JPH0351693B2 - - Google Patents

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JPH0351693B2
JPH0351693B2 JP56128262A JP12826281A JPH0351693B2 JP H0351693 B2 JPH0351693 B2 JP H0351693B2 JP 56128262 A JP56128262 A JP 56128262A JP 12826281 A JP12826281 A JP 12826281A JP H0351693 B2 JPH0351693 B2 JP H0351693B2
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JP
Japan
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catalyst
propylene
sulfonic acid
perfluorinated
acid
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JP56128262A
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Japanese (ja)
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JPS5759823A (en
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Andoryuu Ooraa Jooji
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Arkema France SA
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Atochem SA
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Publication date
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Publication of JPS5759823A publication Critical patent/JPS5759823A/en
Publication of JPH0351693B2 publication Critical patent/JPH0351693B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/03Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by addition of hydroxy groups to unsaturated carbon-to-carbon bonds, e.g. with the aid of H2O2
    • C07C29/04Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by addition of hydroxy groups to unsaturated carbon-to-carbon bonds, e.g. with the aid of H2O2 by hydration of carbon-to-carbon double bonds

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は固体の超酸(superacid)触媒上でプ
ロピレンをイソプロピルアルコールに水和する方
法に関する。 2工程のエステル化−加水分解法により硫酸溶
液中でプロピレンをイソプロピルアルコールに水
和させることは1920年代初期に遡つて最初の石油
化学的処理法の1つであつた。 しかしながら、液相での2工程処理は若干の重
大な欠点を有し、例えばプロピレンエステル化反
応に必要な85%硫酸が腐食性であり;加水分解を
促進させ且つ加水分解後にアルコールから硫酸を
分離するのを容易とするのに酸性の反応媒質を希
釈する必要性があり;該処理のエステル化工程に
再循環する前に硫酸を再濃縮させる必要性があ
り;アルコール生成物を往々に中和させる必要性
がある。従つて固体の触媒上でプロピレンを直接
水和させることは前記の支障を克服するのに実際
上有意義な方法である。 それ故硫酸又は他の液状の酸を用いないプロピ
レンの水和法の開発にかなりの研究が成されてい
る。これまで研究された従来法には一般に、上昇
した温度及び圧力で適当な固体触媒の存在下にプ
ロピレンと水とを接触させて所望のイソプロピル
アルコールを直接製造することがある。高圧と比
較的低温と高いスチーム/プロピレン比はイソプ
ロピルアルコールへの転化に有利である。 水和触媒が低温で活性である時には、反応は通
常大過剰の液体の水の存在下で(即ち対応の高圧
下で)行う。スルホン化スチレンジビニルベンゼ
ンイオン交換樹脂(例えばRohm&Haas社のア
ンバーライト15又はIR−120)を用いてKaiser,
Beuther,Moore及びOdioso(Ind.Eng.
Chemistry Product Res.& Development 1巻
296〜302頁(1962))は転化率及び選択率につい
て温度、圧力、空間速度及び供給物の組成の作用
を研究している。用いた触媒が低温で(<150℃)
活性でない時は、気相操作を用いて過度の圧力を
回避する。より高温で存在する熱力学的な平衡は
プロピレンの転化を全く低い程度に制限する。 報告された水和処理の若干、本質的にはプロピ
レン転化の気相処理は比較的低圧で担持された鉱
酸即ち無機酸を用いる。 用いた触媒にはシリコ燐酸(米国特許第
2876266号明細書)、セライトの燐酸(米国特許第
2579601号明細書)及びアルミナ上のタングステ
ン酸(F.J.Sanders & B.F.Dodge,Ind,Eng.
Chem.,26,208(1934))がある。 225〜250℃、550psigでケイソウ土よりなるセ
ライト(商品名)に含浸された燐酸上での如き気
相操作について報告された転化率はわずか3.8%
である。 気相での直接水和処理は2工程硫酸に基いた溶
液処理の主な支障を解消するが、これまでは単流
転化率が低いという欠点を有し、これは熱力学的
気相平衡条件の結果であると考えられる。従つ
て、反応剤が気相(プロピレン)及び液相(水)
の両方であることを可能にする条件の使用に研究
が向けられている。 液体の水での処理は気相操作によつて達成し得
るよりもずつと高い単流転化率でオレフインの直
接水和を可能にし、これは恐らくは液相中に溶解
した生成物アルコールの溶解度が、気相転化率を
制限する熱力学的な平衡条件を変化させるからで
ある。この混相処理に用い得る触媒はその時所与
の反応温度で液相の水の存在下で熱水安定性並び
に触媒活性を示さなければならない。これまで知
られているこのプロピレン水和法に最も普通に用
いる触媒は酸化タングステンであるが、シリカ−
アルミナ及び担持した第族及び第族の金属も
報告されている。 オギノ((触媒),73(1962)J.CATAL.,
8,64(1967))はプロピレンの水和に有効な金属
硫酸塩−シリカゲル触媒特にFe,Al,Cr,Cu,
Zn,Co,Pb,Ni,Mn及び同類物の硫酸塩−シ
リカゲル触媒を見出した。彼はこれらの触媒を用
いると1.5〜−3のH0の酸性度範囲が最も適当で
あると結論した。しかしながら、指示薬染料の着
色変化に基づく触媒の表面酸性度を確認するのに
用いた方法は信頼できないと考えねばならない。
即ち、高酸性度の固体触媒、特に固体の超酸につ
いて何を予期するかについて利用し得る明白な指
示はない。 スルホン系のカチオン交換樹脂もプロピレン水
和用の触媒として提案されている。特開昭52−
151106号公報(Chemical Abstracts 88,
169578x)は低級オレフインを水和して対応のア
ルコールを形成するのにスルホン酸型のハロゲン
化カチオン交換樹脂を用いることを開示してい
る。この特許公開公報の実施例1には、塩素化ア
ンバーライト15スルホン化スチレン−ジビニルベ
ンゼン共重合体上でプロピレンを水和してイソプ
ロピルアルコールを生成することが記載されてい
る。プロピレンの転化率は14.3%であり、イソプ
ロパノールの選択率は96%であると記載されてい
る。130℃の温度と70気圧(約1000psi)の圧力と
が水和反応に必要とされる。前記の特許公開公報
はまた触媒としてデユポン社製のナフイオン
(Nafion)501樹脂、「スルホン酸基含有パーフル
オロビニルエーテル共重合体」を用いることを記
載している。 前記特許公開公報の実施例2はこの触媒を用い
て1−ブテンを水和して3.1%の転化率で第二級
ブタノールにすることを記載している。この極め
て低い転化率は説明されていないが、その理由は
用いた市販のナフイオン501樹脂が樹脂スルホン
酸のカリウム塩であり酸触媒でないことを考慮す
ると明白である。イオン交換膜の用途に用いるス
ルホン酸樹脂のカリウム塩である市販のナフイオ
ン樹脂は水和触媒としては不適当であるのは明白
である。 本発明は気相中適度な温度及び大気圧を含めて
適度な圧力で低級(C2〜C6)オレフインの水和、
特にプロピレンを水和してイソプロピルアルコー
ルにするのを有効に促進させるのに超酸の固体過
フツ素化スルホン酸が利用可能であることを見出
したことに基づく。これらの触媒はC10〜C18過フ
ツ素化アルカンスルホン酸、遊離酸型の過フツ素
化アルケンスルホン酸重合体例えばトリフルオロ
エチレンスルホン酸重合体、テトラフルオロエチ
レン−トリフルオロエチレンスルホン酸共重合体
又は賦活化した遊離酸型のパーフルオロアルケン
スルホン酸とパーフルオロビニルエーテルとの共
重合体例えば遊離酸型の市販されて入手し得るデ
ユポン社製ナフイオン樹脂(こゝではナフイオン
−Hと呼ぶ)であり得る。過フツ素化スルホン酸
(これ自体が固体である)に基づくこれらの触媒
は揮発性が極めて低いか又は揮発性が全くなく、
用いた水和条件下で長期間の高度の安定性を有
し、これらは極めて高い酸性度によるものであ
り、何れの固体の触媒系によつては従来達成され
なかつたものであり、かくして高度の選択的且つ
有効な転化率を与える。 過フツ素化スルホン酸で促進されるプロピレン
の水和反応の温度範囲は約120゜と180℃との間で
変化でき、水とプロピレンとのモル比は1〜50で
変化でき、静的流通反応器中の空間速度
(LSHV)は約1と10との間で変化できる。最適
条件は140℃と160℃との間、2と10との間の水と
プロピレンとのモル比及び2.5と5との間の空間
速度で見出される。流通系は大気圧又は加圧下で
あり得る。適度の圧力(500〜1000psi)はイソプ
ロピルアルコールの単流収率を増大させるのに有
利であり得る。前記の反応は気相中で固定床触媒
上で又は混相系として行うのが好ましい。これら
の条件下ではイソプロピルアルコールへのプロピ
レンの15〜30%の転化率が96〜99%の選択率で単
流的に達成される。他の低級オレフインを水和す
るのに最適な条件は定常的に測定し得る。 本発明の触媒として用いた過フツ素化固体アル
カンスルホン酸は種々の方法によつて製造でき、
例えば対応の過フツ素化アルカンスルホニルフル
オライドを製造するのに電子フツ素化の使用によ
る如き種々の方法で製造でき、前記の過フツ素化
アルカンスルホニルフルオライドを続いて、
Journal of the ChemicalSociety(1947)、2640
〜2645頁により加水分解して関連するアルカンス
ルホン酸にすることができる。前記触媒を製造す
る別法には、過フツ素化アルキルイオダイド
(RFI)を二酸化硫黄とそれらのグニリヤール反
応により反応させるか又はスルホニルハライドを
過フツ素化オレフインに付加させることがある。 トリフルオロエチレンスルホン酸重合体は、米
国特許第3041317号明細書(CA58451a)により、
トリフルオロエテン−フツ化スルホン重合体を水
及び強塩基(NaOH又はKOH)で加水分解する
ことを含めて種々の方法により製造し得る。この
加水分解で重合体スルホン酸のアルカリ塩が形成
され、これからNHO3又はH2SO4での処理により
有効な酸型のスルホン酸を放出させる。 テトラフルオロエチレン−トリフルオロエチレ
ンスルホン酸共重合体は英国特許第1184321号明
細書(Chem,Abst,73,15936V)により同様
に製造される。 ナフイオン501の如き市販のデユポン社製ナフ
イオン商品名のイオン交換膜樹脂は約0.01〜5モ
ル当量/g触媒の量でスルホン酸基を有する過フ
ツ素化重合体である。該重合体樹脂は反復構造を
有するカリウム塩であり次の如く明記し得る; 又は (式中xとyとの比率は約2〜約50で変化し、
mは1又は2である)。前記構造の重合体は種々
の仕方で製造し得る。米国特許第3282875号及び
第3882093号明細書に記載される1つの方法は対
応の過フツ素化ビニル化合物を重合することから
なる。米国特許第4041091号明細書により対応の
過フツ素化ビニルエーテルをパーフルオロエチレ
ン及び/又はパーフルオロ−α−オレフインと共
重合させることによつても重合体触媒を製造し得
る。 市販のナフイオン樹脂は硝酸又はスルホン酸の
如き含水強酸で反復処理することによりそれらの
酸型(区別のためナフイオン−Hと呼ぶ)に転化
し得る。 超酸はハメツト尺度で−25の如き−11より大き
いH0を有する酸である。即ち硫酸(−11のH0
又はHF(−10のH0)の如きより弱い酸は除外す
る。 本発明を次の実施例により説明するが、これら
は説明の目的でのみ記載してあり何れの要領で本
発明を限定するものと触釈すべきでない。該実験
例は好ましいオレフインのプロピレンを用いてい
るけれども、本発明は一般に他のオレフイン、特
に6個までの炭素原子を有する低級オレフインに
応用し得る。 実施例 1 10gのパーフルオロヘキサデカンスルホン酸
C16F33SO3Hを真空蒸着により75gの多孔質クロ
モソルブ(chromosorb)に沈着させる。5gの
この触媒を、寸法170×12mmの不銹鋼製接触管反
応器に装入する。反応器を135℃に加熱し、
700psigの圧力下にプロピレン(8g/時)と水
(25g/時)とを通送させる。23%のプロピレン
転化率と96%の選択率でイソプロピルアルコール
が得られた。 実施例 2 10gのパーフルオロデカンスルホン酸
C10F21SO3Hを90gの多孔質アルミナに沈着させ
る。50gのこの触媒を実施例1の条件下で反応さ
せて97%の選択率でプロピレンのイソプロピルア
ルコールへの25%の転化率を得る。 実施例 3 実施例1の条件下で10gのパーフルオロデカン
スルホン酸C12F25SO5Hを触媒として用いて97%
の選択的でイソプロピルアルコールへの25%の転
化率を得る。 実施例 4 固定床式ガラス製接触管反応器(150×8mm)
に10gの重合体トリフルオロエチレンスルホン酸
触媒を装入する。プロピレン(10g/時)及びス
チーム(30g/時)を、150℃に加熱した触媒上
に通送する。18%のプロピレン転化率及び96%の
選択率でイソプロピルアルコールが得られる。 実施例 5 反応を実施例4の如く行うが、但し触媒として
テトラフルオロエチレン−トリフルオロエチレン
スルホン酸重合体を用いる。15%のプロピレン転
化率及び98%の選択率でイソプロピルアルコール
を得る。 実施例 6 50gの市販のナフイオン−K樹脂(カリウム塩
よりなるデユポン社製のイオン交換膜材料)を
250mlの脱イオン水中で2時間還流させる。過
後に、該樹脂を室温で5時間100mlの20〜25%硝
酸で処理する。過に続いて硝酸処理を3回反復
する。最後に、該樹脂を中性となるまで脱イオン
水で洗浄し、105℃で24時間真空乾燥炉中で乾燥
させる。5gの前記賦活化したナフイオンH触媒
を150×8mmの寸法の固定床式のガラス製接触管
反応器に配置する。プロピレン(10g/時)及び
水(30g/時)を、150℃に加熱した触媒上に通
送する。16%のプロピレン転化率及び97%の選択
率でイソプロピルアルコールを得る。 実施例 7 170×12mmの寸法の不銹鋼製の固定床式接触反
応器に、実施例6の如く製造した5gのナフイオ
ン−H触媒を装入する。反応器を130℃に加熱し、
500psigの圧力下にプロピレン(8g/時)及び
(125g/時)を通送させる。31%のプロピレン転
化率及び96%の選択率でイソプロピルアルコール
を得る。 本発明を好ましい具体例に関連して記載したけ
れども、本発明を特定の形式に限定することを意
図するものでなく、逆に当業者に明らかな如き別
法、変更及び均等物を包含することを意図するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the hydration of propylene to isopropyl alcohol over a solid superacid catalyst. The hydration of propylene to isopropyl alcohol in sulfuric acid solution by a two-step esterification-hydrolysis process was one of the first petrochemical processing methods dating back to the early 1920's. However, the two-step process in the liquid phase has some serious drawbacks, for example the 85% sulfuric acid required for the propylene esterification reaction is corrosive; it accelerates the hydrolysis and separates the sulfuric acid from the alcohol after hydrolysis. There is a need to dilute the acidic reaction medium to facilitate the process; there is a need to reconcentrate the sulfuric acid before recycling it to the esterification step of the process; there is often a need to neutralize the alcohol product. There is a need to do so. Direct hydration of propylene over solid catalysts is therefore a practical method to overcome the above-mentioned difficulties. Considerable research has therefore been devoted to developing methods for hydrating propylene without sulfuric acid or other liquid acids. Conventional processes that have been investigated generally involve contacting propylene with water in the presence of a suitable solid catalyst at elevated temperature and pressure to directly produce the desired isopropyl alcohol. High pressure, relatively low temperature and high steam/propylene ratio favor conversion to isopropyl alcohol. When the hydration catalyst is active at low temperatures, the reaction is usually carried out in the presence of a large excess of liquid water (ie under correspondingly high pressure). Kaiser using a sulfonated styrene divinylbenzene ion exchange resin (e.g. Amberlite 15 or IR-120 from Rohm & Haas),
Beuther, Moore and Odioso (Ind.Eng.
Chemistry Product Res. & Development Volume 1
296-302 (1962)) studies the effects of temperature, pressure, space velocity and feed composition on conversion and selectivity. The catalyst used was at low temperature (<150℃)
When not active, use gas phase operation to avoid excessive pressure. The thermodynamic equilibrium that exists at higher temperatures limits the conversion of propylene to a very low degree. Some of the reported hydration processes, essentially gas phase processes for propylene conversion, use supported mineral acids at relatively low pressures. The catalyst used was silicophosphoric acid (U.S. Patent No.
2876266), phosphoric acid of Celite (U.S. Patent No.
2579601) and tungstic acid on alumina (FJ Sanders & BFDodge, Ind, Eng.
Chem., 26 , 208 (1934)). Conversion rates reported for gas phase operations such as over phosphoric acid impregnated with diatomaceous earth Celite at 225-250°C and 550 psig are only 3.8%.
It is. Although direct hydration processing in the gas phase overcomes the main drawbacks of two-step sulfuric acid-based solution processing, it has hitherto suffered from low single-stream conversion, which is dependent on thermodynamic vapor phase equilibrium conditions. This is thought to be the result of Therefore, the reactants are in gas phase (propylene) and liquid phase (water).
Research has focused on the use of conditions that allow both. Treatment with liquid water allows for direct hydration of olefins at much higher single-stream conversions than can be achieved by gas phase operation, probably because the solubility of the product alcohol dissolved in the liquid phase This is because it changes the thermodynamic equilibrium conditions that limit the gas phase conversion rate. Catalysts that can be used in this multiphase process must then exhibit hydrothermal stability as well as catalytic activity in the presence of water in the liquid phase at a given reaction temperature. The most commonly used catalyst for this propylene hydration process known so far is tungsten oxide, but silica
Alumina and supported Group and Group metals have also been reported. Ogino ((Catalyst) 4 , 73 (1962) J.CATAL.,
8, 64 (1967)) is a metal sulfate-silica gel catalyst effective for the hydration of propylene, especially Fe, Al, Cr, Cu,
We have discovered sulfate-silica gel catalysts of Zn, Co, Pb, Ni, Mn and the like. He concluded that an acidity range of 1.5 to -3 H 0 was most suitable using these catalysts. However, the method used to determine the surface acidity of the catalyst based on the color change of the indicator dye must be considered unreliable.
That is, there is no clear indication available as to what to expect with highly acidic solid catalysts, especially solid superacids. Sulfone-based cation exchange resins have also been proposed as catalysts for propylene hydration. Japanese Unexamined Patent Publication 1972-
Publication No. 151106 (Chemical Abstracts 88,
169578x) discloses the use of halogenated cation exchange resins of the sulfonic acid type to hydrate lower olefins to form the corresponding alcohols. Example 1 of this patent publication describes the hydration of propylene over a chlorinated Amberlite 15 sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer to produce isopropyl alcohol. The propylene conversion rate is stated to be 14.3% and the isopropanol selectivity to be 96%. A temperature of 130° C. and a pressure of 70 atmospheres (approximately 1000 psi) are required for the hydration reaction. The above-mentioned patent publication also describes the use of Nafion 501 resin from DuPont, "a perfluorovinyl ether copolymer containing sulfonic acid groups" as a catalyst. Example 2 of the aforementioned patent publication describes the use of this catalyst to hydrate 1-butene to secondary butanol with a conversion rate of 3.1%. This extremely low conversion rate is not explained, but the reason is clear considering that the commercially available Nafion 501 resin used is a potassium salt of resin sulfonic acid and is not an acid catalyst. Commercially available naphionic resins, which are potassium salts of sulfonic acid resins used in ion exchange membrane applications, are clearly unsuitable as hydration catalysts. The present invention relates to the hydration of lower ( C2 - C6 ) olefins in the gas phase at moderate temperatures and moderate pressures, including atmospheric pressure;
In particular, it has been discovered that the superacid solid perfluorinated sulfonic acid can be used to effectively promote the hydration of propylene to isopropyl alcohol. These catalysts include C 10 -C 18 perfluorinated alkanesulfonic acids, free acid form perfluorinated alkanesulfonic acid polymers such as trifluoroethylene sulfonic acid polymers, tetrafluoroethylene-trifluoroethylene sulfonic acid copolymers. A copolymer of a combined or activated free acid form of perfluoroalkenesulfonic acid and perfluorovinyl ether, such as the commercially available free acid form of Nafion resin from DuPont (referred to herein as Nafion-H). could be. These catalysts based on perfluorinated sulfonic acids (which are themselves solids) have very low or no volatility;
It has a high degree of long-term stability under the hydration conditions used, which is due to its extremely high acidity, hitherto unachievable with any solid catalyst system, and thus gives a selective and effective conversion of The temperature range of the hydration reaction of propylene promoted by perfluorinated sulfonic acids can vary between approximately 120° and 180°C, the molar ratio of water to propylene can vary from 1 to 50, and static flow The space velocity (LSHV) in the reactor can vary between about 1 and 10. Optimum conditions are found between 140°C and 160°C, a molar ratio of water to propylene between 2 and 10 and a space velocity between 2.5 and 5. The flow system can be at atmospheric pressure or under pressure. Moderate pressure (500-1000 psi) can be advantageous to increase the single stream yield of isopropyl alcohol. The reaction is preferably carried out in the gas phase over a fixed bed catalyst or as a multiphase system. Under these conditions, conversions of 15-30% of propylene to isopropyl alcohol are achieved in a single stream with selectivities of 96-99%. Optimal conditions for hydrating other lower olefins can be routinely determined. The perfluorinated solid alkanesulfonic acids used as catalysts in the present invention can be produced by various methods.
The perfluorinated alkanesulfonyl fluoride can be prepared in a variety of ways, such as by the use of electronic fluorination to prepare the corresponding perfluorinated alkanesulfonyl fluoride;
Journal of the Chemical Society (1947), 2640
-2645 can be hydrolyzed to the related alkanesulfonic acids. Alternative methods of preparing the catalyst include reacting perfluorinated alkyl iodides (R F I) with sulfur dioxide by their Gunylyal reaction or adding sulfonyl halides to perfluorinated olefins. Trifluoroethylene sulfonic acid polymers are described in US Pat. No. 3,041,317 (CA 58 451a).
Trifluoroethene-fluorinated sulfone polymers can be prepared by a variety of methods including hydrolysis with water and strong base (NaOH or KOH). This hydrolysis forms an alkali salt of the polymeric sulfonic acid, from which treatment with NHO 3 or H 2 SO 4 releases the effective acid form of the sulfonic acid. Tetrafluoroethylene-trifluoroethylene sulfonic acid copolymers are similarly prepared according to British Patent No. 1184321 (Chem, Abst, 73 , 15936V). Commercially available Nafion trade name ion exchange membrane resins, such as Nafion 501 manufactured by DuPont, are perfluorinated polymers having sulfonic acid groups in an amount of about 0.01 to 5 mole equivalents/g catalyst. The polymeric resin is a potassium salt with a repeating structure and can be specified as follows; or (In the formula, the ratio of x and y varies from about 2 to about 50,
m is 1 or 2). Polymers of the above structure can be prepared in various ways. One method described in US Pat. Nos. 3,282,875 and 3,882,093 consists of polymerizing the corresponding perfluorinated vinyl compounds. Polymeric catalysts can also be prepared by copolymerizing the corresponding perfluorinated vinyl ethers with perfluoroethylene and/or perfluoro-α-olefins according to US Pat. No. 4,041,091. Commercially available Nafion resins can be converted to their acid form (referred to as Nafion-H for distinction) by repeated treatment with hydrous strong acids such as nitric acid or sulfonic acid. A superacid is an acid with an H 0 greater than -11, such as -25, on the Hammett scale. i.e. sulfuric acid (−11 H 0 )
or exclude weaker acids such as HF (-10 H 0 ). The present invention will be illustrated by the following examples, which are included for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the invention in any way. Although the examples use the preferred olefin propylene, the invention is generally applicable to other olefins, especially lower olefins having up to 6 carbon atoms. Example 1 10g perfluorohexadecanesulfonic acid
C 16 F 33 SO 3 H is deposited on 75 g of porous chromosorb by vacuum evaporation. 5 g of this catalyst are charged into a stainless steel contact tube reactor with dimensions 170 x 12 mm. Heat the reactor to 135°C,
Propylene (8 g/hr) and water (25 g/hr) are passed under a pressure of 700 psig. Isopropyl alcohol was obtained with a propylene conversion of 23% and a selectivity of 96%. Example 2 10g perfluorodecanesulfonic acid
Deposit C 10 F 21 SO 3 H onto 90 g of porous alumina. 50 g of this catalyst are reacted under the conditions of Example 1 to obtain a 25% conversion of propylene to isopropyl alcohol with a selectivity of 97%. Example 3 97% using 10 g of perfluorodecanesulfonic acid C 12 F 25 SO 5 H as catalyst under the conditions of Example 1.
to obtain a selective conversion of 25% to isopropyl alcohol. Example 4 Fixed bed glass contact tube reactor (150 x 8 mm)
Charge 10 g of polymeric trifluoroethylene sulfonic acid catalyst to the reactor. Propylene (10 g/h) and steam (30 g/h) are passed over the catalyst heated to 150°C. Isopropyl alcohol is obtained with a propylene conversion of 18% and a selectivity of 96%. Example 5 The reaction is carried out as in Example 4, except that a tetrafluoroethylene-trifluoroethylene sulfonic acid polymer is used as the catalyst. Isopropyl alcohol is obtained with a propylene conversion of 15% and a selectivity of 98%. Example 6 50 g of commercially available Nafion-K resin (ion exchange membrane material manufactured by Dupont made from potassium salt) was
Reflux in 250 ml deionized water for 2 hours. After aging, the resin is treated with 100 ml of 20-25% nitric acid for 5 hours at room temperature. The nitric acid treatment is repeated three times. Finally, the resin is washed with deionized water until neutral and dried in a vacuum drying oven at 105° C. for 24 hours. 5 g of the activated Nafion H catalyst are placed in a fixed bed glass contact tube reactor with dimensions of 150 x 8 mm. Propylene (10 g/h) and water (30 g/h) are passed over the catalyst heated to 150°C. Isopropyl alcohol is obtained with a propylene conversion of 16% and a selectivity of 97%. Example 7 A fixed bed contact reactor made of stainless steel with dimensions of 170 x 12 mm is charged with 5 g of the Nafion-H catalyst prepared as in Example 6. Heat the reactor to 130°C,
Propylene (8 g/hr) and (125 g/hr) are passed under a pressure of 500 psig. Isopropyl alcohol is obtained with a propylene conversion of 31% and a selectivity of 96%. Although the invention has been described with reference to preferred embodiments, it is not intended to limit the invention to any particular form, but on the contrary to cover alternatives, modifications and equivalents as will be apparent to those skilled in the art. It is intended that

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 気相中で、低級オレフインを水和して対応の
アルコールにするに十分な時間、固体過フツ素化
スルホン酸の超酸触媒上で前記オレフインを水で
処理即ち水と接触させることから成る、低級オレ
フインを対応のアルコールに水和する方法。 2 プロピレンを水和して対応のイソプロピルア
ルコールにするに十分な時間、固体過フツ素化ス
ルホン酸の超酸触媒上でプロピレンを水で処理即
ち水と接触させることから成る特許請求の範囲第
1項記載の方法。 3 C10〜C18過フツ素化アルカンスルホン酸の超
酸触媒を用いる特許請求の範囲第1項記載の方
法。 4 重合体の過フツ素化エチレンスルホン酸の超
酸触媒を用いる特許請求の範囲第1項記載の方
法。 5 テトラフルオロエチレン−トリフルオロエチ
レンスルホン酸の超酸共重合体を触媒として用い
る特許請求の範囲第1項記載の方法。
Claims: 1. Treating the lower olefin with water over a superacid catalyst of solid perfluorinated sulfonic acid in the gas phase for a period sufficient to hydrate the lower olefin to the corresponding alcohol. A method for hydrating lower olefins to the corresponding alcohols, comprising contacting them with the corresponding alcohols. 2. Claim 1 comprising treating or contacting propylene with water over a solid perfluorinated sulfonic acid superacid catalyst for a period sufficient to hydrate the propylene to the corresponding isopropyl alcohol. The method described in section. 3. The method of claim 1 using a superacid catalyst of 3 C10 to C18 perfluorinated alkanesulfonic acids. 4. The method according to claim 1, which uses a polymeric perfluorinated ethylene sulfonic acid superacid catalyst. 5. The method according to claim 1, wherein a superacid copolymer of tetrafluoroethylene-trifluoroethylene sulfonic acid is used as a catalyst.
JP56128262A 1980-08-18 1981-08-18 Hydration of lower olefin to corresponding alcohol Granted JPS5759823A (en)

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BE889943A (en) 1982-02-12
IT1189022B (en) 1988-01-28
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