JPH07171396A - 安息香酸の水素化法及びそれに適する触媒 - Google Patents

安息香酸の水素化法及びそれに適する触媒

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JPH07171396A
JPH07171396A JP5129917A JP12991793A JPH07171396A JP H07171396 A JPH07171396 A JP H07171396A JP 5129917 A JP5129917 A JP 5129917A JP 12991793 A JP12991793 A JP 12991793A JP H07171396 A JPH07171396 A JP H07171396A
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クリスチャーン ファン ゲーム ポール
Xiaoding Xu
キアオディン ク
Joseph J F Scholten
ヨハネス フランシスカス ショルテン ヨセフ
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
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    • C07C51/255Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of compounds containing six-membered aromatic rings without ring-splitting

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安息香酸を対応するベンズアルデヒドへと転
化させる水素化を比較的低い温度で行う触媒を提供す
る。 【構成】 マンガン塩、酸性担体がそれから形成される
ところの塩、亜鉛塩及び任意的な銅塩をpH4〜10で
共沈させ、続いて沈澱物の分離及び300〜700℃の
温度でのカ焼、及び任意的な、水素含有気体混合物によ
る還元により得られる触媒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、安息香酸を対応するベ
ンズアルデヒドに転化するのに適する触媒であって、マ
ンガン塩、酸性担体がそれから形成されるところの塩、
亜鉛塩及び任意的な銅塩をpH4〜10で共沈させ、続
いて沈澱物の分離及び300〜700℃の温度でのカ
焼、及び任意的な、水素含有気体混合物による還元によ
り得られる触媒、及びこれを用いる安息香酸の水素化法
に関する。
【0002】
【従来の技術】酸性担体上にマンガンを含む触媒の存在
下での水素化は、ヨーロッパ特許出願公開第29009
6号公報に記載されている。この触媒は、マンガン塩、
及び酸性担体がそれから形成されるところの塩の共沈に
より調製される。ヨーロッパ特許出願公開第29009
6号に従う水素化は、気相におけるベンズアルデヒドの
極めて高い収率での生産を可能にする。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】エネルギー節約及び従
って経費節約の観点から、より低い温度で水素化を行う
ことが好ましい。
【0004】
【課題を解決するための手段】亜鉛は、これを行うのに
適する助触媒(プロモーター)であるようである。ま
た、銅の存在は、亜鉛の作用を高める。ベンズアルデヒ
ドに関する選択率及び活性は、より低い反応温度で増大
し、このことは、副生成物たとえばトルエン、ベンゼン
及びベンジルアルコールの望ましくない形成を抑制する
ことに関して重要である。もし亜鉛及び/又は銅が助触
媒として用いられると、水素化反応は通常275〜45
0℃の温度、好ましくは300〜400℃で行われる。
反応は、通常大気圧で又は少し高められた圧力、たとえ
ば10バール以下で行われる。
【0005】用いられる触媒は、酸化物の形の酸性担体
上のマンガン、亜鉛及び任意的な銅の酸化物である。
【0006】酸性担体がそれから形成されるところの塩
として、共沈するとたとえばアルミニウム、ジルコニウ
ム、チタン、セリウム、ハウニウム及び/又はニオブ、
好ましくはアルミニウムの酸化物がそれから形成される
ところの塩を用いることができる。好ましくは、そのよ
うな元素の硝酸塩が用いられる。適当な共沈剤は、たと
えばNH4 OH又はK2 CO3 である。
【0007】触媒は通常、触媒の全量に対して金属とし
て計算して2〜40重量%のマンガンを含む。好ましく
は、触媒は10〜30重量%のマンガンを含む。触媒は
更に、その酸化物が酸性担体をなすところの金属たとえ
ばアルミニウムを、触媒の全量に対して金属として計算
して10重量%より多く、好ましくは20〜40重量%
含み、かつ触媒の全量に対して金属として計算して亜鉛
を1重量%より多く、好ましくは15〜50重量%、特
に20〜45重量%含む。触媒の全量に対して金属とし
て計算して銅の量は、5重量%より少なく、好ましくは
0.5〜2重量%である。
【0008】亜鉛及び任意的な銅を用いる触媒の調製の
方法は、ヨーロッパ特許出願公開第290096号公報
記載のような、これら助触媒なしの方法と実質的に変ら
ない。安息香酸を対応するベンズアルデヒドに転化する
のに適する触媒は、マンガン塩、それから酸性担体たと
えばAl2 3 が形成されるところの塩たとえばAl
(NO3 3 、亜鉛塩及び任意的な銅塩のpH4〜1
0、好ましくはpH5〜8での共沈、及び続く沈澱物の
分離、300〜700℃の温度でのカ焼及び次の任意的
な、水素含有気体混合物による還元により得られること
ができる。水素含有気体混合物による還元は、水素化反
応条件下でインシチューで(その場で)実行することも
できる。可溶性塩が通常、マンガン塩の溶液に加えら
れ、その後、金属水酸化物が共沈させられる。
【0009】適当なマンガン化合物は特に、たとえば塩
化マンガン、臭化マンガン、硫酸マンガン(II)、好ま
しくは硝酸マンガンのような可溶性マンガン塩である。
【0010】適当な亜鉛化合物は、特に、可溶性亜鉛塩
たとえば硝酸亜鉛、硫酸亜鉛、塩化亜鉛、酢酸亜鉛であ
る。
【0011】適当な銅化合物は、特に、可溶性銅塩たと
えば硝酸銅、硫酸銅、塩化銅である。
【0012】助触媒で変性されたそのようなマンガン酸
化物触媒は、対応する安息香酸の水素化を経る総ての種
類のベンズアルデヒドの調製のために適当である。安息
香酸は、たとえば、1〜6個の炭素原子を含むアルキル
基、1〜6個の炭素原子を含むアルコキシ基、ヒドロキ
シル基及びハロゲン原子により芳香環の一以上の位置で
置換されていてもよい。他の置換基もまた可能である。
置換基は、オルト位、メタ位及びパラ位であることがで
きる。適当な安息香酸化合物の例は、o‐クロロ安息香
酸、m‐クロロ安息香酸及びp‐t‐ブチル安息香酸で
ある。本明細書において、「安息香酸」とは置換された
安息香酸をも包含するものとする。
【0013】安息香酸の水素化は、水素化触媒及び水素
含有気体混合物の作用下で自体公知の方法で行われう
る。これは、回分的に、あるいは連続的に実施されう
る。
【0014】安息香酸の水素化後に、反応生成物を凝縮
するために気体混合物を冷却してよく、そして、過剰の
水素を再循環する。水素化で形成された水及びベンゼン
は、共沸的乾燥塔で除去されることができ、その後ベン
ズアルデヒドが蒸留されうる。
【0015】本発明を下記の非限定的な実施例により詳
細に説明する。
【0016】
【実施例】
触媒の調製 触媒は、Mn(NO3 2 ・4H2 O、Al(NO3
3 ・9H2 O、Cu(NO3 2 ・5H2 O及びZn
(NO3 2 ・6H2 Oを水に溶解して1M溶液(硝酸
イオンについて)を得ることにより調製された。次に、
表1に示した条件下で溶液にK2 CO3 又はNH4 OH
の1M溶液を加えることにより沈澱を形成した。
【0017】濾過及び乾燥後に、触媒を還元し、篩にか
けて1〜3mm大きさの粒子を得た。次に触媒を200
℃で2時間、次に500℃で3時間カ焼した。
【0018】これら触媒の組成は、表1に示す通りであ
る。表2は、金属元素分析の結果(重量%)を示す。
【0019】
【表1】 表 1 触媒調製溶液 塩 基 組 成 No. pH 温度 ─────────────────────────────────── 1 7.0 45 K 2 CO3 MnO 2 /0.1 CuO 1.1 ZnO.ZnAl 2 O 2 7.0 45 K 2 CO3 MnO 2 /ZnAl2 O 4 3 7.0 45 K 2 CO3 MnO 2 /ZnO ZnAl2 O 4 4 5.0 80 K 2 CO3 MnO 2 /ZnO ZnAl2 O 4 5 8.0 45 NH4 OH MnO 2 /ZnO ZnAl2 O 4 6 7.0 45 NH4 OH MnO 2 /Al2 O 3 ───────────────────────────────────
【0020】
【表2】 表 2 触媒No. Mn Zn Al Cu ────────────────────── 1 10.6 27.0 22.5 1.2 2 11.2 26.6 23.1 - 3 11.2 36.0 15.8 - 4 3.5 42.5 19.0 - 5 13.0 31.0 19.8 - 6 10.1 - 36.1 - ──────────────────────
【0021】
【実施例1〜11】安息香酸を、150℃に維持された
飽和器に導入した。安息香酸を含む飽和器に水素及び窒
素を加えた。
【0022】直径8mmの反応器に、0.5〜0.8m
mの粒子サイズを持つ触媒5mlを入れた。管型濾を用
いて反応器を300〜450℃の温度に加熱した。水素
の供給速度は35Nl/時、窒素の供給速度は4.75
Nl/時であった。反応混合物の実際の接触時間は、3
50℃で0.2秒間であった。反応器後で生成物流(こ
れに反応後に6.9g/時のDMF流が加えられた)
を、15℃及び−3℃の二つの冷却器中で30分間集め
た。次に、成分を分析した。表3は、反応が行われた温
度及び触媒1〜6を用いて得られた結果を示す。
【0023】
【表3】 表 3 ベンズアルデ 実施例 触媒 温度(℃) ヒドへの 安息香酸の転化率 選択率 ────────────────────────────────── I 1 330 88.3 98.9 II 2 350 95.2 85.7 III 2 380 78.2 100 IV 3 350 91.0 48.4 V 3 380 83.8 100 VI 4 350 95.0 53.2 VII 4 380 74.3 100 VIII 5 350 96.4 70.0 IX 5 380 79.7 100 X 6 414 84 89 XI 6 435 81 100 ──────────────────────────────────
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07B 61/00 300 (72)発明者 ク キアオディン オランダ国,2623 エムディー デルフ ト,リエトゴールスストラート 4 (72)発明者 ヨセフ ヨハネス フランシスカス ショ ルテン オランダ国,6132 ビーシー シッタル ト,サルトンラーン 7

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 安息香酸を対応するベンズアルデヒドに
    転化するのに適する触媒であって、マンガン塩、酸性担
    体がそれから形成されるところの塩、亜鉛塩及び任意的
    な銅塩をpH4〜10で共沈させ、続いて沈澱物の分離
    及び300〜700℃の温度でのカ焼、及び任意的な、
    水素含有気体混合物による還元により得られる触媒。
  2. 【請求項2】 触媒の全量に対して金属として計算した
    Mnの量が10〜30重量%である請求項1記載の触
    媒。
  3. 【請求項3】 触媒の全量に対して金属として計算した
    Alの量が20〜40重量%である請求項1又は2記載
    の触媒。
  4. 【請求項4】 触媒の全量に対して金属として計算した
    Znの量が20〜45重量%である請求項1〜3のいず
    れか一つに記載の触媒。
  5. 【請求項5】 触媒の全量に対して金属として計算した
    Cuの量が0.5〜2重量%である請求項1〜4のいず
    れか一つに記載の触媒。
  6. 【請求項6】 非置換安息香酸、又は1〜6個の炭素原
    子を含むアルキル基、1〜6個の炭素原子を含むアルコ
    キシ基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子により芳香環
    の一以上の位置で置換されている安息香酸を気相で水素
    化することにより安息香酸又はその誘導体を水素化する
    方法において、請求項1〜5のいずれか一つに記載の触
    媒を用いるところの方法。
JP5129917A 1992-05-07 1993-05-06 安息香酸の水素化法及びそれに適する触媒 Pending JPH07171396A (ja)

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EP0569098A2 (en) 1993-11-10
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