JPH06135859A - ビフェニルの製造方法 - Google Patents

ビフェニルの製造方法

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JPH06135859A
JPH06135859A JP4291770A JP29177092A JPH06135859A JP H06135859 A JPH06135859 A JP H06135859A JP 4291770 A JP4291770 A JP 4291770A JP 29177092 A JP29177092 A JP 29177092A JP H06135859 A JPH06135859 A JP H06135859A
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JP
Japan
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zeolite
biphenyl
palladium
reaction
type
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JP4291770A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Mangaya
康弘 萬ヶ谷
Kazuyoshi Iwayama
一由 岩山
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/76Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by condensation of hydrocarbons with partial elimination of hydrogen
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 パラジウムおよび12員環ゼオライトを含有
してなる固体触媒の存在下、ベンゼンの二量化反応によ
りビフェニルを製造することを特徴とするビフェニルの
製造方法。 【効果】 高収率でベンゼンからビフェニルを得ること
ができ、触媒の回収、再生が容易である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は触媒を用いてベンゼンか
ら酸化カップリング反応によりビフェニルを製造する方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ベンゼン環の水素を直接引き抜いてビア
リールを合成するいわゆる酸化的カップリング反応によ
りビフェニルを製造する方法としては、(a) 常圧、塩化
パラジウム、酢酸ナトリウムの存在下、ベンゼンを酢酸
中で加熱することにより、ビフェニルを得る方法(この
時のビフェニル収率はパラジウム基準で81%で、化学
量論的反応であった)(G.Verberg,Rec.
Trav.Chim.,84,1263(196
5))、(b) 酸素加圧下、アセチルアセトンと酢酸パラ
ジウムを用いることにより触媒的にカップリング反応を
進行させビフェニルを得る方法(150℃、4時間の反
応で、パラジウム基準で3050%もの収率を得てい
る)(Chem.&Ind.,674(1971))お
よび(c) 金属の複合錯体を用いる方法(この場合、酢酸
パラジウム、塩化第一銅、ベンゾニトリル、酢酸、ベン
ゼンから、酸素存在下、100℃、4時間の反応により
パラジウム基準で240%のビフェニルを得ている)
(特開昭63−154627号公報)などが提案されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来法は、液相均一系反応であるため、触媒の回収、再生
が容易でなく、また各種添加剤を加えることにより反応
生成物を分離するための工程が必要となるなどの問題が
あった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は回収、再
生の容易な固体触媒を用いてベンゼンの酸化的カップリ
ング反応によりビフェニルを収率よく製造する方法を提
供することにある。
【0005】すなわち、本発明はパラジウムおよび12
員環ゼオライトを含有する触媒の存在下、ベンゼンの二
量化反応によりビフェニルを製造することを特徴とする
ビフェニルの製造方法である。
【0006】本発明で使用するゼオライトとは、通常、
均一な細孔を有する三次元網目状構造の結晶性アルミノ
シリケートである。また、12員環ゼオライトとはその
均一な細孔入口が、ゼオライトを構成する元素の1つで
ある酸素原子12個で構成されるものである。12員環
ゼオライトとしては、例えばフォージャサイト型ゼオラ
イト、ベータ型ゼオライト、モルデナイト型ゼオライト
などが挙げられる。これらゼオライトを区別する最も一
般的な方法は、X線回折法である。各々の回折パターン
は例えばZEOLITES,Vol.10,1990に
掲載されている。フォージャサイト型ゼオライトは洗剤
ビルダー用やFCC触媒用として工業的に広く用いられ
ているゼオライトである。また、ベータ型ゼオライトは
始めて有機添加剤を用いて合成された高シリカ型ゼオラ
イトである(USP3308069)。
【0007】本発明において用いるゼオライトは天然に
産出されるものでもよいし、また人工的に合成されたゼ
オライトを用いることもできる。天然産ゼオライトは不
純物の含有量が多いことなどから合成ゼオライトを用い
るのが好ましい。合成によりゼオライトを得るには、シ
リカ源、アルミナ源、アルカリ源、水、必要により適当
な添加剤を加えて、合成温度、合成時間などを制御する
ことで、目的とする型のゼオライトを得ることができ
る。また、ゼオライトは交換性カチオンを有しており、
その含有カチオンの種類によりナトリウム型、アンモニ
ウム型などと呼ばれる。本発明は活性や反応物の拡散を
妨げないものであれば特にカチオンを規定するものでは
ない。さらにゼオライトは粉末のまま用いることもでき
るし、必要に応じて粘土、アルミナ、シリカなどのバイ
ンダーを加えて成型体として用いることもできる。工業
的には成型体とした方が取扱いが容易で好ましい。
【0008】本発明において用いられるパラジウムは任
意の形態で使用できるが、通常ゼオライトに担持させて
用いる。パラジウム源としては例えば有機酸または無機
酸のパラジウム塩や、錯体などを挙げることができる。
触媒がさらに銅を含む場合、銅源としては例えば無機酸
塩、有機酸塩、錯塩などを挙げることができる。担持方
法としてはイオン交換法によってもよいし、また、金属
源を溶媒に溶かしたり懸濁させた後、溶媒を蒸発乾固す
るいわゆる含浸法によってもよい。場合によっては固相
反応により担持することもできる。パラジウムおよび銅
を用いる場合は、同時に担持してもよいし順次担持して
もよい。本発明において、パラジウムの含有量はゼオラ
イトの種類、方法にも依存するがゼオライトに対して、
0.1から10重量%程度が好ましい。また、銅を含む
場合において、銅の含有量はゼオライトに対して0.1
から10重量%程度が好ましい。
【0009】本発明においてベンゼンの二量化反応は、
常法により行うことができる。すなわち、通常、反応温
度100〜300℃で5〜30kgの加圧条件下で二量
化反応を行う。
【0010】本発明において反応方法としてはバッチ式
を用いることもできるし、触媒充填塔により流通式を用
いることもできる。流通式であれば触媒の再生も容易に
可能となり特に好ましい。
【0011】かくして得られた反応混合物から目的物で
あるビフェニルを単離取得する際には、バッチ式反応の
場合は固体触媒を反応系から除去した後、流通式反応の
場合は得られた反応液を直接、容易に常法により、例え
ば反応混合物の蒸留、再結晶によりビフェニルを得るこ
とができる。
【0012】
【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明す
る。
【0013】実施例1 パラジウムとしてゼオライトに対し5重量%を含むパラ
ドスアンミンクロライド水溶液にナトリウム型のフォー
ジャサイト型ゼオライト(シリカ/アルミナ比5.1)
を含浸後、蒸発乾固し、空気中500℃、2時間、マッ
フル炉で焼成することにより5重量%パラジウム担持フ
ォージャサイト型ゼオライトを調製した。このパラジウ
ム担持ゼオライト1g、ベンゼン5.8gを15mlミニ
オートクレーブ中に入れ、窒素:酸素=1:1のガスに
より全圧7kg/cm2 まで加圧、密閉後、150℃で19
時間保持した。生成物をガスクロマトグラフィーで分析
したところビフェニルが0.14g生成していることが
確認された。パラジウム基準では193%の収率であっ
た。
【0014】実施例2 実施例1において、用いるゼオライトをアンモニウム型
のフォージャサイト型ゼオライトとした他は同条件で反
応を行ったところ、ビフェニルが0.13g得られた。
パラジウム基準で184%の収率であった。
【0015】実施例3 実施例2においてパラジウムを担持後、銅としてゼオラ
イトに対し8重量%含む硝酸銅水溶液にさらに含浸し、
蒸発乾固後、焼成することによりパラジウム・銅担持フ
ォージャサイト型ゼオライトを調製した。パラジウム・
銅担持ゼオライト1g、ベンゼン6.0gを実施例1と
同様のミニオートクレーブに入れ窒素:酸素=1:1の
ガスにより全圧7kg/cm2 に加圧、密閉後、150℃で
4時間保持した。ビフェニルが0.20g生成してい
た。パラジウム基準で276%であった。
【0016】実施例4 ベータ型ゼオライトをUSP3308069に従い水酸
化テエトラエチルアンモニウムを添加剤として合成し、
X線回折法により純粋なベータ型ゼオライトであること
を確認した。このベータ型ゼオライトを空気中、550
℃、2時間マッフル炉で焼成し、添加剤を除去した。そ
の後、パラジウムとして2重量%担持した以外は実施例
3と同様の条件で反応を行ったところ、ビフェニルが
0.07g生成していた。これはパラジウム基準で24
2%の収率である。
【0017】比較例1 金属を担持しないアンモニウム型のフォージャサイト型
ゼオライトを触媒として用いた以外は実施例1と同様の
条件で反応を行ったところ、極微量のビフェニルが生成
していたのみであり、ゼオライト自体はほとんどベンゼ
ンのカップリング能を保持していないことが確認され
た。
【0018】比較例2 10員環ゼオライトの1種であるペンタシル型ゼオライ
トを特開昭57−123815号公報により合成した。
ペンタシル型ゼオライトを用いた以外は、パラジウムお
よび銅を実施例3と同様に担持し、実施例3と同様の条
件で反応を行ったところ、ビフェニルが0.03g生成
していたのみであった。パラジウム基準で42%の収率
であり、パラジウムが化学量論的にのみ作用しているこ
とが確認された。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、高収率でビフェニルを
得ることができる。また、触媒が固体であるため、流通
式、バッチ式のいずれの反応方式にも適用することがで
き、さらに触媒の回収、再生が容易となる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パラジウムおよび12員環ゼオライトを
    含有してなる固体触媒の存在下、ベンゼンの二量化反応
    によりビフェニルを製造することを特徴とするビフェニ
    ルの製造方法。
  2. 【請求項2】 12員環ゼオライトがフォージャサイト
    型ゼオライトまたはベータ型ゼオライトである請求項1
    記載のビフェニルの製造方法。
  3. 【請求項3】 触媒がさらに銅を含む請求項1記載のビ
    フェニルの製造方法。
JP4291770A 1992-10-29 1992-10-29 ビフェニルの製造方法 Pending JPH06135859A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010069415A (ja) * 2008-09-18 2010-04-02 Tottori Univ ゼオライト−パラジウム複合体、その複合体の製造方法、その複合体を含む触媒、およびその触媒を用いるカップリング化合物の製造方法
WO2019185730A1 (en) * 2018-03-27 2019-10-03 Katholieke Universiteit Leuven Catalytic synthesis of biarylic compounds

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