JPH07109239A - 不飽和アルコールの製造方法 - Google Patents
不飽和アルコールの製造方法Info
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- JPH07109239A JPH07109239A JP5251369A JP25136993A JPH07109239A JP H07109239 A JPH07109239 A JP H07109239A JP 5251369 A JP5251369 A JP 5251369A JP 25136993 A JP25136993 A JP 25136993A JP H07109239 A JPH07109239 A JP H07109239A
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- Japan
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- alcohol
- catalyst
- unsaturated
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 不飽和アルデヒドを出発原料とし、アルコー
ルからの水素移動反応により炭素−炭素二重結合を残し
たまま、選択的にアルデヒド基のみを水素化して、対応
するα，β−不飽和アルコールを製造する方法の提供。 【構成】 イツトリウムおよびコバルトを、それぞれ酸
化物の形態で含有する触媒を使用する。
ルからの水素移動反応により炭素−炭素二重結合を残し
たまま、選択的にアルデヒド基のみを水素化して、対応
するα，β−不飽和アルコールを製造する方法の提供。 【構成】 イツトリウムおよびコバルトを、それぞれ酸
化物の形態で含有する触媒を使用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な触媒の存在下で
不飽和アルデヒドを水素化し、相当する不飽和アルコー
ルを製造する方法に関する。さらに詳しくは、本発明
は、特定の金属酸化物を活性成分とする触媒の存在下、
不飽和アルデヒドを出発原料とし、アルコールからの水
素移動反応により炭素−炭素二重結合を残したまま、選
択的にアルデヒド基のみを水素化し対応するα，β−不
飽和アルコールを製造する方法に関するものである。
不飽和アルデヒドを水素化し、相当する不飽和アルコー
ルを製造する方法に関する。さらに詳しくは、本発明
は、特定の金属酸化物を活性成分とする触媒の存在下、
不飽和アルデヒドを出発原料とし、アルコールからの水
素移動反応により炭素−炭素二重結合を残したまま、選
択的にアルデヒド基のみを水素化し対応するα，β−不
飽和アルコールを製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術と課題】不飽和アルデヒドは同一分子内に
官能基として炭素−炭素二重結合とカルボニル基の両者
を有しているが、一方の官能基のみを選択的に還元する
ことは極めて困難である。特に、二重結合とカルボニル
基とが共役関係にあるα，β−不飽和カルボニル化合物
の場合は、カルボニル基よりもアルケニル基が水素化さ
れ易いために飽和アルデヒド及び飽和アルコールを副生
し、またその他に縮合反応等により多種類の副生成物が
存在するなど、その選択的水素化はより一段と困難であ
る。
官能基として炭素−炭素二重結合とカルボニル基の両者
を有しているが、一方の官能基のみを選択的に還元する
ことは極めて困難である。特に、二重結合とカルボニル
基とが共役関係にあるα，β−不飽和カルボニル化合物
の場合は、カルボニル基よりもアルケニル基が水素化さ
れ易いために飽和アルデヒド及び飽和アルコールを副生
し、またその他に縮合反応等により多種類の副生成物が
存在するなど、その選択的水素化はより一段と困難であ
る。
【０００３】アクロレインなどのα，β−不飽和アルデ
ヒドの不飽和結合を残したまま、アルデヒド基を選択的
に水素化し、α，β−不飽和アルコールを高収率で製造
する方法としては、従来から多くの試みがなされてい
る。直接的な水素化方法としても、古くは白金族の貴金
属を触媒とする方法（W.F.Tuley, R.Adams,J.Am.Chem.S
oc. 47 3061(1925)）などもあるが、比較的高収率が得
られる触媒としては、銅−カドミウム（米国特許第2,76
3,696号明細書）、または銀−亜鉛（特開昭４７−１３
０１０号公報）、銀−カドミウム（特開昭５３−1８５
０６号公報）を主成分とする触媒を使用する方法および
その改良法（特開平１−１５９０５４号公報、特開平１
−１２０７０４１号公報）など数多く提案されている。
しかしながら、これらの触媒はこの反応に対し満足すべ
き高い選択性を示すものではなく、また多くは有害な化
合物を含有する等の理由から、安全上の問題もあり、工
業的に多量に使用されるには到っていない。
ヒドの不飽和結合を残したまま、アルデヒド基を選択的
に水素化し、α，β−不飽和アルコールを高収率で製造
する方法としては、従来から多くの試みがなされてい
る。直接的な水素化方法としても、古くは白金族の貴金
属を触媒とする方法（W.F.Tuley, R.Adams,J.Am.Chem.S
oc. 47 3061(1925)）などもあるが、比較的高収率が得
られる触媒としては、銅−カドミウム（米国特許第2,76
3,696号明細書）、または銀−亜鉛（特開昭４７−１３
０１０号公報）、銀−カドミウム（特開昭５３−1８５
０６号公報）を主成分とする触媒を使用する方法および
その改良法（特開平１−１５９０５４号公報、特開平１
−１２０７０４１号公報）など数多く提案されている。
しかしながら、これらの触媒はこの反応に対し満足すべ
き高い選択性を示すものではなく、また多くは有害な化
合物を含有する等の理由から、安全上の問題もあり、工
業的に多量に使用されるには到っていない。
【０００４】一方、これに代わる方法として、アルコー
ルを水素源とする水素移動反応を利用して不飽和アルコ
ールを合成する試みもなされている。例えば酸化マグネ
シウム、酸化カルシウムおよび酸化リチウム触媒等のア
ルカリ金属、アルカリ土類を活性成分とする触媒（S.A.
Ballard et al."Advances inCatalysis" Vol.IX, Acade
mic Press,(1957)）や、一般式：ＭｇaＸbＹcＯd （式
中、Ｘはホウ素、アルミニウム、ケイ素、イツトリウ
ム、ニオブ、ランタン等を示し、Ｙはアルカリ金属及び
／又はマグネシウムを除くアルカリ土類金属を示し、Ｏ
は酸素を示し、ａ，ｂ，ｃ及びｄはそれぞれの原子比を
示す）で表される触媒（特開昭６２−３０５５２号公
報）が提案されている。また直接水添で使用された銀系
の触媒なども提案されているが（特公昭４８−４２０４
２号公報）、活性、選択性も低く、かつ活性の経時変化
も大きく工業的に使用し得る水準に達しているとは云い
難い。
ルを水素源とする水素移動反応を利用して不飽和アルコ
ールを合成する試みもなされている。例えば酸化マグネ
シウム、酸化カルシウムおよび酸化リチウム触媒等のア
ルカリ金属、アルカリ土類を活性成分とする触媒（S.A.
Ballard et al."Advances inCatalysis" Vol.IX, Acade
mic Press,(1957)）や、一般式：ＭｇaＸbＹcＯd （式
中、Ｘはホウ素、アルミニウム、ケイ素、イツトリウ
ム、ニオブ、ランタン等を示し、Ｙはアルカリ金属及び
／又はマグネシウムを除くアルカリ土類金属を示し、Ｏ
は酸素を示し、ａ，ｂ，ｃ及びｄはそれぞれの原子比を
示す）で表される触媒（特開昭６２−３０５５２号公
報）が提案されている。また直接水添で使用された銀系
の触媒なども提案されているが（特公昭４８−４２０４
２号公報）、活性、選択性も低く、かつ活性の経時変化
も大きく工業的に使用し得る水準に達しているとは云い
難い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者はかかる問題点
の解決のため、不飽和アルデヒドとアルコールとを同時
に触媒層に供給し、アルコールの水素原子を不飽和アル
デヒドに供与して不飽和アルコールを製造する触媒に関
し広範囲な探索を試みてきた。その結果、驚くべきこと
に選択的に不飽和アルコールを製造するための触媒とし
て、イツトリウムおよびコバルトを、それぞれ酸化物の
形態で含有する触媒がこの反応に対し活性、選択性が高
くいことを見いだし、本発明に到達したものである。
の解決のため、不飽和アルデヒドとアルコールとを同時
に触媒層に供給し、アルコールの水素原子を不飽和アル
デヒドに供与して不飽和アルコールを製造する触媒に関
し広範囲な探索を試みてきた。その結果、驚くべきこと
に選択的に不飽和アルコールを製造するための触媒とし
て、イツトリウムおよびコバルトを、それぞれ酸化物の
形態で含有する触媒がこの反応に対し活性、選択性が高
くいことを見いだし、本発明に到達したものである。
【０００６】即ち、本発明は、不飽和アルデヒドから、
アルコールとの水素移動反応により相当する不飽和アル
コールを製造する方法において、イツトリウムおよびコ
バルトを、それぞれ酸化物の形態で含有する触媒を使用
することを特徴とする不飽和アルコールの製造方法であ
る。
アルコールとの水素移動反応により相当する不飽和アル
コールを製造する方法において、イツトリウムおよびコ
バルトを、それぞれ酸化物の形態で含有する触媒を使用
することを特徴とする不飽和アルコールの製造方法であ
る。
【０００７】［発明の具体的説明］ ＜触媒構成成分＞本発明による触媒を構成する主たる活
性成分は、イツトリウム、およびコバルトの酸化物であ
る。本発明による触媒の原料は、好ましくは加水分解及
びその後の焼成により酸化物に変換される可溶性の化合
物であり、例えば、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、各種のハ
ロゲン化物などの無機および有機酸の塩類、錯塩、キレ
ート化合物、アルコオキサイドなどの金属有機化合物で
ある。
性成分は、イツトリウム、およびコバルトの酸化物であ
る。本発明による触媒の原料は、好ましくは加水分解及
びその後の焼成により酸化物に変換される可溶性の化合
物であり、例えば、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、各種のハ
ロゲン化物などの無機および有機酸の塩類、錯塩、キレ
ート化合物、アルコオキサイドなどの金属有機化合物で
ある。
【０００８】＜触媒の製造＞触媒の製法としては特に制
限はなく、最終的に上記の活性成分が充分に分散された
酸化物の形態をとるという条件を満たせば、従来から用
いられている含浸法、沈澱法、共沈法などいかなる方法
で製造しても差し支えない。また、活性成分を触媒に含
有させる方法ないし段階も本発明の目的、効果が実質的
に阻害されない限度において任意である。例えば、予め
成型した酸化アルミ、酸化チタン、酸化ジルコニウムな
どの通常用いられる多孔質担体粒または微紛に可溶性の
活性成分の前駆体を含浸、乾燥、焼成する含浸法や活性
成分の塩の水溶液から沈澱により調製する沈澱法などが
あげられる。また生成した沈澱は、それ自体、成型、焼
成し触媒として使用することも、またこれをさらにシリ
カ、アルミナなどの適当な担体上に担持して使用するこ
とも、もちろん可能である。
限はなく、最終的に上記の活性成分が充分に分散された
酸化物の形態をとるという条件を満たせば、従来から用
いられている含浸法、沈澱法、共沈法などいかなる方法
で製造しても差し支えない。また、活性成分を触媒に含
有させる方法ないし段階も本発明の目的、効果が実質的
に阻害されない限度において任意である。例えば、予め
成型した酸化アルミ、酸化チタン、酸化ジルコニウムな
どの通常用いられる多孔質担体粒または微紛に可溶性の
活性成分の前駆体を含浸、乾燥、焼成する含浸法や活性
成分の塩の水溶液から沈澱により調製する沈澱法などが
あげられる。また生成した沈澱は、それ自体、成型、焼
成し触媒として使用することも、またこれをさらにシリ
カ、アルミナなどの適当な担体上に担持して使用するこ
とも、もちろん可能である。
【０００９】イツトリウム、およびコバルトの元素は本
発明による触媒の構成成分であり、その酸化物の全含有
量は触媒全量に対して５〜１００重量％、好ましくは２
０〜１００重量％である。また、イットリウムとコバル
トの割合は、原子比で、イットリウム１に対して、コバ
ルト０．００１〜１０００、好ましくは０．０１〜１０
０である。本発明による「触媒」の形態は粉状または成
型されたものであり、成型触媒の形状は柱状、錠剤、粒
状、顆粒状、板状などである。なお、本発明の主旨を損
なわない限り、本発明の触媒成分以外に、他の金属成分
をプロモター等の目的で存在させることもできる。以上
のようにして得られた触媒は、不飽和アルデヒドの不飽
和アルコールへの選択的水素化反応に対して、高活性、
高選択性を保持する優れた性能を有するものである。
発明による触媒の構成成分であり、その酸化物の全含有
量は触媒全量に対して５〜１００重量％、好ましくは２
０〜１００重量％である。また、イットリウムとコバル
トの割合は、原子比で、イットリウム１に対して、コバ
ルト０．００１〜１０００、好ましくは０．０１〜１０
０である。本発明による「触媒」の形態は粉状または成
型されたものであり、成型触媒の形状は柱状、錠剤、粒
状、顆粒状、板状などである。なお、本発明の主旨を損
なわない限り、本発明の触媒成分以外に、他の金属成分
をプロモター等の目的で存在させることもできる。以上
のようにして得られた触媒は、不飽和アルデヒドの不飽
和アルコールへの選択的水素化反応に対して、高活性、
高選択性を保持する優れた性能を有するものである。
【００１０】＜不飽和アルデヒド＞本発明では、上記の
ように不飽和アルデヒドが選択水素化されて対応する不
飽和アルコールを生成するが、本発明で用いられる不飽
和アルデヒドとしては、アクロレイン、メタクロレイ
ン、クロトンアルデヒド、メチルビニルケトンおよびシ
ンナムアルデヒドなどがあげられるが、本発明の効果は
アクロレインを使用した場合、最も顕著である。
ように不飽和アルデヒドが選択水素化されて対応する不
飽和アルコールを生成するが、本発明で用いられる不飽
和アルデヒドとしては、アクロレイン、メタクロレイ
ン、クロトンアルデヒド、メチルビニルケトンおよびシ
ンナムアルデヒドなどがあげられるが、本発明の効果は
アクロレインを使用した場合、最も顕著である。
【００１１】＜アルコール＞本発明で水素源として使用
されるアルコールは、メタノール、エタノール、イソプ
ロパノール、１−プロパノール、１−ブタノール、２−
ブタノール、ベンジルアルコール、イソブチルアルコー
ルおよびシクロヘキサノール等の１、２級アルコールの
中から入手の容易さ、価格、副生するアルデヒド、ケト
ンの付加価値等を考慮して任意に選択できる。
されるアルコールは、メタノール、エタノール、イソプ
ロパノール、１−プロパノール、１−ブタノール、２−
ブタノール、ベンジルアルコール、イソブチルアルコー
ルおよびシクロヘキサノール等の１、２級アルコールの
中から入手の容易さ、価格、副生するアルデヒド、ケト
ンの付加価値等を考慮して任意に選択できる。
【００１２】＜水素化反応＞本発明の方法を実施する反
応の形態としては、液相、気相いずれでも可能である。
その際の接触方式としては、従来から知られている方法
の中から適宜選択でき、例えば液相反応においては、連
続または回分式での粉体触媒による懸濁床方式、気相反
応では通常の固定床方式はもちろん、流動床方式、移動
床方式などの採用が可能である。
応の形態としては、液相、気相いずれでも可能である。
その際の接触方式としては、従来から知られている方法
の中から適宜選択でき、例えば液相反応においては、連
続または回分式での粉体触媒による懸濁床方式、気相反
応では通常の固定床方式はもちろん、流動床方式、移動
床方式などの採用が可能である。
【００１３】なお、本発明の特徴を最もよく享受するた
めには、次ぎのような反応条件が推奨される。本発明に
使用する反応温度は、原料不飽和アルデヒド及びアルコ
ールの種類等により多少異なるが、１００〜５００℃、
好ましくは２００〜４００℃の範囲である。反応温度が
１００℃未満では不飽和アルデヒドの反応率が低く実用
的ではなく、また反応温度が５００℃を越えると分解な
どの副反応の増加により選択率の低下を招き好ましくな
い。アルコール／アルデヒドのモル比は０．１〜２０、
流速（L.H.S.V）は０．０１〜１ｈ-1（アルデヒド基
準）の範囲が望ましい。また反応時不飽和アルデヒド、
アルコールから成る原料のみならず、必要に応じてこれ
を適当な希釈剤例えば窒素、スチーム、水素等により希
釈した混合ガスを触媒層に供給することも可能である。
反応圧力は特に規制はなく、気相反応の場合、常圧〜５
０kg/cm2、 液相反応の場合、１０〜１００kg/cm2 程度
が好ましい。
めには、次ぎのような反応条件が推奨される。本発明に
使用する反応温度は、原料不飽和アルデヒド及びアルコ
ールの種類等により多少異なるが、１００〜５００℃、
好ましくは２００〜４００℃の範囲である。反応温度が
１００℃未満では不飽和アルデヒドの反応率が低く実用
的ではなく、また反応温度が５００℃を越えると分解な
どの副反応の増加により選択率の低下を招き好ましくな
い。アルコール／アルデヒドのモル比は０．１〜２０、
流速（L.H.S.V）は０．０１〜１ｈ-1（アルデヒド基
準）の範囲が望ましい。また反応時不飽和アルデヒド、
アルコールから成る原料のみならず、必要に応じてこれ
を適当な希釈剤例えば窒素、スチーム、水素等により希
釈した混合ガスを触媒層に供給することも可能である。
反応圧力は特に規制はなく、気相反応の場合、常圧〜５
０kg/cm2、 液相反応の場合、１０〜１００kg/cm2 程度
が好ましい。
【００１４】
【実施例】以下に実施例をあげて本発明を更に具体的に
説明する。 実施例 （触媒の調製）Ｙ(ＮＯ3)3・６Ｈ2Ｏ とＣｏ(ＮＯ3)2・
６Ｈ2Ｏを４５℃で純水２５０mlに溶解した水溶液を、
沈澱剤として重炭酸アンモニウムを純水（４５℃）６０
０mlに溶解した水溶液に加え、反応させた。得られた沈
澱物をろ過し、純水で充分洗浄したのち乾燥し、６００
℃で２時間焼成した。得られた焼成粉に適当量の純水を
加えてスラリー状とし、加熱混練により粘土状としたの
ち、押し出し成型を行い３φ×５ｍｍのタブレットにし
た。次に乾燥後６００℃で３時間焼成し触媒−１〜触媒
−１０を得た。同様に、触媒原料として Ｍｇ(ＮＯ3)2
・６Ｈ2Ｏを用いて比較触媒−１（ＭｇＯを得た。な
お、上記の触媒の調製に用いた原料硝酸塩および重炭酸
アンモニウムの使用量は、表−１に示した。
説明する。 実施例 （触媒の調製）Ｙ(ＮＯ3)3・６Ｈ2Ｏ とＣｏ(ＮＯ3)2・
６Ｈ2Ｏを４５℃で純水２５０mlに溶解した水溶液を、
沈澱剤として重炭酸アンモニウムを純水（４５℃）６０
０mlに溶解した水溶液に加え、反応させた。得られた沈
澱物をろ過し、純水で充分洗浄したのち乾燥し、６００
℃で２時間焼成した。得られた焼成粉に適当量の純水を
加えてスラリー状とし、加熱混練により粘土状としたの
ち、押し出し成型を行い３φ×５ｍｍのタブレットにし
た。次に乾燥後６００℃で３時間焼成し触媒−１〜触媒
−１０を得た。同様に、触媒原料として Ｍｇ(ＮＯ3)2
・６Ｈ2Ｏを用いて比較触媒−１（ＭｇＯを得た。な
お、上記の触媒の調製に用いた原料硝酸塩および重炭酸
アンモニウムの使用量は、表−１に示した。
【００１５】また、水酸化マグネシウム２５ｇと酸化ホ
ウ素０.６ｇを純水１００mlに懸濁させ、充分に撹拌し
ながら９０℃にて加熱濃縮して粘土状とした後、タブレ
ット（3φ×5mm）に成型し、乾燥後６００℃で２時間焼
成することにより、比較触媒−２（Ｍｇ：Ｂ（原子比）
＝１００：４）を調製した。
ウ素０.６ｇを純水１００mlに懸濁させ、充分に撹拌し
ながら９０℃にて加熱濃縮して粘土状とした後、タブレ
ット（3φ×5mm）に成型し、乾燥後６００℃で２時間焼
成することにより、比較触媒−２（Ｍｇ：Ｂ（原子比）
＝１００：４）を調製した。
【００１６】（不飽和アルコールの合成）上記で得られ
た各触媒１０ｃｃを充填したＳＵＳ製反応管（内径：１
６mm）に、アクロレインと第２級ブタノールからなる原
料ガスを１：５のモル比で、０．１ｈ-1のL.H.S.V.（ア
クロレイン基準）で連続的に供給し、大気圧で３００℃
の温度で１０時間反応させた。反応生成物をガスクロマ
トグラフにより分析し、その結果を表−１に示した。
た各触媒１０ｃｃを充填したＳＵＳ製反応管（内径：１
６mm）に、アクロレインと第２級ブタノールからなる原
料ガスを１：５のモル比で、０．１ｈ-1のL.H.S.V.（ア
クロレイン基準）で連続的に供給し、大気圧で３００℃
の温度で１０時間反応させた。反応生成物をガスクロマ
トグラフにより分析し、その結果を表−１に示した。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【発明の効果】本発明の触媒は、前記のごとく従来知ら
れていた触媒のように有害なカドミウムなどを含有する
ことなく、不飽和アルデヒドの水素化反応による不飽和
アルコールの生成反応に対し、高い活性と選択性を有す
る新規な触媒を使用する画期的な方法を提供するもので
ある。
れていた触媒のように有害なカドミウムなどを含有する
ことなく、不飽和アルデヒドの水素化反応による不飽和
アルコールの生成反応に対し、高い活性と選択性を有す
る新規な触媒を使用する画期的な方法を提供するもので
ある。
Claims (1)
- 【請求項１】 不飽和アルデヒドから、アルコールとの
水素移動反応により相当する不飽和アルコールを製造す
る方法において、イツトリウムおよびコバルトを、それ
ぞれ酸化物の形態で含有する触媒を使用することを特徴
とする不飽和アルコールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5251369A JPH07109239A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | 不飽和アルコールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5251369A JPH07109239A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | 不飽和アルコールの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07109239A true JPH07109239A (ja) | 1995-04-25 |
Family
ID=17221811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5251369A Pending JPH07109239A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | 不飽和アルコールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07109239A (ja) |
-
1993
- 1993-10-07 JP JP5251369A patent/JPH07109239A/ja active Pending
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