JPH05237392A - Oxidization catalyst and epoxidation method - Google Patents

Oxidization catalyst and epoxidation method

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JPH05237392A
JPH05237392A JP4072175A JP7217592A JPH05237392A JP H05237392 A JPH05237392 A JP H05237392A JP 4072175 A JP4072175 A JP 4072175A JP 7217592 A JP7217592 A JP 7217592A JP H05237392 A JPH05237392 A JP H05237392A
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JP
Japan
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catalyst
hydrogen peroxide
reaction
formula
general formula
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JP4072175A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Teshigahara
聡志 勅使川原
Yoshiaki Kano
芳明 加納
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To epoxidize olefins in high selectivity and high conversion ratio by using hydrogen peroxide as an oxidization agent and using a compd. consisting of tungstic acid, phosphoric acid and cation of onium salt as a catalyst in the presence of a water-insoluble solvent. CONSTITUTION:A catalyst expressed by formula Q9PW9O34 is used for oxidization reaction using hydrogen peroxide as an oxidization agent. In formula, Q is cation species expressed by R1R2R3R4M<+> wherein R1-R4 are independently alkyl groups of 1-30 carbon number and one of them may be H, and further, R1-R4 may form a ring with adjacent groups. M is N or P. This catalyst is used for epoxidation of olefins by using hydrogen peroxide as an oxidization agent in the presence of a water-insoluble solvent (e.g. benzene).

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、タングステン及び燐な
らびにオニウムの陽イオン基を基材とした化合物に関す
るものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to compounds based on cation groups of tungsten, phosphorus and onium.

【0002】本発明で得られる化合物は、過酸化水素を
酸化剤として用いる酸化反応の触媒として優れた性能を
示す有用な化合物である。
The compound obtained in the present invention is a useful compound showing excellent performance as a catalyst for an oxidation reaction using hydrogen peroxide as an oxidizing agent.

【0003】具体的用途としては、オレフィン類のエポ
キシ化反応、ケトンおよびオレフィン類の酸化開裂反
応、アルコール及びアルデヒド類の対応するアルデヒド
並びにカルボン酸への酸化反応、α、ω−ジオール類の
ラクトン化反応、脂肪族および芳香族炭化水素のヒドロ
キシル化反応等における過酸化水素酸化用の触媒として
の用途が挙げられる。
Specific applications include epoxidation reaction of olefins, oxidative cleavage reaction of ketones and olefins, oxidation reaction of alcohols and aldehydes to corresponding aldehydes and carboxylic acids, lactonization of α, ω-diols. Examples thereof include use as a catalyst for hydrogen peroxide oxidation in reactions, hydroxylation reactions of aliphatic and aromatic hydrocarbons, and the like.

【0004】[0004]

【従来の技術】例えば、特開昭57−156475号公
報には、特定元素の誘導体と相間移動触媒を併用する酸
化方法が記載されている。しかし、この方法は大過剰の
オレフィンを反応に供して実施するため、効率的でな
く、比較的高濃度の過酸化水素(50%)を使用してい
るので取り扱いが困難である。
2. Description of the Related Art For example, JP-A-57-156475 discloses an oxidation method in which a derivative of a specific element and a phase transfer catalyst are used in combination. However, this method is not efficient because it is carried out with a large excess of olefin, and it is difficult to handle because it uses a relatively high concentration of hydrogen peroxide (50%).

【0005】また、特開昭62−234550号公報に
はタングステンのヘテロポリ酸の4級アンモニウム塩を
触媒として用いる酸化方法が開示されている。この方法
では、反応を充分に進行させるには多量の触媒が必要で
あるうえに、触媒調製に煩雑な操作が必要である。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 62-234550 discloses an oxidation method using a quaternary ammonium salt of a heteropoly acid of tungsten as a catalyst. In this method, a large amount of catalyst is required for the reaction to proceed sufficiently, and in addition, a complicated operation is required for catalyst preparation.

【0006】リン酸誘導体、タングステン誘導体、オニ
ウム塩の3成分からなる触媒を用いる相間移動触媒反応
条件下での酸化反応としては、例えばJ.Org.Ch
em483831(1983)に、タングステン酸塩と
リン酸塩を過酸化水素中で酸性条件下で縮合させた後、
エポキシ化反応が行われている。その際、タングステン
酸塩に対して、過剰量のリン酸塩が添加されている。
The oxidation reaction under a phase transfer catalytic reaction condition using a catalyst composed of a phosphoric acid derivative, a tungsten derivative and an onium salt is described in, for example, J. Org. Ch
em483831 (1983) after condensing tungstate and phosphate in hydrogen peroxide under acidic conditions,
The epoxidation reaction is taking place. At that time, an excessive amount of phosphate is added to tungstate.

【0007】J.Org.Chem.53.1533
(1988)、特開昭59−108793号公報等に
は、ペルオキソタングステン酸とリン酸から得られた縮
合体のオニウム塩を調製し、触媒として使用している。
しかし反応を充分に進行させるには、多量の触媒が必要
であるうえに触媒の調製には、煩雑な操作が必要であ
る。
J. Org. Chem. 53.1533
(1988), JP-A-59-108793, etc., an onium salt of a condensate obtained from peroxotungstic acid and phosphoric acid is prepared and used as a catalyst.
However, in order to allow the reaction to proceed sufficiently, a large amount of catalyst is required, and in addition, a complicated operation is required for preparing the catalyst.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、酸化
剤として過酸化水素を用いる酸化反応における高性能を
示す触媒を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a catalyst showing high performance in an oxidation reaction using hydrogen peroxide as an oxidizing agent.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、過酸化水素を
酸化剤として用いる酸化反応において、高性能を示す下
記一般式(I) QPW34 (I) で示される触媒および下記一般式(II) Q121553 (II) (式中、Qは一般式(A) R (A) 但し、式(A)中のR〜Rは各々独立して炭素数1
〜30のアルキル基を示し、その一つが水素原子であっ
てもよく、更に、R〜Rはそれぞれ隣接する基と環
を形成してもよい。Mは窒素または燐原子である。)で
示される触媒に関する。
The present invention provides a catalyst represented by the following general formula (I) Q 9 PW 9 O 34 (I) which exhibits high performance in an oxidation reaction using hydrogen peroxide as an oxidant and the following. formula (II) Q 12 P 2 W 15 O 53 (II) ( wherein, Q is formula (a) R 1 R 2 R 3 R 4 M + (a) where, R 1 in the formula (a) To R 4 each independently have 1 carbon atom
To 30 alkyl groups, one of which may be a hydrogen atom, and each of R 1 to R 4 may form a ring with an adjacent group. M is a nitrogen or phosphorus atom. ) Concerning the catalyst shown.

【0010】以下に本発明についての詳細を説明する。The present invention will be described in detail below.

【0011】本発明の触媒は、タングステン酸及び燐酸
並びにオニウム塩の陽イオンから構成される化合物であ
る。より具体的に示せば、一般式(I) QPW34 (I) で表わされる化合物および一般式(II) Q121553 (II) (式中、Qは一般式(A) R (A) 但し、式(A)中のR〜Rは各々独立して炭素数1
〜30のアルキル基を示し、その一つが水素原子であっ
てもよく、更に、R〜Rはそれぞれ隣接する基と環
を形成してもよい。Mは窒素または燐原子である。)で
示される化合物である。
The catalyst of the present invention is a compound composed of tungstic acid, phosphoric acid and a cation of an onium salt. More specifically, the compound represented by the general formula (I) Q 9 PW 9 O 34 (I) and the general formula (II) Q 12 P 2 W 15 O 53 (II) (wherein, Q is a general formula) (A) R 1 R 2 R 3 R 4 M + (A) However, each of R 1 to R 4 in the formula (A) independently has 1 carbon atom.
To 30 alkyl groups, one of which may be a hydrogen atom, and each of R 1 to R 4 may form a ring with an adjacent group. M is a nitrogen or phosphorus atom. ) Is a compound represented by.

【0012】一般式(I)及び(II)で表される化合
物の製造方法は、特に限定されるものではないが、例え
ば下記の方法により製造が可能である。
The method for producing the compounds represented by the general formulas (I) and (II) is not particularly limited, but the compounds can be produced, for example, by the following method.

【0013】一般式(I)で表される化合物は、タング
ステン酸ナトリウムと燐酸との反応により得ることがで
きる。具体的にはタングステン酸ナトリウム・2水和物
と燐酸をモル比でタングステン原子:燐原子が9:1に
なるように仕込んだ水溶液をつくり、室温で1時間撹は
んし、その後希塩酸をゆっくり加えてpHを7に調製
し、更に2時間撹はんすることにより生成する白色沈澱
物を回収し、飽和食塩水及びエタノールで洗浄した後、
減圧乾燥することにより、NaPW34・nH
Oが得られる。次に得られたNaPW34・nH
Oを純水に溶解または懸濁させ、ここにオニウム塩を
加えて、40℃で2時間撹はんし、ジクロロメタンを用
いて室温で抽出を行い、純水で洗浄した後、溶媒を除去
することにより白色または淡黄色の固体として一般式
(I)で表される化合物が得られる。
The compound represented by the general formula (I) can be obtained by reacting sodium tungstate with phosphoric acid. Specifically, prepare an aqueous solution containing sodium tungstate dihydrate and phosphoric acid at a molar ratio of tungsten atom: phosphorus atom of 9: 1, stir at room temperature for 1 hour, and then slowly add dilute hydrochloric acid. In addition, the pH was adjusted to 7 and the white precipitate formed by further stirring for 2 hours was recovered and washed with saturated saline and ethanol.
By drying under reduced pressure, Na 9 PW 9 O 34 · nH 2
O is obtained. Next, the resulting Na 9 PW 9 O 34 · nH
2 O is dissolved or suspended in pure water, an onium salt is added thereto, stirred at 40 ° C. for 2 hours, extracted with dichloromethane at room temperature, washed with pure water, and then the solvent is removed. By doing so, the compound represented by the general formula (I) is obtained as a white or pale yellow solid.

【0014】一般式(II)で表される化合物の製造に
おいては、18−タングスト−2−リン酸(H
1862・nHO)が原則として使用でき、これを
塩化ナトリウムを用いて、水溶液中でカチオン交換を行
い、18−タングスト−2−リン酸ナトリウム塩を回収
する。18−タングストリン酸ナトリウム塩の水溶液を
つくり、撹はんしながら1mol/lの炭酸ナトリウム
水溶液をゆっくりと加え、pHを9にする。pHを9に
維持しながら2時間撹はんする。生成した白色沈澱物を
回収し、飽和食塩水およびエタノールで洗浄した後、減
圧乾燥することにより、Na121553・n
Oが得られる。以下は、上記手法と同様にオニウム
塩とのカチオン交換を行うことにより、白色または淡黄
色固体として、一般式(II)で表される化合物が得ら
れる。
In the production of the compound represented by the general formula (II), 18-tungsto-2-phosphate (H 6 P 2 W) is used.
18 O 62 · nH 2 O) can be used in principle, and this is subjected to cation exchange in an aqueous solution using sodium chloride to recover 18-tungsto-2-phosphate sodium salt. An aqueous solution of 18-tungstophosphoric acid sodium salt is prepared, and a 1 mol / l sodium carbonate aqueous solution is slowly added with stirring to adjust the pH to 9. Stir for 2 hours, maintaining the pH at 9. The white precipitate formed was collected, washed with saturated saline and ethanol, and then dried under reduced pressure to obtain Na 12 P 2 W 15 O 53 · n.
H 2 O is obtained. In the following, the compound represented by the general formula (II) is obtained as a white or pale yellow solid by cation exchange with an onium salt in the same manner as in the above method.

【0015】上記方法において使用されるオニウム塩
は、一般式 R (式中R〜Rは、各々独立して炭素数1〜30のア
ルキル基を示し、その一つが水素原子であってもよく、
更に、R〜Rはそれぞれ隣接する基と環を形成して
もよい。Mは窒素または燐原子であり、QはCl
Br,I等のハロゲンイオン、OH、HSO4−
等の無機アニオンである。)で表される4級アンモニウ
塩または4級ホスホニウム塩である。
[0015] onium salt used in the above methods has the general formula R 1 R 2 R 3 R 4 M + Q - ( wherein R 1 to R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms , One of which may be a hydrogen atom,
Furthermore, R 1 to R 4 may form a ring with adjacent groups. M is a nitrogen or phosphorus atom, Q is Cl ,
Halogen ions such as Br , I , OH , HSO 4
Are inorganic anions such as. ) Is a quaternary ammonium salt or a quaternary phosphonium salt represented by

【0016】4級アンモニウム塩の具体例としては、テ
トラエチルアンモニウムクロライド、テトラ−n−プロ
ピルアンモニウムクロライド、テトラ−n−ブチルアン
モニウムクロライド、テトラ−n−ブチルアンモニウム
ブロマイド、テトラヘキシルアンモニウムクロライド、
トリオクチルエチルアンモニウムクロライド、テトラド
デシルアンモニウムクロライド、セチルピリジニウムク
ロライド、エチルピコリニウムクロライド、n−ブチル
ピコリニウムクロライド、エチルイミダゾリンクロライ
ド等を挙げることができる。
Specific examples of the quaternary ammonium salt include tetraethylammonium chloride, tetra-n-propylammonium chloride, tetra-n-butylammonium chloride, tetra-n-butylammonium bromide, tetrahexylammonium chloride,
Examples thereof include trioctylethylammonium chloride, tetradodecylammonium chloride, cetylpyridinium chloride, ethylpicolinium chloride, n-butylpicolinium chloride and ethylimidazoline chloride.

【0017】オニウム塩の使用量は、化学量論量より若
干過剰量であることが、回収効率及び生成物の精製の容
易さの面から好ましい。
The amount of the onium salt used is preferably slightly in excess of the stoichiometric amount, from the viewpoints of recovery efficiency and easiness of product purification.

【0018】本発明の化合物は、過酸化水素水を酸化剤
として使用する酸化反応において高性能を示す触媒とな
る。よって、オレフィン類のエポキシ化反応における触
媒として使用することができる。
The compound of the present invention serves as a catalyst showing high performance in an oxidation reaction using hydrogen peroxide solution as an oxidant. Therefore, it can be used as a catalyst in the epoxidation reaction of olefins.

【0019】本発明の化合物を触媒として使用するエポ
キシ化反応に於いて使用されるオレフィン類は、一般式
(III)
The olefins used in the epoxidation reaction using the compound of the present invention as a catalyst have the general formula (III)

【0020】[0020]

【化1】 (式中、R、R、R、Rは、エポキシ化反応に
おいて不活性な官能基に置換され、それぞれ水素原子ま
たは炭素数20までの炭素原子を有するアルキル及びア
ルケニル、任意に分岐形状にあるシクロアルキル、シク
ロアルケニル、アリーリ、アルキルアリール、アルケニ
ルアリールを表す。更に、R〜Rは、それぞれ隣接
する基と環を形成してもよい。)で表される。R〜R
で表される基の具体例としては、水素原子、ヒドロキ
シ、ハロゲン、ニトロ、アルコキシ、カルボニル、カル
ボン酸、エステル、ニトリル等の基を挙げることができ
る。
[Chemical 1] (In the formula, R 5 , R 6 , R 7 , and R 8 are each a hydrogen atom or an alkyl or alkenyl having a carbon atom of up to 20 carbon atoms, which is substituted with an inactive functional group in the epoxidation reaction, and optionally branched. Represents a cycloalkyl, cycloalkenyl, aryli, alkylaryl, or alkenylaryl having a shape, and R 5 to R 8 may each form a ring with an adjacent group). R 5 to R
Specific examples of the group represented by 8 include a hydrogen atom, hydroxy, halogen, nitro, alkoxy, carbonyl, carboxylic acid, ester, nitrile and the like.

【0021】一般式(IV)で表されるオレフィン類の
具体例としては、アルケン類として、エチレン、プロピ
レン、ブテン類、ブタジエン、ペンテン類、1−ヘキセ
ン、3−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、ジイ
ソブチレン、1−ノネン、リモネン、ピネン、ミルセ
ン、1−ウンデセン、1−ペンタデセン、1−オクタデ
セン、1−ノナデセン、プロピレンの3量体および4量
体等が挙げられる。ポリエン類として鎖状テルペン類、
ポリブタジエンが挙げられる。芳香族オレフィン性炭化
水素としてはスチレン、メチルスチレン、ジビニルベン
ゼン、インデン、スチルベン等が挙げられる。また、脂
環式オレフィン性炭化水素類としてシクロペンテン、シ
クロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シキ
ロオクタジエン、シクロデセン、シクロドデカトリエ
ン、ジシクロペンタジエン、メチレンシクロプロパン、
メチレンシクロペンタン、メチレンシクロヘキサン、ビ
ニルシクロヘキサンが挙げられる。置換型オレフィン性
炭化水素類として、メチルアリルケトン等のオレフィン
ケトン類、塩化アリル、臭化アリル、塩化クロチル、塩
化メタリル、ジクロロブテン類等のハロゲン化オレフィ
ン類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のオレ
フィンカルボン酸類、アリルアルコール等のオレフィン
アルコール類、アリルアセテート、アルキルアクリレー
ト、アルキルメタクリレート、ジアリルマレート、ジア
リルフタレート等のオレフィンエステル類が挙げられる
がこれに限定されるものではない。
Specific examples of the olefins represented by the general formula (IV) include, as alkenes, ethylene, propylene, butenes, butadiene, pentenes, 1-hexene, 3-hexene, 1-heptene, 1-. Examples include octene, diisobutylene, 1-nonene, limonene, pinene, myrcene, 1-undecene, 1-pentadecene, 1-octadecene, 1-nonadecene, propylene trimers and tetramers, and the like. Chain terpenes as polyenes,
Examples include polybutadiene. Examples of aromatic olefinic hydrocarbons include styrene, methylstyrene, divinylbenzene, indene and stilbene. Further, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, cyclooctadiene, cyclodecene, cyclododecatriene, dicyclopentadiene, methylenecyclopropane, as alicyclic olefinic hydrocarbons,
Examples thereof include methylenecyclopentane, methylenecyclohexane and vinylcyclohexane. Substituted olefinic hydrocarbons include olefin ketones such as methylallyl ketone, halogenated olefins such as allyl chloride, allyl bromide, crotyl chloride, methallyl chloride and dichlorobutene, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, etc. The olefinic carboxylic acids, the olefinic alcohols such as allyl alcohol, and the olefinic esters such as allyl acetate, alkyl acrylate, alkyl methacrylate, diallyl malate, and diallyl phthalate are listed, but are not limited thereto.

【0022】上記エポキシ化反応における反応温度及び
圧力は、オレフィンの反応性、物理的及び化学的性状、
または過酸化水素の安定性によって決定される。反応温
度は過酸化水素の自己分解速度が低く抑えられる温度範
囲であれば良く、例えば0〜100℃とすることができ
る。
The reaction temperature and pressure in the above epoxidation reaction depend on the reactivity, physical and chemical properties of the olefin,
Or it is determined by the stability of hydrogen peroxide. The reaction temperature may be in a temperature range where the rate of self-decomposition of hydrogen peroxide can be suppressed low, and can be set to, for example, 0 to 100 ° C.

【0023】また、反応は常圧でもオートクレーブ中で
過圧下で行ってもよく、反応時間は、0.5〜24時間
とすることができる。
The reaction may be carried out at normal pressure or in an autoclave under overpressure, and the reaction time may be 0.5 to 24 hours.

【0024】触媒の使用量は、オレフィン1molに対
して0.0001〜0.5molの範囲とすることが好
ましい。
The amount of the catalyst used is preferably in the range of 0.0001 to 0.5 mol per 1 mol of olefin.

【0025】反応に使用される過酸化水素水は、市販さ
れ入手容易なものをそのそまま用いいることができる。
その濃度は、例えば10〜60%とすることができる。
過酸化水素水の使用量は、オレフィン1molに対し
て、0.5〜3molの範囲が好ましく、1.0〜1.
5molとすることが特に好ましい。
As the hydrogen peroxide solution used in the reaction, a commercially available and easily available product can be used as it is.
The concentration can be, for example, 10 to 60%.
The amount of hydrogen peroxide used is preferably in the range of 0.5 to 3 mol, and 1.0 to 1.
It is particularly preferable to set it to 5 mol.

【0026】水不溶性溶媒としては、芳香族炭化水素、
エステル化合物、ハロゲン化炭化水素等が挙げられる。
芳香族炭化水素としてはベンゼン、トルエン、エチルベ
ンゼン、キシレン、メシチレン等、エステル化合物とし
ては酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢
酸イソブチル等、ハロゲン化炭化水素としてはモノクロ
ロメタン、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジ
クロロエタン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼ
ン、モノブロモベンゼン等が挙げられる。溶媒の使用量
は、脂環式オレフィン類1gあたり、1〜20mlとす
ることが好ましい。
As the water-insoluble solvent, aromatic hydrocarbons,
Examples thereof include ester compounds and halogenated hydrocarbons.
Aromatic hydrocarbons are benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, mesitylene, etc., ester compounds are ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, isobutyl acetate, etc., and halogenated hydrocarbons are monochloromethane, dichloromethane, chloroform, 1,2. -Dichloroethane, monochlorobenzene, dichlorobenzene, monobromobenzene and the like can be mentioned. The amount of the solvent used is preferably 1 to 20 ml per 1 g of the alicyclic olefin.

【0027】反応の操作条件は、水相と水不溶性有機相
の二相系中において行うことが好ましい。有機相はオレ
フィン及び水不溶性溶媒から構成され、水相は過酸化水
素を含有する。具体的には、 触媒及びオレフィン類を溶解した水不溶性溶媒に、過
酸化水素水を導入してエポキシ化反応を行う方法あるい
は、 触媒と過酸化水素水を混合した系に水不溶性溶媒を加
え、オレフィン類を導入してエポキシ化反応を行う方法
等を挙げることができる。
The operating conditions of the reaction are preferably carried out in a two-phase system of an aqueous phase and a water-insoluble organic phase. The organic phase is composed of olefin and a water-insoluble solvent, and the aqueous phase contains hydrogen peroxide. Specifically, a method in which hydrogen peroxide solution is introduced into a water-insoluble solvent in which a catalyst and olefins are dissolved to carry out an epoxidation reaction, or a water-insoluble solvent is added to a system in which a catalyst and hydrogen peroxide solution are mixed, Examples thereof include a method of introducing an olefin to carry out an epoxidation reaction.

【0028】尚、の操作方法において、触媒と過酸化
水素水を混合する際に、例えば40〜80℃の温度範囲
で加熱処理を行うことが好ましい。
In the above operating method, when the catalyst and the hydrogen peroxide solution are mixed, it is preferable to perform heat treatment at a temperature range of 40 to 80 ° C., for example.

【0029】反応終了後は、有機相を分離し、更に水相
中の有機成分の抽出を行った後、亜硫酸水素ナトリウ
ム、チオ硫酸ナトリウム等の水溶液で洗浄することによ
り、残留過酸化物を分解し、アルカリ水溶液での中和処
理、純水での洗浄を行うことが好ましい。次に溶媒減圧
除去したのち、n−ヘキサン、n−ヘプタン等の炭化水
素中に投入することにより、触媒および副生ポリマーを
析出させ、ろ過により除去することができる。ろ液の濃
縮により脂環式エポキシ誘導体の粗製品を回収すること
ができる。
After completion of the reaction, the organic phase is separated, the organic components in the aqueous phase are extracted, and then washed with an aqueous solution of sodium hydrogen sulfite, sodium thiosulfate or the like to decompose residual peroxide. However, it is preferable to perform neutralization treatment with an alkaline aqueous solution and washing with pure water. Then, the solvent is removed under reduced pressure, and then the catalyst and the by-produced polymer are precipitated by introducing into a hydrocarbon such as n-hexane or n-heptane, and can be removed by filtration. The crude product of the alicyclic epoxy derivative can be recovered by concentrating the filtrate.

【0030】更に必要であれば、蒸留により高純度の製
品を回収することができる。その際、可能なかぎり短時
間で蒸留を行うことが好ましく、薄膜蒸留、フラッシュ
蒸留等を用いることができる。このとき、重合禁止剤を
添加することが好ましい。
Further, if necessary, a highly pure product can be recovered by distillation. At that time, it is preferable to carry out distillation in the shortest time possible, and thin film distillation, flash distillation and the like can be used. At this time, it is preferable to add a polymerization inhibitor.

【0031】尚、原料および製品は重合性が高いため、
エポキシ化反応中および後処理、蒸留工程において重合
禁止剤を使用してもよい。但しエポキシ化反応中に重合
禁止剤を添加する場合、触媒活性の低下を招くため、原
料誘導体に対して500ppm以下であることが好まし
い。
Since the raw materials and products have high polymerizability,
A polymerization inhibitor may be used during the epoxidation reaction and in the post-treatment and distillation steps. However, when a polymerization inhibitor is added during the epoxidation reaction, the catalyst activity is lowered, so that it is preferably 500 ppm or less with respect to the raw material derivative.

【0032】重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ナ
フトール、t−ブチルハイドロキノン、t−ブチルカテ
コール等のアルコール系安定剤を例示できる。
Examples of the polymerization inhibitor include alcohol-based stabilizers such as hydroquinone, naphthol, t-butylhydroquinone and t-butylcatechol.

【0033】[0033]

【実施例】以下に実施例を示し本発明の効果を具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
EXAMPLES The effects of the present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

【0034】実施例1 撹はん装置、温度計を付した200mlの三つ口フラス
コを用い、NaWO・2HO(36g,120m
mol)を純水100mlに溶解させた後、85重量%
のHPO水溶液(1.54g,13.4mmol)
を加えた。25℃で30分間撹はんした。ここへ、12
N塩酸をゆっくり加え、水溶液のpHを7.1にした。
その際に生じた白色沈澱をろ過することにより回収し
た。冷水で数回洗浄後、40℃で減圧乾燥させることに
より、NaPW34・nHO(n<10)を得
た。回収された白色固体の乾燥後の重量は17gであっ
た。NaPW34・nHO(5g)を純水50
mlに加えて懸濁させ、トリオクチルモノメチルアンモ
ニウムクロライド(8.5g)を加え、40℃で3時間
撹はんした後、室温まで冷却した。ジクロロメタン50
mlを加え、激しく撹はんした。静置して二相に分離さ
せた後、ジクロロメタン相を分液した。分液した有機相
は純水で洗浄した後、ろ過を行い、回収したろ液をロー
タリーエバポレーターにより溶媒の除去を行った。得ら
れた化合物の元素分析結果は、C=48.56、H=
8.55、N=2.20、P=0.41、W=29.7
1であった。
[0034] Example 1 agitation device, using a three-necked flask 200ml marked with thermometer, Na 2 WO 4 · 2H 2 O (36g, 120m
(mol) was dissolved in 100 ml of pure water, and then 85% by weight
H 3 PO 4 aqueous solution (1.54 g, 13.4 mmol)
Was added. The mixture was stirred at 25 ° C for 30 minutes. Here 12
N hydrochloric acid was slowly added to bring the pH of the aqueous solution to 7.1.
The white precipitate formed at that time was collected by filtration. After washing several times with cold water, dried under reduced pressure at 40 ° C., to obtain a Na 9 PW 9 0 34 · nH 2 O (n <10). The weight of the recovered white solid after drying was 17 g. Na 9 PW 9 O 34 · nH 2 O and (5 g) purified water 50
The mixture was added to and suspended in ml, trioctylmonomethylammonium chloride (8.5 g) was added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 3 hours and then cooled to room temperature. Dichloromethane 50
ml was added and stirred vigorously. After standing to separate into two phases, the dichloromethane phase was separated. The separated organic phase was washed with pure water and then filtered, and the recovered filtrate was subjected to solvent removal by a rotary evaporator. The elemental analysis result of the obtained compound is C = 48.56, H =
8.55, N = 2.20, P = 0.41, W = 29.7
It was 1.

【0035】また、塩化メチレン溶液中での31P−N
MR測定結果δ−10.30(HPO基準)にピー
クが1本検出されたのみであった。また、IRスペクト
ルを図1に示す。その結果、得られた化合物は[(C
17CHN]PW34と同定された。
Also, 31 P--N in methylene chloride solution
As a result of MR measurement, only one peak was detected at δ-10.30 (H 3 PO 4 standard). The IR spectrum is shown in FIG. As a result, the obtained compound was [(C 8
Was identified as H 17) 3 CH 3 N] 9 PW 9 O 34.

【0036】冷却器、攪拌装置、温度計を付した200
mlの四つ口フラスコに31%過酸化水素水12.0g
(H換算で110.4mmol)及び上記で得ら
れた化合物[(C17CHN]PW
34を0.25g導入し、40℃まで加熱した。ヒドロ
キシジシクロペンタジエン13.6g(DCPD−O
H,92mmol)をクロロホルム100mlに溶解さ
せた液を滴下し、滴下終了後、更に5時間反応させた。
200 equipped with a cooler, a stirrer and a thermometer
12.0 g of 31% hydrogen peroxide solution in a four-necked flask of ml.
(110.4 mmol in terms of H 2 O 2 ) and the compound [(C 8 H 17 ) 3 CH 3 N] 9 PW 9 O obtained above.
0.25g of 34 was introduced and heated to 40 ° C. 13.6 g of hydroxydicyclopentadiene (DCPD-O
(H, 92 mmol) dissolved in 100 ml of chloroform was added dropwise, and after completion of the addition, the reaction was continued for 5 hours.

【0037】反応終了後、反応液から有機相を分液し、
水相をジエチルエーテルで抽出操作を行ない、これを有
機相に加えた。10重量%のチオ硫酸ナトリウム水溶
液、5重量%炭酸水素ナトリウム水溶液および純水で洗
浄した後、ロータリーエバポレーターで低沸点成分を除
去し、生成物を回収した。転化率及び選択率は、反応液
のGC分析により求め、その結果を表1に示した。
After completion of the reaction, the organic phase is separated from the reaction solution,
The aqueous phase was extracted with diethyl ether and added to the organic phase. After washing with a 10 wt% sodium thiosulfate aqueous solution, a 5 wt% sodium hydrogen carbonate aqueous solution and pure water, low-boiling components were removed with a rotary evaporator to recover the product. The conversion rate and selectivity were determined by GC analysis of the reaction solution, and the results are shown in Table 1.

【0038】実施例2 トリオクチルメチルアンモニウムクロライドの代わり
に、セチルピリジニウムクロライドを使用し、水溶液中
で沈澱した白色固体である、
Example 2 Instead of trioctylmethylammonium chloride, cetylpyridinium chloride was used, which is a white solid precipitated in an aqueous solution.

【0039】[0039]

【化2】 を回収し、これを触媒として使用したこと以外は実施例
1と同様の方法により行なった。その結果を表1に示し
た。
[Chemical 2] Was recovered and used in the same manner as in Example 1 except that this was used as a catalyst. The results are shown in Table 1.

【0040】実施例3 K1862(15g)を純水50mlに溶解
し、NaClO(20g)を加え、室温で2時間撹は
んした。水溶液をろ過することにより不溶成分を除去し
た後、1MのNaCO水溶液を加え水溶液のpHを
9にし、これを維持したまま1時間撹はんした。生成し
た白色沈澱をろ過により回収し、飽和食塩水およびエタ
ノールで洗浄し、40℃で減圧乾燥した。得られた白色
固体の重量は、11gであった。このようにして得られ
たNa121553・nHO(5g)を50
mlの純粋に懸濁させ、トリオクチルメチルアンモニウ
ムクロライド(7.0g)をこれに加えて、40℃で2
時間撹はんした。室温まで冷却した後、ジクロロメタン
50mlを加えて激しく撹はんした。静置して二相に分
離させた後、ジクロロメタン相を分液した。分液相を純
水で洗浄した後、ろ過を行い、回収したろ液からロータ
リーエバポレーターにより、溶媒を除去することによっ
て、淡黄色の固体を回収した。得られた化合物の元素分
析結果はC=44.31、H=8.04、N=2.1
1、P=0.67、W=34.32であった。得られた
化合物のIRスペクトルを図2に示す。その結果、得ら
れた化合物は[(C17CHN]12
1553と同定された。
Example 3 K 6 P 2 W 18 O 62 (15 g) was dissolved in 50 ml of pure water, NaClO 4 (20 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. After removing the insoluble component by filtering the aqueous solution, a 1 M Na 2 CO 3 aqueous solution was added to adjust the pH of the aqueous solution to 9, and the mixture was stirred for 1 hour while maintaining this. The white precipitate formed was collected by filtration, washed with saturated saline and ethanol, and dried under reduced pressure at 40 ° C. The weight of the obtained white solid was 11 g. Thus Na 12 obtained P 2 W 15 O 53 · nH 2 O and (5 g) 50
3 ml of pure suspension, trioctylmethylammonium chloride (7.0 g) was added thereto, and the mixture was added at 40 ° C. for 2 hours.
Stir for time. After cooling to room temperature, 50 ml of dichloromethane was added and stirred vigorously. After standing to separate into two phases, the dichloromethane phase was separated. The separated phase was washed with pure water, filtered, and the solvent was removed from the collected filtrate by a rotary evaporator to recover a pale yellow solid. The elemental analysis results of the obtained compound are C = 44.31, H = 8.04, N = 2.1.
1, P = 0.67 and W = 34.32. The IR spectrum of the obtained compound is shown in FIG. As a result, the compound obtained [(C 8 H 17) 3 CH 3 N] 12 P 2 W
Identified as 15 O 53 .

【0041】触媒として上記で得られた化合物を使用し
たこと以外は実施例1と同様の方法により行なった。そ
の結果を表1に示した。
The procedure of Example 1 was repeated, except that the compound obtained above was used as the catalyst. The results are shown in Table 1.

【0042】実施例4 オレフィンとして、スチレン10.4g(100mmo
l)を使用し、反応温度60℃で10時間反応させたこ
と以外は、実施例1と同様の方法によりおこなった。そ
の結果を表1に示した。
Example 4 As an olefin, 10.4 g of styrene (100 mmo)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that 1) was used and the reaction was carried out at a reaction temperature of 60 ° C. for 10 hours. The results are shown in Table 1.

【0043】実施例5 触媒として実施例3で得られた化合物を使用したこと以
外は、実施例4と同様の方法によりおこなった。その結
果を表1に示した。
Example 5 The same procedure as in Example 4 was carried out except that the compound obtained in Example 3 was used as the catalyst. The results are shown in Table 1.

【0044】比較例1 触媒として、Comparative Example 1 As a catalyst,

【0045】[0045]

【化3】 を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法によりお
こなった。その結果を表1に示した。
[Chemical 3] Was performed in the same manner as in Example 1 except that was used. The results are shown in Table 1.

【0046】比較例2 触媒として、Comparative Example 2 As a catalyst,

【0047】[0047]

【化4】 を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法によりお
こなった。その結果を表1に示した。
[Chemical 4] Was performed in the same manner as in Example 1 except that was used. The results are shown in Table 1.

【0048】比較例3 触媒として、Comparative Example 3 As a catalyst,

【0049】[0049]

【化5】 0.O5gとHPW1240 0.1gを使用した
こと以外は、実施例4と同様の方法によりおこなった。
その結果を表1に示した。
[Chemical 5] 0. The same procedure as in Example 4 was carried out except that 5 g of O and 0.1 g of H 3 PW 12 O 40 were used.
The results are shown in Table 1.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明によれば、高選択率かつ高転化率
でオレフィン類をエポキシ化することができる。
According to the present invention, olefins can be epoxidized with high selectivity and high conversion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1において得られた化合物のI
Rスペクトルを示す図である。
FIG. 1 is the compound I obtained in Example 1 of the present invention.
It is a figure which shows R spectrum.

【図2】本発明の実施例3において得られた化合物のI
Rスペクトルを示す図である。
FIG. 2 I of the compound obtained in Example 3 of the present invention
It is a figure which shows R spectrum.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】過酸化水素を酸化剤として、酸化反応する
際に用いる下記一般式(I) QPW34 (I) (式中、Qは一般式(A) R (A) で示されるカチオン種であり、式(A)中のR〜R
は各々独立して炭素数1〜30のアルキル基を示し、そ
の一つが水素原子であってもよく、更に、R〜R
それぞれ隣接する基と環を形成してもよい。Mは窒素ま
たは燐原子である。)で示される触媒。
1. A compound represented by the following general formula (I) Q 9 PW 9 O 34 (I) used in an oxidation reaction using hydrogen peroxide as an oxidant (wherein Q is a general formula (A) R 1 R 2 R 3 R 4 M + (A) is a cationic species represented by R 1 to R 4 in the formula (A).
Each independently represent an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, one of which may be a hydrogen atom, and each of R 1 to R 4 may form a ring with an adjacent group. M is a nitrogen or phosphorus atom. ) The catalyst shown by.
【請求項2】過酸化水素を酸化剤として、酸化反応する
際に用いる下記一般式(II) Q121553 (II) (式中、Qは前記と同じ)で示される触媒。
2. A catalyst represented by the following general formula (II) Q 12 P 2 W 15 O 53 (II) (in the formula, Q is the same as above), which is used in an oxidation reaction using hydrogen peroxide as an oxidant. ..
【請求項3】酸化剤として過酸化水素水を用い、水不溶
性溶媒の存在下、オレフィン類のエポキシ化反応を行う
際に、請求項1又は2に記載の触媒を用いることを特徴
とするオレフィン類のエポキシ化法。
3. An olefin characterized by using the catalyst according to claim 1 or 2 when the epoxidation reaction of olefins is carried out in the presence of a water-insoluble solvent using hydrogen peroxide as an oxidizing agent. Epoxidation methods.
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