JPH07324046A - Production of mixture composed of cyclohexanol and cyclohexanone - Google Patents
Production of mixture composed of cyclohexanol and cyclohexanoneInfo
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、シクロヘキサノール及
びシクロヘキサノン混合物の製造方法に関するものであ
り、このシクロヘキサノール及びシクロヘキサノン混合
物は、例えば6,6−ナイロンの原料の一つであるアジ
ピン酸を合成するための原料となるものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a mixture of cyclohexanol and cyclohexanone, and this mixture of cyclohexanol and cyclohexanone synthesizes adipic acid, which is one of the raw materials for 6,6-nylon. It is a raw material for
【0002】[0002]
【従来の技術】6,6−ナイロンは、ヘキサメチレンジ
アミン(NH2(CH2)6NH2)とアジピン酸(HOOC(CH2)4COO
H) とを重合して得られる。このアジピン酸を大量に合
成する一つの方法としては、ベンゼン(C6H6)からシク
ロヘキセン(C6H10 )、シクロヘキセン(C6H10 )から
シクロヘキサノール(C6H11-OH)に至る反応を利用す
る。このベンゼン(C6H6)からシクロヘキセン(C6H
10 )を生成する反応は次の化1に示される。2. Description of the Prior Art 6,6-Nylon is composed of hexamethylenediamine (NH 2 (CH 2 ) 6 NH 2 ) and adipic acid (HOOC (CH 2 ) 4 COO.
H) and are polymerized. One method of synthesizing adipic acid in large quantities is from benzene (C 6 H 6 ) to cyclohexene (C 6 H 10 ) and from cyclohexene (C 6 H 10 ) to cyclohexanol (C 6 H 11 -OH). Use reaction. From this benzene (C 6 H 6 ), cyclohexene (C 6 H 6
The reaction producing 10 ) is shown in the following chemical formula 1.
【0003】[0003]
【化1】 [Chemical 1]
【0004】化1の化学反応式に示すように、ベンゼン
(C6H6)を部分水素添加してシクロヘキセン(C6H10 )
を得る。この反応を触媒するものとして、ルテニウム
(Ru)が上げられる。ルテニウムを亜鉛,鉄などの金
属化合物として、微粒子として用いる。触媒をベンゼン
と共に水相に懸濁させ、100〜180℃に加熱し、生
成したシクロヘキセンを油相に分離して逐次水素化を抑
制することにより、油相中にシクロヘキセン(C6H10 )
を得る。As shown in the chemical reaction formula of Chemical formula 1, benzene (C 6 H 6 ) is partially hydrogenated to produce cyclohexene (C 6 H 10 ).
To get Ruthenium (Ru) is mentioned as a catalyst for this reaction. Ruthenium is used as fine particles as a metal compound such as zinc and iron. Cyclohexene (C 6 H 10 ) was suspended in the oil phase by suspending the catalyst in an aqueous phase together with benzene, heating to 100 to 180 ° C., separating the produced cyclohexene into an oil phase and suppressing successive hydrogenation.
To get
【0005】得られたシクロヘキセン(C6H10 )を次の
化2に示される水和反応によりシクロヘキサノール(C6
H11-OH)を得る。このシクロヘキセン(C6H10 )から水
和反応によってシクロヘキサノール(C6H11-OH)を得る
反応は、前述の反応とは逆に、油相中のシクロヘキセン
(C6H10 )を液相水和反応を用いて、シクロヘキサノー
ル(C6H11-OH)を得る。[0005] The obtained cyclohexene (C 6 H 10) cyclohexanol by hydration reaction shown in the following reduction 2 (C 6
H 11 -OH). The reaction of obtaining cyclohexanol (C 6 H 11 -OH) from cyclohexene (C 6 H 10 ) by a hydration reaction is the reverse of the above-mentioned reaction, in which cyclohexene (C 6 H 10 ) in the oil phase is in the liquid phase. with hydration, obtaining cyclohexanol (C 6 H 11 -OH).
【0006】[0006]
【化2】 [Chemical 2]
【0007】この反応の触媒としては、高シリカゼオラ
イト等が知られており、この触媒を加え、シクロヘキセ
ン(C6H10 )と水とを加熱して反応させる。この場合、
触媒は水相中に懸濁する。ところで、このシクロヘキサ
ノール(C6H11-OH)の1パス当りの転化率は、反応温度
150℃では約18%、180℃では約9%であり、9
9%以上の選択率が得られる。As a catalyst for this reaction, high-silica zeolite or the like is known, and this catalyst is added and cyclohexene (C 6 H 10 ) and water are heated to react. in this case,
The catalyst is suspended in the aqueous phase. By the way, the conversion of this cyclohexanol (C 6 H 11 —OH) per pass is about 18% at a reaction temperature of 150 ° C. and about 9% at 180 ° C.
A selectivity of 9% or more is obtained.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高シリ
カゼオライトを用いたシクロヘキセン(C6H10 )の水和
反応は、転化率が約20%で頭打ちであった。これは、
シクロヘキサノール(C6H11-OH)からシクロヘキセン
(C6H10 )に至る逆反応があり、平衡状態が存在するた
めであった。However, the hydration reaction of cyclohexene (C 6 H 10 ) using a high silica zeolite reached a peak at a conversion of about 20%. this is,
This was because there was a reverse reaction from cyclohexanol (C 6 H 11 -OH) to cyclohexene (C 6 H 10 ) and there was an equilibrium state.
【0009】そこで、次の化3に示される脱水素反応に
より、前述の化2に示された水和反応で平衡となったシ
クロヘキサノール(C6H11-OH)を更にシクロヘキサノン
(C6H10=O )とすることにより、シクロヘキセン(C6H
10 )とシクロヘキサノール(C6H11-OH)との平衡状態
をずらして、シクロヘキサノール(C6H11-OH)とシクロ
ヘキサノン(C6H10=O )との合計量を増やすことを考慮
した。Therefore, by the dehydrogenation reaction shown in the following Chemical formula 3, cyclohexanol (C 6 H 11 -OH) equilibrated by the hydration reaction shown in the above Chemical formula 2 is further added to cyclohexanone (C 6 H 10 = O), the cyclohexene (C 6 H
10 ) and cyclohexanol (C 6 H 11 -OH) by shifting the equilibrium state to increase the total amount of cyclohexanol (C 6 H 11 -OH) and cyclohexanone (C 6 H 10 = O). did.
【0010】[0010]
【化3】 [Chemical 3]
【0011】これにより、シクロヘキサノール(C6H11-
OH)とシクロヘキサノン(C6H10=O)とは、共にアジピ
ン酸の原料として用いることができるため、シクロヘキ
サノン(C6H10=O )の量に相当する量が増量となり、収
率が向上することとなる。[0011] As a result, cyclohexanol (C 6 H 11 -
Since both OH) and cyclohexanone (C 6 H 10 = O) can be used as raw materials for adipic acid, the amount corresponding to the amount of cyclohexanone (C 6 H 10 = O) increases and the yield improves. Will be done.
【0012】そこで、本発明者は、水和触媒及び脱水素
触媒を種々検討していたところ、ハロゲン化ロジウムの
触媒のうち、ヨウ化ロジウム(RhI3 )に特別な反応
があることを見出し、本発明を得るに至った。[0012] Therefore, the present inventor has conducted various studies on hydration catalysts and dehydrogenation catalysts, and found that among rhodium halide catalysts, rhodium iodide (RhI 3 ) has a special reaction. The present invention has been obtained.
【0013】本発明は、シクロヘキセン(C6H10 )から
例えばアジピン酸を合成するための原料となるシクロヘ
キサノール及びシクロヘキサノンの混合物を高い収率で
得ることのできる簡便な製造方法を得ることを目的とす
る。The object of the present invention is to obtain a simple process for producing a mixture of cyclohexanol and cyclohexanone as a raw material for synthesizing adipic acid from cyclohexene (C 6 H 10 ) in a high yield. And
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本請求項1に記載された
発明に係るシクロヘキサノール及びシクロヘキサノン混
合物の製造方法では、シクロヘキセンと水とヨウ化ロジ
ウム(RhI3 )とを加熱混合するものである。In the method for producing a mixture of cyclohexanol and cyclohexanone according to the present invention described in claim 1, cyclohexene, water and rhodium iodide (RhI 3 ) are heated and mixed.
【0015】本請求項2に記載された発明に係るシクロ
ヘキサノール及びシクロヘキサノン混合物の製造方法で
は、シクロヘキセンと水とヨウ化ロジウム(RhI3 )
とを、140℃前後で5時間、加熱混合するものであ
る。In the method for producing a mixture of cyclohexanol and cyclohexanone according to the invention described in claim 2, cyclohexene, water, and rhodium iodide (RhI 3 )
And are heated and mixed at around 140 ° C. for 5 hours.
【0016】[0016]
【作用】本発明においては、化3で示した脱水素反応を
行う触媒を種々検索した結果、ヨウ化ロジウム(RhI
3 )には、化2に示した水和反応と、化3で示した脱水
素反応との両方の反応の触媒として作用することが判っ
た。In the present invention, as a result of searching various catalysts for carrying out the dehydrogenation reaction shown in Chemical formula 3, rhodium iodide (RhI
It was found that 3 ) acts as a catalyst for both the hydration reaction shown in Chemical formula 2 and the dehydrogenation reaction shown in Chemical formula 3.
【0017】従って、本発明のシクロヘキセンと水とヨ
ウ化ロジウム(RhI3 )とを加熱混合するものでは、
次の化4に示される化学反応式に示した通り、水和反応
を行いながら、脱水素反応を行うことにより、水和反応
を行うための他の触媒を添加する必要がなく、良好にシ
クロヘキセン(C6H10 )からシクロヘキサノール(C6H
11-OH)とシクロヘキサノン(C6H10=O )との混合物を
得ることができる。Therefore, in the case of mixing cyclohexene of the present invention with water and rhodium iodide (RhI 3 ) by heating,
As shown in the chemical reaction formula shown in the following Chemical formula 4, by carrying out the dehydrogenation reaction while carrying out the hydration reaction, it is not necessary to add another catalyst for carrying out the hydration reaction, and the cyclohexene is satisfactorily obtained. (C 6 H 10 ) to cyclohexanol (C 6 H 10
11 -OH) to be able to obtain a mixture of cyclohexanone (C 6 H 10 = O) .
【0018】[0018]
【化4】 [Chemical 4]
【0019】具体的なヨウ化ロジウム(RhI3 )を触
媒にした反応は、シクロヘキセン(C6H10 )と水とヨウ
化ロジウム(RhI3 )とを攪拌しながら、温度を10
0〜180℃に加熱することで、シクロヘキサノール
(C6H11-OH)とシクロヘキサノン(C6H10=O )との混合
物を得ることができる。A specific reaction using rhodium iodide (RhI 3 ) as a catalyst is carried out at a temperature of 10 while stirring cyclohexene (C 6 H 10 ) and water with rhodium iodide (RhI 3 ).
By heating to 0 to 180 ° C., a mixture of cyclohexanol (C 6 H 11 —OH) and cyclohexanone (C 6 H 10 ═O) can be obtained.
【0020】尚、加熱温度は100℃よりも低ければシ
クロヘキセン(C6H10 )からシクロヘキサノール(C6H
11-OH)に至る反応が良好に進行しない。また、180
℃を越えると反応装置自体の加熱コストが高まるだけで
なく、シクロヘキサノール(C6H11-OH)からシクロヘキ
セン(C6H10 )に至る逆反応が活発になり、終了を減ら
す。[0020] Incidentally, if the heating temperature is lower than 100 ° C. Cyclohexene (C 6 H 10) cyclohexanol (C 6 H
11- OH) does not proceed well. Also, 180
℃ not only increases the heating costs of the reactor itself exceeds the reverse reaction becomes active, from cyclohexanol (C 6 H 11 -OH) cyclohexene (C 6 H 10), remove the termination.
【0021】好ましい、加熱温度としては140℃前後
で最も高い収率を得ることができる。また保持時間とし
ては、5時間保持することにより、33重量%の収率で
シクロヘキサノール(C6H11-OH)とシクロヘキサノン
(C6H10=O )との混合物を得ることができる。これは、
通常の水和反応のみを行う触媒(シクロヘキサノールの
みを生成)を用いたものの約2倍に当る。A preferable heating temperature is around 140 ° C., and the highest yield can be obtained. As for the holding time, by holding for 5 hours, a mixture of cyclohexanol (C 6 H 11 —OH) and cyclohexanone (C 6 H 10 ═O) can be obtained in a yield of 33% by weight. this is,
This is about twice as much as that using a catalyst that only performs a normal hydration reaction (producing only cyclohexanol).
【0022】[0022]
実施例1.シクロヘキセン(C6H10 ) 0.2mlと,
水 1.3mlとを混合した中に、各種ハロゲン化金属
系触媒(0.79×10-3mol)とを混合しながら加
熱し、120℃で1時間保持して得られた反応物を分析
した。分析に当って、反応物に大量のエタノールを加
え、油層と水層とを均一な状態にして分析した。尚、用
いた触媒は、SnI2 ,CuBr2 ,RhBr3 ,Sb
I3 ,RhI3 ,ZrOCl2 の6種類である。Example 1. 0.2 ml of cyclohexene (C 6 H 10 ),
The mixture was mixed with 1.3 ml of water, mixed with various metal halide catalysts (0.79 × 10 −3 mol), heated, and kept at 120 ° C. for 1 hour to analyze the resulting reaction product. did. At the time of analysis, a large amount of ethanol was added to the reaction product to make the oil layer and the water layer into a uniform state and then analyzed. The catalysts used were SnI 2 , CuBr 2 , RhBr 3 and Sb.
There are six types of I 3 , RhI 3 , and ZrOCl 2 .
【0023】図1は個々の触媒で得られた反応物を分析
した結果を示す線図である。図において、斜線部分はシ
クロヘキサノール(C6H11-OH)の重量%を、白色部分は
シクロヘキサノン(C6H10=O )の重量%を示す。図1に
示されている通り、ヨウ化ロジウム(RhI3 )では、
シクロヘキサノール(C6H11-OH)が8重量%、シクロヘ
キサノン(C6H10=O )が5重量%、合計13重量%含ま
れており、他の触媒ではシクロヘキサノール(C6H11-O
H)のみが合成されていることが判った。FIG. 1 is a diagram showing the results of analyzing the reaction products obtained with individual catalysts. In the figure, the shaded area represents the weight% of cyclohexanol (C 6 H 11 —OH), and the white area represents the weight% of cyclohexanone (C 6 H 10 ═O 2). As shown in FIG. 1, with rhodium iodide (RhI 3 ),
Cyclohexanol (C 6 H 11 -OH) is 8 wt%, cyclohexanone (C 6 H 10 = O) is 5 wt%, contains a total of 13% by weight, in other catalytic cyclohexanol (C 6 H 11 - O
It was found that only H) was synthesized.
【0024】この結果から、ヨウ化ロジウム(RhI
3 )は水和反応と、脱水素反応との両方の反応の触媒と
して作用することが判った。このヨウ化ロジウム(Rh
I3 )によるシクロヘキサノール(C6H11-OH)及びシク
ロヘキサノン(C6H10=O )の混合物の生成の最適な条件
を検証した。From these results, rhodium iodide (RhI
It was found that 3 ) acts as a catalyst for both the hydration reaction and the dehydrogenation reaction. This rhodium iodide (Rh
Verifying the optimal conditions for generation of I 3) by cyclohexanol (C 6 H 11 -OH) and cyclohexanone (C 6 H 10 = O) mixtures.
【0025】実施例2.シクロヘキセン 0.2ml
と,水 1.3mlと,ヨウ化ロジウム(RhI3 )
0.79×10-3molとを混合しながら加熱し、14
0℃で5時間保持した。得られた反応物を分析した結
果、シクロヘキサノール(C6H11-OH)とシクロヘキサノ
ン(C6H10=O )とが含まれていることが判った。これを
更に詳細に分析した結果、シクロヘキサノール(C6H11-
OH)が17重量%、シクロヘキサノン(C6H10=O )が1
6重量%、合計33重量%含まれていることが判った。Example 2. Cyclohexene 0.2 ml
, 1.3 ml of water, rhodium iodide (RhI 3 )
Heat while mixing with 0.79 × 10 −3 mol,
Hold at 0 ° C. for 5 hours. As a result of analyzing the obtained reaction product, it was found that cyclohexanol (C 6 H 11 —OH) and cyclohexanone (C 6 H 10 ═O) were contained. Results This was further analyzed in detail, cyclohexanol (C 6 H 11 -
17% by weight of OH) and 1% of cyclohexanone (C 6 H 10 = O).
It was found that 6% by weight, a total of 33% by weight, was contained.
【0026】以上のように、ヨウ化ロジウム(RhI
3 )を触媒としてシクロヘキセンの水和に用いると、シ
クロヘキサノールだけでなく、シクロヘキサノンも同時
に生成する。シクロヘキサノールからシクロヘキサノン
へ反応が移行するため、シクロヘキセンとシクロヘキサ
ノールとの平衡がずれ、シクロヘキサノールとシクロヘ
キサノンの合わせた収率は従来の倍の能力を持つことに
なる。As described above, rhodium iodide (RhI
When 3 ) is used as a catalyst for hydration of cyclohexene, not only cyclohexanol but also cyclohexanone is produced at the same time. Since the reaction shifts from cyclohexanol to cyclohexanone, the equilibrium between cyclohexene and cyclohexanol shifts, and the combined yield of cyclohexanol and cyclohexanone has twice the conventional capacity.
【0027】[0027]
【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、本発明の
シクロヘキセンと水とヨウ化ロジウム(RhI3 )とを
加熱混合するものでは、水和反応を行いながら、脱水素
反応を行うことにより、水和反応を行うための他の触媒
を添加する必要がなく、良好にシクロヘキセン(C6H
10 )からシクロヘキサノール(C6H11-OH)とシクロヘ
キサノン(C6H10=O )との混合物を得ることができる。
この混合物は6,6−ナイロンの原料の一つであるアジ
ピン酸の原料として利用することができ、産業上の利用
価値は高い。INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention, in which cyclohexene of the present invention, water and rhodium iodide (RhI 3 ) are heated and mixed, by performing a dehydrogenation reaction while performing a hydration reaction, Cyclohexene (C 6 H
From 10 ) it is possible to obtain a mixture of cyclohexanol (C 6 H 11 —OH) and cyclohexanone (C 6 H 10 ═O).
This mixture can be used as a raw material for adipic acid, which is one of raw materials for 6,6-nylon, and has high industrial utility value.
【0028】また、特にシクロヘキセンと水とヨウ化ロ
ジウム(RhI3 )とを、140℃前後で5時間、加熱
混合するものでは、通常の水和反応のみを行う触媒(シ
クロヘキサノールのみを生成)を用いたものの約2倍の
33重量%の収率でシクロヘキサノール(C6H11-OH)と
シクロヘキサノン(C6H10=O )との混合物を得ることが
できるという効果がある。In particular, when cyclohexene, water and rhodium iodide (RhI 3 ) are heated and mixed at about 140 ° C. for 5 hours, a catalyst (only produces cyclohexanol) for performing only a normal hydration reaction is produced. The effect is that a mixture of cyclohexanol (C 6 H 11 —OH) and cyclohexanone (C 6 H 10 ═O) can be obtained in a yield of 33% by weight, which is about twice the amount used.
【図1】シクロヘキセンの水和反応で得られた油相を分
析した結果を示す線図である。FIG. 1 is a diagram showing the results of analysis of an oil phase obtained by a cyclohexene hydration reaction.
───────────────────────────────────────────────────── 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location // C07B 61/00 300
Claims (2)
(RhI3 )とを加熱混合することを特徴とするシクロ
ヘキサノール及びシクロヘキサノン混合物の製造方法。1. A method for producing a mixture of cyclohexanol and cyclohexanone, which comprises heating and mixing cyclohexene, water and rhodium iodide (RhI 3 ).
(RhI3 )とを、140℃前後で5時間、加熱混合す
ることを特徴とするシクロヘキサノール及びシクロヘキ
サノン混合物の製造方法。2. A method for producing a mixture of cyclohexanol and cyclohexanone, which comprises heating and mixing cyclohexene, water and rhodium iodide (RhI 3 ) at around 140 ° C. for 5 hours.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7084486A JPH07324046A (en) | 1994-03-18 | 1995-03-17 | Production of mixture composed of cyclohexanol and cyclohexanone |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7384894 | 1994-03-18 | ||
JP6-73848 | 1994-03-18 | ||
JP7084486A JPH07324046A (en) | 1994-03-18 | 1995-03-17 | Production of mixture composed of cyclohexanol and cyclohexanone |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07324046A true JPH07324046A (en) | 1995-12-12 |
Family
ID=26414998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7084486A Pending JPH07324046A (en) | 1994-03-18 | 1995-03-17 | Production of mixture composed of cyclohexanol and cyclohexanone |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07324046A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103265418A (en) * | 2013-06-08 | 2013-08-28 | 南京德力菲技术咨询有限公司 | Method for preparing cyclohexanone serving as raw material of caprolactam from cyclohexene-hydration cyclohexanol |
-
1995
- 1995-03-17 JP JP7084486A patent/JPH07324046A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103265418A (en) * | 2013-06-08 | 2013-08-28 | 南京德力菲技术咨询有限公司 | Method for preparing cyclohexanone serving as raw material of caprolactam from cyclohexene-hydration cyclohexanol |
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