持触媒の製造
オーバーヘッドスターラーと還流冷却器とを備えた2000mL丸底フラスコにおいて、水(1000mL)中のMgCl2×6H2O(31.2g、154mmol)及びAlCl3×6H2O(12.3g、51mmol)の溶液を、水(130mL)中のNaOH(18.6g、465mmol)及びNa2CO3(14.2g、134mmol)の溶液に室温で徐々に加えた。続いて、反応混合物を65℃で一晩攪拌した。その残渣をろ過して、水で洗浄して中性にした後、110℃で乾燥した。
支持体としての酸化アルミニウム上の担持触媒の製造
密閉した攪拌装置において、水(1000mL)に金酸(3.41g)を溶解させ、15〜20分間攪拌した。その溶液を激しく攪拌しながら70℃に加熱し、pHを0.5N NaOH溶液(86.5g、43.3mmol)で調整した。続いて、Al2O3(50g)を加え、混合物を70℃で1時間攪拌した。その反応溶液を冷却して、ろ過した後、洗浄した。減圧下でその水を除去した後、触媒を乾燥して、か焼した。こうして得られた触媒の金含有量は、0.98重量%である。
本発明の方法によるイソプレノールからプレナールへの酸化
還流冷却器を備えた丸底フラスコにおいて、触媒(510mg、1.5重量%のAu/ハイドロタルサイト)を、p−キシレン(25mL)中のイソプレノール(550mg、6.4mmol)の溶液に加え、反応を130℃にて空気で覆い、6時間攪拌した。触媒をろ過することによって、以下の組成の16.8gの黄色液体を得た:1.63重量%のプレナール(3-メチルブタ-2-エン-1-アール、3.27mmol)、1.42重量%のイソプレノール(2.79mmol)。これは、56.4%の変換率、88.1%の選択率及び51.1%の収率に相当する。
酸化アルミニウムに基づく担持触媒を用いたプレナールの製造
上記の条件下で、Au/Al2O3(0.98重量%、5.12g)及びイソプレノール(17.2g、198mmol)を、p−キシレン(80mL)中で110℃にて変換した。触媒をろ過することによって、以下の組成の92.5gの黄色液体を得た:3.29重量%のプレナール(36.2mmol)、14.3重量%のイソプレノール(157.3mmol)。これは、21.3%の変換率、85.1%の選択率及び18.1%の収率に相当する。
イソプレノール/プレノールの混合物の変換
ガラス製オートクレーブにおいて、プレノール(14.0g、162.5mmol)及びイソプレノール(7.70g、89.4mmol)をo−キシレン(90mL)に溶解させ、触媒(2.40g、炭素上の3.8重量%のPd、3.1重量%のAu、実施例2の記載に類似した製造)を加え、5barの空気を注入して、気相を80℃で連続的に(30L/h)交換した。その混合物を1時間激しく攪拌した。触媒を除去し、残渣を分析することによって、以下の組成を得た:8.78重量%のプレナール、6.11重量%のイソプレノール、5.67重量%のプレノール。これは、47.8%の変換率及び86.6%の選択率(プレナール)に相当する。
イソプレノール/プレノールの混合物の変換
ガラス製オートクレーブにおいて、プレノール(14.0g、162.5mmol)及びイソプレノール(7.70g、89.4mmol)をo−キシレン(90mL)に溶解させ、触媒(2.40g、炭素上の3.8重量%のPd、3.1重量%のAu、実施例2の記載に類似した製造)を加え、5barの空気を注入して、気相を80℃で連続的に(30L/h)交換した。その混合物を2時間激しく攪拌した。触媒を除去し、残渣を分析することによって、以下の組成を得た:10.8重量%のプレナール、4.6重量%のイソプレノール、3.2重量%のプレノール。これは、66.9%の変換率及び76.6%の選択率(プレナール)に相当する。
実施例6の触媒の再生及び試験
実施例6の除去した触媒をo−キシレンで繰り返し洗浄し、窒素気流中で100℃にて一晩乾燥した。こうして再生した触媒を実施例6と同様に使用し、反応排出物(reaction discharge)を分析することによって、以下の組成を得た:10.4重量%のプレナール、4.7重量%のイソプレノール、2.9重量%のプレナール。これは、62.7%の変換率及び72.8%の選択率(プレナール)に相当する。
Claims (7)
- 一般式I:
(式中、R1は、R2が以下の一般式IIの基である場合、水素であり:
又はR1及びR2は一緒に以下の一般式IIIの基であり:
R3、R4、R5及びR6は、各々独立して、水素、C1−C18アルキル基、場合により置換されていてもよいC5−C18シクロアルキル基又は場合により置換されていてもよいC6−C18アリール基であり、該シクロアルキル基及び該アリール基の環原子の幾つかは、N、O及びSから選択されるヘテロ原子によって置換されていてもよい)のオレフィン系不飽和カルボニル化合物を、金触媒として、金又は金とCu、Ag、Pd、Pt、Rh、Ru、W及びOsから選択される貴金属との混合物を含有する担持触媒を使用することを含む、金触媒を用いた酸素含有雰囲気下の酸化的脱水素化による、一般式IV:
(式中、R1、R2及びR3は各々上記で定義した通りである)のアルコールの変換によって製造する方法であって、該変換が、酸素含有雰囲気として空気、過酸化水素又は7〜30体積%の酸素含有量を有する気体もしくは気体混合物の存在下で、50〜240℃で行われ、使用する支持材が酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト又はそれらの混合物である、前記方法。 - 変換が80〜200℃で行われる、請求項1に記載の方法。
- 変換が100〜150℃で行われる、請求項2に記載の方法。
- 使用する式IVのアルコールが3-メチルブタ-3-エン-1-オールである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 使用するアルコールが3-メチルブタ-3-エン-1-オールと3-メチルブタ-2-エン-1-オールとの混合物である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 反応生成物中にまだ存在する3-メチルブタ-3-エン-1-アールを、公知の方法で、所望する3-メチルブタ-2-エン-1-アールに異性化する、請求項4に記載の方法。
- 50〜240℃において、空気、過酸化水素又は7〜30体積%の酸素含有量を有する気体もしくは気体混合物の存在下で、
一般式I:
(式中、R 1 は、R 2 が以下の一般式IIの基である場合、水素であり:
又はR 1 及びR 2 は一緒に以下の一般式IIIの基であり:
R 3 、R 4 、R 5 及びR 6 は、各々独立して、水素、C 1 −C 18 アルキル基、場合により置換されていてもよいC 5 −C 18 シクロアルキル基又は場合により置換されていてもよいC 6 −C 18 アリール基であり、該シクロアルキル基及び該アリール基の環原子の幾つかは、N、O及びSから選択されるヘテロ原子によって置換されていてもよい)のオレフィン系不飽和カルボニル化合物を製造するための、触媒活性種として金又は金とCu、Ag、Pd、Pt、Rh、Ru、W及びOsから選択される別の貴金属との混合物を含有する担持触媒の使用であって、使用する支持材が酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト又はそれらの混合物である、前記使用。
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