JPH067919B2 - 固体塩基触媒の製造法 - Google Patents

固体塩基触媒の製造法

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JPH067919B2
JPH067919B2 JP60253568A JP25356885A JPH067919B2 JP H067919 B2 JPH067919 B2 JP H067919B2 JP 60253568 A JP60253568 A JP 60253568A JP 25356885 A JP25356885 A JP 25356885A JP H067919 B2 JPH067919 B2 JP H067919B2
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は触媒の製造方法に関する。詳しくは、含水アル
ミナと該アルミナの水分モル量に対して等量を越えた量
のアルカリ金属とを不活性ガス雰囲気中で加熱作用せし
めて固体塩基触媒を製造するにあたり、特定の温度下で
含水アルミナとアルカリ金属とを作用せしめることを特
徴とする固体塩基触媒の製造方法に関するものである。
固体塩基触媒は工業的に重要な触媒であり、例えば、オ
レフィン類の異性化、水添、脱水素などの反応に用いら
れる。
従来、アルカリ金属を表面積の大きい無水の担体、例え
ば活性炭、シリカゲル、アルミナ等に分散せしめた触媒
が知られている(J.Am.Chem.Soc.,82 387(196
0))。しかしながら、このようなアルカリ金属を単に分
散せしめた固体触媒は空気と接触すると直ちに発火して
失活するため、操作性、安全性の面で大きな難点があっ
た。
一方、我々は既にアルミナ、アルカリ金属水酸化物 お
よびアルカリ金属を原料とした新規な固体塩基触媒、含
水アルミナおよびアルカリ金属を原料とした新規な固体
塩基触媒を見い出すと伴に、これらの固体触媒はアルカ
リ金属を担体に単に分散せしめた触媒とは異なり、空気
中でも発火などの危険を伴わず、より安全であり、工業
的に優れた触媒であることを見い出している(特公昭5
0−3274号公報、特公昭57−21378号公
報)。
本発明者らはより一層優れた触媒を見い出すべく、更に
含水アルミナとアルカリ金属を原料とした固体塩基触媒
の製法について検討を重ねた結果、含水アルミナとアル
カリ金属とを加熱作用せしめる温度が特に重要であり、
特定の温度条件下に調製すれば、触媒活性が著しく向上
することを見い出し、さらに種々の検討を加え本発明を
完成した。
すなわち本願発明は含水アルミナと該アルミナの水分モ
ル量に対して当量を越えた量のアルカリ金属とを不活性
ガス雰囲気中で加熱作用せしめて固体塩基触媒を製造す
るにあたり、180乃至350℃の温度下で含水アルミナ
とアルカリ金属とを作用せしめることを特徴とする固体
塩基触媒の極めて優れた製造法を提供するものである。
本発明で使用される含水アルミナとしてはα−アルミナ
以外の種々の形態の含水アルミナが使用される。
アルミナは通常、水酸化アルミニウムの焼成により製造
されるが、焼成温度と焼成時間によって種々の準安定構
造をとるとともにそれに含まれる水分の量も異なり種々
の形態のアルミナが存在することが知られている。
本発明ではこのようなアルミナが主として用いられる。
特にγ−、χ−、ρ−型のような高表面積の含水アルミ
ナが好ましく用いられる。
またアルミナは焼成温度の上昇に従って最終的にはα−
アルミナに転じ、アルミナの加熱減量がなくなるとされ
ている。アルミナに含まれる水の量を測定することはそ
う容易ではないが、初めの各種形態のアルミナからα−
アルミナに転じるまでの加熱減量で表わすことができ
る。本発明において使用される含水アルミナの水分含量
は通常1.3乃至10重量%好ましくは2乃至7重量%
の範囲である。
また本発明に使用されるアルカリ金属としては周期律表
第一族のナトリウム、カリウム、ルビジウムなどが挙げ
られる。これ等のアルカリ金属を2種以上用いても差支
えないし、これ等の合金、例えばナトリウムとカリウム
との合金を用いても良い。
かかるアルカリ金属の使用量は含水アルミナの水分モル
量に対して等量を越えた量が必要であり、好ましくは水
分に対して1.01乃至2倍当量である。
含水アルミナにアルカリ金属を作用せしめるに当っては
所定量のアルカリ金属を一度に加えても良いし、含水ア
ルミナの水分と当量程度加え充分反応せしめた後、更に
残りのアルカリ金属を加えても良い。後者の場合先に加
えるアルカリ金属と後に加えるアルカリ金属が異なって
いても差支えない。
本発明は不活性ガス雰囲気中で前記のような含水アルミ
ナとアルカリ金属とを特定の温度下に作用せしめて触逃
を調製するものであるが、不活性ガスとしては窒素、ヘ
リウム、アルゴン等が例示される。
本発明では触媒調製温度、すなわち含水アルミナとアル
カリ金属とを作用せしめる温度が極めて重要であり、触
媒活性に著しい影響を及ぼす。本発明における触媒調製
温度は180乃至350℃であり、より好ましくは20
0乃至330℃である。かかる温度下に触媒を調製すれ
ば、これ迄にない著しく活性の高い触媒が得られ、少な
い触媒量で効率良く目的反応を完結することができる。
加熱時間は選定する温度条件等により異なるが、通常1
5分乃至10時間で充分である。
かくして本発明の固体塩基触媒は製造される。該固体塩
基触媒は含水アルミナとアルカリ金属とが作用し合って
新しい活性種を生成しているため、単にアルカリ金属を
無水の担体に分散させた固体触媒とは全く異なり、空気
中でも発火の危険を伴わずより安全である。
さらに本願発明の固体塩基触媒は公知のものに比べ著し
く活性が高く、少量でも目的反応を完結できるので、工
業的規模の種々の反応に使用される。
例えば i)オレフィン類の異性化 ii)脱水素 iii)不飽和結合への水素添加 iv)各種縮合反応 v)その他塩基が触媒となる反応 等の種々の反応に利用できる。なかでも、オレフィン類
の異性化反応に優れた触媒作用を示し、例えば末端オレ
フィンを内部オレフィンに異性化せしめる場合、とりわ
けアルケニル架橋環化合物からアルキリデン架橋環化合
物への異性化に対しては常温で接触させるのみで反応が
進行する。反応の目的によっては加温しても良いが常温
でもきれいに目的反応を完結できる。
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発
明は実施例のみに限定されるものではない。
実施例1 水分を2.2重量%含有するγ−アルミナ80.0gを
100mlのフラスコに入れ、窒素ガス流通下に撹拌しな
がら300℃に加熱した。次で金属ナトリウムを1.2
g導入し、1時間同温度で撹拌したのち放冷した。灰青
色の触媒30.9gを得た。
参考例1 窒素雰囲気下で200mlのフラスコに実施例1で調製し
た固体塩基0.25gを入れ、これに5−ビニル−2−
ノルボルネン(以下VNBという)64.5gを加え1
5〜20℃で8時間撹拌した。
反応後触媒を去し、63.9gの反応液が得られた。
このものをガスクロマトグラフィーで分析したところ、
VNB0.4%、5−エチリデン−2−ノルボルネン
(以下ENBという)99.5%であった。
実施例2〜6、比較例1〜4 表−1に示した条件以外は実施例1と同様にして行ない
表−1に示した固体塩基触媒を得た。
参考例2〜10 実施例2〜6、比較例1〜4で調製した固体塩基触媒を
用いて表−2に示した条件以外は参考例1と同様にして
VNBの異性化を行った。その結果を表−2に示した。
実施例7 100mlのフラスコに含水率6.0%のγ型を主とする
アルミナ50gを入れ、窒素雰囲気中撹拌しながら20
0℃にした。同温度で金属ナトリウム4.0gを小片に
して20分で加えた。1時間撹拌を続けた後、徐々に加
熱して300℃に設定した。
300℃でさらに金属ナトリウム1.9gを小片にして
10分で加え、同温度で3.5時間撹拌を続けて調製し
た。こうして54.2gの固体塩基を得た。
比較例5 100mlのフラスコに含水率6.0%のγ型を主とする
アルミナ50gを入れ、窒素雰囲気中撹拌しながら20
0℃にした。同温度で金属ナトリウム4.0gを小片に
して20分で加えた。1時間撹拌を続けた後、徐々に加
熱して400℃に設定した。
400℃でさらに金属ナトリウム1.9gを小片にして
10分で加え、同温度で3.5時間撹拌を続けて調製し
た。こうしても54.1gの固体塩基を得た。
参考例11 窒素雰囲気下で200mlのフラスコに実施例7で調製し
た固体塩基0.25gを入れ、これにVNB62.5g
を加え、15〜20℃で8時間撹拌した。
反応後触媒を去し62.0gの反応液が得られた。こ
のものをガスクロマトグラフィーで分析したところVN
B0.3%、ENB99.5%であった。
参考例12 窒素雰囲気下で200mlのフラスコに比較例5で調製し
た固体塩基0.25gを入れ、これにVNB62.5g
を加え15〜20℃で8時間撹拌した。
反応後触媒を去し61.9gの反応液が得られた。こ
のものをガスクロマトグラフィーで分析したところVN
B40.1%、ENB59.8%であった。
参考例13 100mlフラスコに窒素雰囲気下で実施例1で調製した
固体塩基(0.25g)と、4−メチル−1−ペンテン
(4−メチル−1−ペンテン98.9%、4−メチル−
2−ペンテン1.1%)(22.2g)を加え、15〜
20℃で16時間撹拌した後反応液を分析したところ、
4−メチル−1−ペンテン0.4%、4−メチル−2−
ペンテン10.8%、2−メチル−2−ペンテン88.
8%であった。
参考例14 100mlフラスコに窒素雰囲気下で比較例2で調製した
固体塩基(0.25g)と、4−メチル−1−ペンテン
(4−メチル−1−ペンテン98.9%、4−メチル−
2−ペンテン1.1%)(22.2g)を加え、15〜
20℃で16時間撹拌した後反応液を分析したところ、
4−メチル−1−ペンテン1.5%、4−メチル−2−
ペンテン53.2%、2−メチル−2−ペンテン45.
3%であった。
参考例15 100mlフラスコに窒素雰囲気下で実施例1で調製した
固体塩基0.25gと、2,3−ジメチル−1−ブテン
(2,3−ジメチル−1−ブテン99.4%、2,3−
ジメチル−2−ブテン0.6%)45.0gを加え、1
5〜20℃で24時間撹拌した。反応後濾過によって触
媒を分離し、43.3gの反応液を得た。このものをガ
スクロマトグラフィーで分析したところ、2,3−ジメ
チル−1−ブテン8.0%、2,3−ジメチル−2−ブ
テン92.0%であった。
参考例16 100mlフラスコに窒素雰囲気下で比較例2で調製した
固体塩基0.25gと参考例15で用いた2,3−ジメ
チル−1−ブテン43.2%を加え、15〜20℃で2
4時間撹拌した。反応後濾過によって触媒を分離し、4
1.5gの反応液を得た。このものをガスクロマトグラ
フィーで分析したところ、2,3−ジメチル−1−ブテ
ン34.8%、2,3−ジメチル−2−ブテン65.2
%であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 曽我部 明海 大阪府高槻市塚原2丁目10番1号 住友化 学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭48−5682(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】含水アルミナと該アルミナの水分モル量に
    対して当量を越えた量のアルカリ金属とを不活性ガス雰
    囲気中で加熱作用せしめて固体塩基触媒を製造するにあ
    たり、180乃至350℃の温度下で含水アルミナと該アルミ
    ナの水分に対して1.01乃至2倍当量のアルカリ金属とを
    作用せしめることを特徴とする固体塩基触媒の製造法。
JP60253568A 1985-08-16 1985-11-12 固体塩基触媒の製造法 Expired - Fee Related JPH067919B2 (ja)

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DE8686111276T DE3675601D1 (de) 1985-08-16 1986-08-14 Verfahren zur vorbereitung einer festen base.
CA000516078A CA1270477A (en) 1985-08-16 1986-08-15 Process for preparing solid base
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