JPH0717891A - カルボニル化合物の製造法 - Google Patents

カルボニル化合物の製造法

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JPH0717891A
JPH0717891A JP5190889A JP19088993A JPH0717891A JP H0717891 A JPH0717891 A JP H0717891A JP 5190889 A JP5190889 A JP 5190889A JP 19088993 A JP19088993 A JP 19088993A JP H0717891 A JPH0717891 A JP H0717891A
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JP
Japan
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palladium
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carbon
amount
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JP5190889A
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English (en)
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Rikitaro Matsuoka
力太郎 松岡
Jun Ishihara
潤 石原
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Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】パラジウムの析出を抑制し、カルボニル化合物
を効率よく製造する方法を提供する。 【構成】分子内部に炭素−炭素二重結合を有する炭素数
4以上の不飽和炭化水素と水とを、パラジウム化合物、
銅化合物及び有機リン化合物の存在下に反応させること
を特徴とするカルボニル化合物の製造法。 【効果】パラジウムの析出を抑制し、カルボニル化合物
を効率よく製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカルボニル化合物の製造
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、カルボニル化合物は化学工業
上、有用な化合物として知られている。例えば、メチル
エチルケトンは溶剤として、シクロペンタノンは香料、
医薬原料として、シクロヘキサノンはナイロンやポリエ
ステル用モノマーとして用いられている。かかるカルボ
ニル化合物の製造法は、炭素−炭素二重結合を有する不
飽和炭化水素を酸化する方法が一般的である。酸化の方
法としては、例えば、分子状酸素による方法が採られて
いるが、爆発の危険性を伴うため操作上好ましいものと
はいえなかった。
【0003】これに対し、パラジウム化合物と銅化合物
及び/又は鉄化合物とからなる触媒と水との酸化還元を
応用したワッカー法が開発されている。しかし、ワッカ
ー法はα−オレフィンのような分子末端に炭素−炭素二
重結合を有する不飽和炭化水素の場合には酸化反応が容
易に進行するが、β−オレフィン、γ−オレフィンやシ
クロアルケンなどのような分子内部に炭素−炭素二重結
合を有する不飽和炭化水素の場合には酸化反応が進行し
にくいという欠点があった。なかでも、炭素数が4以上
の不飽和炭化水素をパラジウム化合物と銅化合物からな
る触媒を用いて酸化反応を行った場合は、反応速度が非
常に遅く、反応中にパラジウムの析出が起こり、その結
果、反応性が低下し、更にパラジウム触媒のリサイクル
ができないという問題を有していた。また、反応系から
蒸留により生成物を分離する際に、生成物の沸点が高い
ために加熱条件が過酷になり、パラジウムが析出すると
いう問題も有していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者らは
前記問題点を解決するべく鋭意検討した結果、分子内部
に炭素−炭素二重結合を有する炭素数4以上の不飽和炭
化水素を、パラジウム化合物と銅化合物からなる触媒を
用いて酸化反応を行なうに当り、反応系に有機リン化合
物を存在させれば、パラジウムの析出を抑制できパラジ
ウム触媒のリサイクルが可能となること、反応性が低下
しないこと、その結果、目的のカルボニル化合物を効率
よく得ることが出来ることを見い出し、この知見に基づ
いて本発明を完成するに到った。
【0005】
【課題を解決する為の手段】かくして本発明によれば分
子内部に炭素−炭素二重結合を有する炭素数4以上の不
飽和炭化水素と水とを、パラジウム化合物、銅化合物及
び有機リン化合物の存在下に反応させることを特徴とす
るカルボニル化合物の製造法が提供される。
【0006】本発明の不飽和炭化水素は炭素−炭素二重
結合を分子内部に有し、構成炭素数が4以上のものであ
る。例えば、2−ブテン、2−メチル−2−ブテン、
2,3−ジメチル−2−ブテン、2−ペンテン、2−メ
チル−2−ヘプテン、2−ヘキセン、3−ヘキセン、3
−オクテン、2−デセン、2−ウンデセン、2−ドデセ
ンなどの脂肪族不飽和炭化水素;シクロブテン、シクロ
ペンテン、シクロヘキセン、メチルシクロヘキセン、シ
クロオクテン、シクロドデセンなどの脂環式不飽和炭化
水素、などが例示される。これらの不飽和炭化水素はア
ルコキシ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、ニトリル
基などの反応に不活性な置換基を有してもよい。これら
不飽和炭化水素の中でも、炭素数が4〜10の不飽和炭
化水素が好ましく、炭素数が4〜6の脂環式不飽和炭化
水素が特に好ましい。
【0007】本発明では触媒としてパラジウム化合物及
び銅化合物とが用いられる。パラジウム化合物は、例え
ば、塩化パラジウム、硫酸パラジウム、硝酸パラジウム
のような無機酸塩;酢酸パラジウムのような有機酸塩;
塩化パラジウム−ベンゾニトリル錯体のような有機錯塩
などが挙げられ、中でも二塩化パラジウムが好適であ
る。パラジウム化合物の使用量は分子内部に炭素−炭素
二重結合を有する炭素数4以上の不飽和炭化水素1モル
に対して、0.001〜5モル、好ましくは0.005
〜2モル、更に好ましくは0.01〜0.1モルであ
る。
【0008】一方、銅化合物は例えば、塩化銅、硫酸
銅、硝酸銅のような無機酸塩;酢酸銅のような有機酸塩
などが挙げられ、中でも塩化第二銅が好適である。銅化
合物の使用量はパラジウム化合物1モルに対して、2〜
300モル、好ましくは5〜100モル、更に好ましく
は10〜50モルである。
【0009】パラジウム化合物及び銅化合物は通常は、
触媒水溶液の状態で反応に供される。その場合は、パラ
ジウム化合物が触媒水溶液1リットル当り0.001〜
1モル、好ましくは0.005〜0.1モルの範囲にな
るように調整される。
【0010】また、触媒の活性を維持するために触媒水
溶液1リットル当り2グラム以下のハロゲンイオンを添
加することが好ましい場合がある。ハロゲンイオンの供
給源としては、ハロゲンを含有するものであればとくに
限定されず、例えば塩化水素、臭化水素などのハロゲン
化水素;鉄、ニッケル、ナトリウム、カリウムなどの金
属ハロゲン化物などが例示される。
【0011】本発明では、酸化反応を有機リン化合物の
存在下に実施することを特徴としている。有機リン化合
物としてはトリエチルホスフィン、トリ−n−ブチルホ
スフィン、トリ−n−ドデシルホスフィン、トリフェニ
ルホスフィン、トリ−o−トリルホスフィン、トリ−p
−ビフェニルホスフィン、トリ−o−メトキシフェニル
ホスフィン、フェニルジフェノキシホスフィン、α,β
−エチレンジ(ジフェニル)ホスフィン、α,β−エチ
レンジ(ジブチル)ホスフィン、α,γ−プロピレンジ
(ジフェニル)ホスフィンなどのホスフィン類;トリエ
チルホスファイト、トリ−o−トリルホスファイト、ト
リフェニルチオホスファイトなどのホスファイト類;ト
リフェニルホスフィンオキサイド、トリ−n−ブチルホ
スフィンオキサイドなどのホスフィンオキサイド類など
が例示される。なかでも、ホスフィン類、ホスフィンオ
キサイド類が好ましく、トリフェニルホスフィンオキサ
イド、トリ−n−ブチルホスフィンオキサイドが特に好
ましい。有機リン化合物の使用量はパラジウム化合物1
モルに対して、0.01〜10モル、好ましくは0.1
〜5モル、更に好ましくは0.5〜2モルである。
【0012】酸化反応は、水の共存下に実施される。水
の使用量は分子内に炭素−炭素二重結合を有する炭素数
4以上の不飽和炭化水素に対して、10〜500重量
倍、好ましくは20〜200重量倍、更に好ましくは5
0〜100重量倍である。かかる量は、反応系内に存在
する水の量であれば構わない。
【0013】反応は、通常、窒素、アルゴン、炭化水素
などの不活性気体雰囲気下に行われる。反応温度は、通
常、50〜200℃、好ましくは80〜120℃、反応
時間は10分〜24時間、好ましくは30分〜5時間で
ある。
【0014】反応終了後は、例えば、抽出や蒸留などの
常法により、反応液からカルボニル化合物を単離するこ
とができる。また、触媒水溶液は、公知の方法、例え
ば、酸素や空気などによって酸化する方法によりリサイ
クルすることができる。
【0015】かくして、本発明によれば、パラジウムの
析出を抑制できパラジウム触媒のリサイクルが可能とな
り、さらに反応性が低下しないので、目的のカルボニル
化合物を効率よく得ることができる。
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。なお、実施例及び比較例中の%は重量基準
である。
【0016】実施例1 塩化パラジウム71ミリグラム、トリフェニルホスフィ
ンオキサイド111ミリグラム、塩化第二銅・二水和物
2.25グラム及び0.1規定塩酸33ミリリットルを
混合し、触媒水溶液を調製した。反応器にシクロペンテ
ン0.37グラム及び触媒水溶液を入れ、系内を窒素置
換した。激しく攪拌しつつ、90℃で4時間反応させ
た。反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したと
ころ、シクロペンタノンが0.31グラム(収率68
%)生成していた。また、反応器壁へのパラジウムの析
出は観察されなかった。反応液中の溶存パラジウム量を
原子吸光法により分析したところ、仕込みの100%で
あり、析出が起こっていないことが確認された。次い
で、反応液を加熱下に減圧蒸留し、シクロペンタノン
0.31グラム(収率68%)を単離した。蒸留後の触
媒水溶液中の溶存パラジウム量は仕込みの100%であ
り、析出が起こっていないことが確認された。この触媒
水溶液を酸素により再生した後、シクロペンテン0.3
7グラムを加え、前述と同様に反応操作を行った。反応
液中には、シクロペンタノンが0.30グラム(収率6
6%)生成していた。また、反応器壁へのパラジウムの
析出は観察されなかった。
【0017】比較例1 トリフェニルホスフィンオキサイドを添加しないこと以
外は実施例1と同様に反応操作を行った。反応液中には
シクロペンタノンが0.28グラム(収率62%)生成
していた。また、反応器壁の全面にパラジウムの析出が
観察された。反応液中の溶存パラジウム量は仕込みの3
4%であり、66%のパラジウムが析出していることが
確認された。次いで、反応液を加熱下に減圧蒸留し、シ
クロペンタノン0.28グラム(収率62%)を単離し
た。蒸留後の触媒水溶液中の溶存パラジウム量は仕込み
の23%であった。
【0018】実施例2 シクロペンテンの代わりに2−ブテン0.31グラムを
用い、反応時間を2時間とすること以外は実施例1と同
様に反応操作を行った。反応液中にはメチルエチルケト
ンが0.31グラム(収率80%)生成していた。ま
た、反応器壁へのパラジウムの析出は観察されなかっ
た。反応液中の溶存パラジウム量は仕込みの100%で
あり、析出が起こっていないことが確認された。
【0019】実施例3 トリフェニルホスフィンオキサイドの代わりにトリフェ
ニルホスフィン105ミリグラムを用いること以外は実
施例1と同様に反応操作を行った。反応液中にはシクロ
ペンタノンが0.30グラム(収率65%)生成してい
た。また、反応器壁へのパラジウムの析出は観察されな
かった。反応液中の溶存パラジウム量は仕込みの100
%であり、析出が起こっていないことが確認された。
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 B01J 31/30 X 8017−4G C07C 45/00 49/395 9049−4H // C07B 61/00 300

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分子内部に炭素−炭素二重結合を有する
    炭素数4以上の不飽和炭化水素と水とを、パラジウム化
    合物、銅化合物及び有機リン化合物の存在下に反応させ
    ることを特徴とするカルボニル化合物の製造法。
JP5190889A 1993-07-02 1993-07-02 カルボニル化合物の製造法 Pending JPH0717891A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010061807A1 (ja) 2008-11-25 2010-06-03 新日本石油株式会社 ケトンの製造方法
US7906607B2 (en) 2005-04-22 2011-03-15 Asahi Glass Company, Limited Isocyanate group-terminated urethane prepolymer, process for producing the same, and adhesive comprising the urethane prepolymer

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US7906607B2 (en) 2005-04-22 2011-03-15 Asahi Glass Company, Limited Isocyanate group-terminated urethane prepolymer, process for producing the same, and adhesive comprising the urethane prepolymer
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