JPH07121882B2 - 内部オレフインの製造方法 - Google Patents

内部オレフインの製造方法

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JPH07121882B2
JPH07121882B2 JP62028579A JP2857987A JPH07121882B2 JP H07121882 B2 JPH07121882 B2 JP H07121882B2 JP 62028579 A JP62028579 A JP 62028579A JP 2857987 A JP2857987 A JP 2857987A JP H07121882 B2 JPH07121882 B2 JP H07121882B2
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剛夫 鈴鴨
正美 深尾
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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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内部オレフィンの製造方法に関し、詳しくは特
定の触媒の存在下にオレフィンを異性化せしめてより安
定な内部オレフィンを製造する方法に関するものであ
る。
〈従来の技術,発明が解決しようとする問題点〉 オレフィンを異性化してより安定な内部オレフィンに異
性化する方法は種々知られている。しかしながら一般に
公知方法ではオレフィンの分解を伴ったり、不必要なオ
レフィンの重合物を与えたりまたランダム化する等の望
まざる要素を多分にもったものが多く、経済的に不利な
限定を受けている。
かかる異性化反応の触媒として、液状の塩基、例えばア
ルカリ金属水酸化物と非プロトン性有機溶媒、アルカリ
金属アミドとアミン類あるいは有機アルカリ金属と脂肪
族アミンなどの混合物が知られている。しかしながら、
このような液状の塩基試剤を用いる方法では、触媒活性
が充分でなく、高価な試剤を多量必要とするということ
の他に、該試剤の反応マスからの分離回収が難事であ
り、繁雑な分離回収工程を必要とするのみならず多量の
エネルギーを消費するという問題がある。
また固体状の異性化触媒としては、アルカリ金属を表面
積の大きい担体、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.
82387(1960))。しかしながらかかる固体触媒はアル
カリ金属それ自体が単に担体上に微細分散されているも
のであり、空気と接触すると発火して失活するため、操
作性、安全性の面で大きな問題があった。また異性化能
力も不満足なものであった。
本発明者らは異性化触媒のかかる諸問題点のない、効率
的な触媒として、既にアルミナ、アルカリ金属水酸化
物、アルカリ金属を原料とした新規な触媒を見い出すと
ともに、このものは空気中でも発火などの危険を伴わ
ず、より安全でありオレフィンの内部オレフィンへの異
性化触媒として優れたものであることを見い出している
(特公昭50−3274号、特公昭48−8081号、特公昭48−80
83号、特公昭53−1241号、特公昭49−35264号公報)。
本発明者らはかかる固体塩基触媒を用いた内部オレフィ
ンの製造法について、より工業的に優れた方法を見い出
すべく更に検討を重ねた結果、触媒の原料であるアルミ
ナ、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属を反応作用せ
しめる時の温度が特に重要であり、特定の温度下に調製
すれば触媒活性が著しく向上し、少ない触媒量で効率良
く異性化が進行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。
〈問題を解決するための手段〉 すなわち、本発明はオレフィンの二重結合を異性化せし
め、より安定な内部オレフィンを製造するにあたり、ア
ルミナとアルカリ金属水酸化物を200乃至500℃で加熱作
用せしめ、次いでアルカリ金属を200℃以上350℃未満で
加熱作用せしめた固体塩基触媒を使用することを特徴と
する工業的に極めて優れた内部オレフィンの製造方法を
提供するものである。
本発明における固体塩基触媒の原料であるアルカリ金属
としては周期律表第I族のアルカリ金属が用いられ、好
ましくはナトリウム、カルウムもしくはこれらの合金等
が用いられる。またアルカリ金属水酸化物としては水酸
化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸
化ルビジウム、水酸化セシウム等が用いられ、その形態
は固体であっても、液体であっても水溶液であっても良
い。
アルカリ金属とアルカリ金属水酸化物の組み合わせにつ
いては、アルカリ金属とそれに対応するアルカリ金属水
酸化物、たとえばナトリウムと水酸化ナトリウム、カリ
ウムと水酸化カリウム等の組み合せが好ましいものでは
あるが、アルカリ金属とそれと対応しなう別のアルカリ
金属水酸化物たとえばカリウムと水酸化ナトリウム、ナ
トリウムと水酸化カリウム、ナトリウムと水酸化リチウ
ム等の組み合せでもよいが、工業的には水酸化ナトリウ
ム、金属ナトリウムの組合せが好ましい。かかるアルカ
リ金属およびアルカリ金属水酸化物の使用量はアルミナ
に対してそれぞれ2乃至10重量%、5乃至40重量%が触
媒活性の点で好ましい。
アルミナとしては表面積の大きい種々の形態のアルミナ
が通常使用されるが、特に100乃至300メッシュのγ−ア
ルミナを使用することが触媒活性の点で好ましい。また
アルミナはアルカリ金属およびアルカリ金属水酸化物と
互に作用しあってある種の新しい結合を形成するととも
に、担体の役割を果しているので、アルミナ以外に例え
ばカオリン、アルミナシリケート等のアルミナ含有物も
使用することができるが上記のアルミナが好ましい。
本発明に使用される触媒は不活性ガス雰囲気中で、上記
のようなアルミナ、アルカリ金属水酸化物およびアルカ
リ金属を特定の温度下に作用せしめて得られるものであ
るが、作用せしめる順序としては、先ずアルミナにアル
カリ金属水酸化物を、次いでアルカリ金属を作用せしめ
たものが最も好ましい、また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。
本発明に使用される触媒は触媒調製時の温度が極めて重
要であり、とりわけアルカリ金属を作用させる温度は触
媒の活性に著しい影響を及ぼす。
アルミナとアルカリ金属水酸化物を作用せしめる温度は
200乃至500℃、より好しくは250乃至450℃であり、アル
カリ金属を作用せしめる温度は200℃以上350℃未満であ
り好ましくは200乃至330℃である。
かかる温度下に触媒を調製することにより、これまでに
ない著しく高活性の触媒が得られ、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。
加熱温度は選定する温度条件等により異なるがアルカリ
金属水酸化物を作用せしめる工程は通常0.5乃至10時間
にで充分であり、アルカリ金属を作用せしめる工程は通
常10乃至300分で充分である。
かくして公知の固体塩基触媒に比し、発火等の危険を伴
わず安全で、しかも著しく活性の高い触媒が得られる。
本発明はかかる固体塩基触媒を用いてオレフィンをより
安定な内部オレフィンに異性化せしめるものであるが、
かかる原料オレフィンとしては、例えば1−ブテン、1
−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−ノネ
ン、1−デセン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル
−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル
−1−ペンテン、2−メチル−1−ペンテン、2,3−ジ
メチル−1−ブテン等の鎖状化合物、アリルベンゼン、
アリルトルエン等の芳香族化合物、2−イソプロペニル
ノルボルナン、5−イソプロペニル−2−ノルボルネ
ン、6−メチル−5−ビニルノルボルネン等の架橋環化
合物(但し、5−ビニル−2−ノルボルネンを除く)、
メチレンシクロペンタン、メチレンシクロヘキサン等の
環状化合物、1,4−ペンタジエン、1,5−ヘキサジエン、
2,5−ジメチル−1,4−ヘキサジエン、2,5−ジメチル−
1,5−ヘキサジエン等の非共役オレフィンなどの未満オ
レフィン化合物、4−メチル−2−ペンテン、5−(2
−プロペニル)−2−ノルボルネン等の未満以外に二重
結合を有し、より安定な位置に異性化し得る化合物が挙
げられる。
また内部オレフィンを製造するに当り、使用する固体塩
基触媒の使用量は、原料に対し、通常1/3000乃至1/50重
量であり、好ましくは1/2000乃至1/100重量である。ま
た異性化温度については常温下でも充分反応が進行する
ので特に加温する必要はないが、目的によっては加温し
ても良い。通常−30乃至120℃、好ましくは−10乃至100
℃の温度範囲で実施される。
必要に応じ不活性媒体、例えばペンタン、ヘキサン、ヘ
プタン、ドデカンなどの炭化水素等で希釈して反応を行
うこともできるが無媒体で充分である。本発明方法はバ
ッチ法でも連続法でも実施でき、異性化にあたっては、
あらかじめ原料をアルミナ等の乾燥剤で前処理すること
も有効である。より安全に確実に異性化を行うためには
不活性ガス雰囲気下に行えば良い。
異性化反応生成物はガスクロマトグラフィー等の既知の
方法によって分析され、濾過などにより触媒と分離され
る。
〈発明の効果〉 かくして本発明の目的物であるより安全な位置に異性化
した内部オレフィンが得られるが、本発明方法によれば
公知方法に比べ著しく少ない触媒量でも極めて効率良く
オレフィンの異性化反応を完結せしめることができ、重
合物等の副生物を伴うことなく高収率で内部オレフィン
が得られる。しかも、発火等の危険をともなうこともな
く安全に反応を進行せしめることができるので、内部オ
レフィンの工業的製造方法として極めて有用である。
〈実施例〉 以下の実施例によって、本発明をより詳細に説明する
が、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
参考例1 γ−アルミナ31.9gを100mlのフラスコに入れ、窒素ガス
流通下に490〜500℃に昇温し、同温度で1時間攪拌し
た。300〜310℃に降温し、4.5gの水酸化ナトリウムを添
加し同温度で3時間攪拌した。
次いで1.5gの金属ナトリウムとを添加し、同温度で1時
間攪拌した後室温まで冷却して34.9gの固体塩基を得
た。
参考例2 γ−アルミナ31.9gを100mlのフラスコに入れ、窒素ガス
流通下に490〜500℃に昇温し、同温度で1時間焼成し
た。
400〜410℃に降温し、3.0gの水酸化ナトリウムを添加
し、同温度で3時間攪拌した後、260〜270℃に降温し、
金属ナトリウム1.0gと金属カリウム0.5gを添加し、同温
度で1時間攪拌した後室温まで冷却し、33.3gの固体塩
基を得た。
参考例3 γ−アルミナ31.9gを100mlのフラスコに入れ、窒素ガス
流通下に490〜500℃に昇温し、同温度で1時間攪拌し
た。
390〜400℃に昇温し、3.0gの水酸化ナトリウムを添加
し、同温度で3時間攪拌した。次いで300〜310℃に降温
し1.5gの金属ナトリウムを添加し、同温度で1時間攪拌
した後室温まで冷却して33.7gの固体塩基を得た。
参考例4 γ−アルミナ31.9gを100mlのフラスコに入れ、窒素ガス
流通下に490〜500℃に昇温し、同温度で1時間攪拌し
た。
300〜310℃に降温し、3.0gの水酸化ナトリウムを添加
し、同温で3時間攪拌した。次いで210〜220℃に降温し
1.5gの金属ナトリウムを添加し、同温度で1時間攪拌し
た後、室温まで冷却し、33.8gの固体塩基を得た。
参考例5 γ−アルミナ31.9gを100mlのフラスコに入れ、窒素ガス
流通下に490〜500℃に昇温し、同温度で1時間攪拌し
た。
390〜400℃に降温し、3.0gの水酸化ナトリウムを添加
し、同温度で3時間攪拌した。
次いで1.5gの金属ナトリウムを添加し、同温度で1時間
攪拌した後室温まで冷却して33.8gの固体塩基を得た。
実施例1 100mlフラスコに窒素雰囲気下で参考例1で調製した固
体塩基0.23gと4−メチル−1−ペンテン(組成:4メチ
ル−1−ペンテン98.9%、4−メチル−2−ペンテン1.
1%)24.4gを加え15〜20℃で16時間攪拌した後反応液を
分析したところ、4−メチル−1−ペンテン0.3%、4
−メチル−2−ペンテン10.5%2−メチル−2−ペンテ
ン89.1%であった。
実施例2 100mlフラスコに窒素雰囲気下で参考例2で調製した固
体塩基0.17gと4−メチル−1−ペンテン(組成:実施
例1と同じ)30.5gを加え15〜20℃で16時間攪拌した後
反応液を分析したところ、4−メチル−1−ペンテン0.
3%、4−メチル−2−ペンテン9.0%、2−メチル−2
−ペンテン90.7%であった。
実施例3 100mlフラスコに窒素雰囲気下で参考例3で調製した固
体塩基0.23gと4−メチル−1−ペンテン(組成:実施
例1と同じ)23.9gを加え15〜20℃で16時間攪拌した後
反応液を分析したところ、4−メチル−1−ペンテン0.
3%、4−メチル−2−ペンテン10.2%2−メチル−2
−ペンテン89.5%であった。触媒を濾去し、23.2gの反
応液を得た。
実施例4 100mlフラスコに窒素雰囲気下で参考例4で調製した固
体塩基0.22gと4−メチル−1−ペンテン(組成:実施
例1と同じ)22.0gを加え15〜20℃で16時間攪拌した後
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28.1%2−メチル−2
−ペンテン71.5%であった。
比較例1 100mlフラスコに窒素雰囲気下で参考例5で調製した固
体塩基0.24gと4−メチル−1−ペンテン(組成:実施
例1と同じ)23.7gを加え15〜20℃で120時間攪拌した後
反応液を分析したところ、4−メチル−1−ペンテン1.
3%、4−メチル−2−ペンテン45.5%2−メチル−2
−ペンテン53.2%であった。
実施例5 100mlフラスコに窒素雰囲気下で参考例1で調製した固
体塩基0.21gと2,3−ジメチル−1−ブテン(組成:2,3−
ジメチル−1−ブテン99.4%、2,3−ジメチル−2−ブ
テン0.6%)42.0gを加え、15〜20℃で24時間攪拌した後
反応液を分析したところ、2,3−ジメチル−1−ブテン
7.7%、2,3−ジメチル−2−ブテン92.3%であった。
実施例6 100mlフラスコに窒素雰囲気下で参考例3で調製した固
体塩基0.24gと2,3−ジメチル−1−ブテン(組成:実施
例5と同じ)48.7gを加え、15〜20℃で24時間攪拌した
後反応液を分析したところ、2,3−ジメチル−1−ブテ
ン7.5%、2,3−ジメチル−2−ブテン92.5%であった。
触媒を濾去し、47.1gの反応液を得た。
比較例2 100mlフラスコに窒素雰囲気下で参考例5で調製した固
体塩基0.22gと2,3−ジメチル−1−ブテン(組成:実施
例5と同じ)43.4gを加え、15〜20℃で24時間攪拌した
後反応液を分析したところ、2,3−ジメチル−1−ブテ
ン28.1%、2,3−ジメチル−2−ブテン71.9%であっ
た。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】オレフィン(但し、5−ビニル−2−ノル
    ボルネンを除く)を異性化して安定な内部オレフィンを
    製造するにあたり、アルミナとアルカリ金属水酸化物を
    200乃至500℃で加熱作用せしめ、次いでアルカリ金属を
    200℃以上350℃未満で加熱作用せしめた固体塩基触媒を
    使用することを特徴とする内部オレフィンの製造方法。
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