JPH09136884A - 不飽和環式エーテルを製造する方法およびコバルト含有担体触媒 - Google Patents
不飽和環式エーテルを製造する方法およびコバルト含有担体触媒Info
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Abstract
し、前記触媒がコバルトおよび1種以上の貴金属および
場合により可溶性化合物Aを含有し、反応を液相中で1
50〜300℃の温度で実施する。〔式中、Zは−(C
HR4)q−または−(CHR4)q−0−を表し、R
1,R2,R3,R4は水素原子またはC1〜C4−ア
ルキルを表し、qは0,1,2あるいは3である〕
Description
触媒に接触して液相中でジオールから不飽和環式エーテ
ルを製造する方法および特にゾルを含浸することにより
製造される新規コバルト含有担体触媒に関する。
書には、触媒として亜クロム酸銅触媒および銅担体触媒
およびタングステン酸またはヘテロポリタングステン酸
からなる混合物を使用することにより、水素流下でジオ
ールから不飽和環式化合物を製造する方法が記載されて
いる。転化率および収量は不満足である。
ルト触媒に接触して1,4−ブタンジオールまたは1,
5−ペンタンジオールからジヒドロフランおよびジヒド
ロピランを製造する方法が記載されているが、600℃
で水素で還元しなければならない。
コバルト触媒に接触して1,4−ブタンジオールからジ
ヒドロフランを製造する方法が記載されているが、30
0〜450℃で水素で還元しなければならない。
欠点を克服することであった。
(CHR4)q−O−を表し、qは0,1,2または3で
あり、R1,R2,R3およびR4は水素原子またはC1〜
C4−アルキルを表す]で表わされる不飽和環式エーテ
ルを、一般式II:
表す]で表わされるジオールから、コバルト含有担体触
媒の存在下で製造する方法により解決され、この方法
は、コバルト含有担体触媒が不活性担体上にコバルトお
よび白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニ
ウム、オスミウム、レニウムまたはこれらの混合物の群
から選択される1種の貴金属を原子比0.5:1〜70
000:1で含有し、および場合により塩基性アルカリ
金属塩、アルカリ土類金属塩、スカンジウム、バナジウ
ム、クロム、マンガン、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、ゲル
マニウム、スズ、鉛、アンチモン、ビスマスまたはこれ
らの混合物を含有し、反応を液相中で150〜300℃
の温度で実施することを特徴とする。更に特にゾルを含
浸することにより製造される新規コバルト含有担体触媒
が見出された。
ができる。
触媒1〜20重量%、有利には2〜10重量%と150
〜300℃、有利には160〜240℃の温度で反応さ
せ、不飽和環式エーテルIおよび反応水からなる生じる
混合物を不連続的に、有利には連続的に蒸留することが
できる。場合により反応の際に生じる不飽和環式エーテ
ルを反応条件下で不活性のガス、例えば窒素またはアル
ゴンでストリッピングすることができる。連続的方法の
場合は新たなジオールIIを供給することにより反応容
器中で液体状態を維持することができる。蒸留により不
飽和環式エーテルから分離することが困難な飽和環式エ
ーテルの含量を減少するために、アルカリ金属および/
またはアルカリ土類金属化合物0.05〜1重量%、有
利には0.1〜0.3重量%を、例えば水酸化物または
炭酸塩として反応器に供給することができる。
上のコバルトの酸化物または金属のコバルトであり、こ
れは白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニ
ウム、オスミウム、レニウムまたはこれらの混合物、有
利には白金、パラジウム、レニウムまたはこれらの混合
物、特に有利には白金、パラジウムまたはこれらの混合
物の群から選択される1種以上の貴金属の元素および場
合により塩基性アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、
スカンジウム、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、ニ
ッケル、銅、亜鉛、ゲルマニウム、スズ、鉛、アンチモ
ン、ビスマスまたはこれらの混合物(化合物A)、有利
にはリチウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム、ス
トロンチウム、バリウム、マンガン、鉄、ニッケル、
銅、亜鉛、スズ、アンチモンまたはこれらの混合物、特
に有利にはカリウム、ナトリウム、マンガン、鉄、ニッ
ケル、銅、亜鉛またはこれらの混合物0.01〜10重
量%、有利には0.1〜5重量%、特に有利には0.5
〜3重量%を含有する。
合は一般に1〜70重量%、有利には5〜50重量%、
より有利には10〜40重量%である。
ジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウ
ムまたはレニウム、有利には白金、パラジウムまたはレ
ニウム、特に有利には白金またはパラジウムの群から選
択される1種以上の元素を添加することができる。
重量%、有利には0.005〜1重量%、特に有利には
0.01〜0.5重量%である。
般に0.5:1〜70000:1、有利には5:1〜1
0000:1、特に有利には20:1〜4000:1を
有する。
2,Al2O3,TiO2,ZrO2,すべての種類のゼオ
ライト、例えば小さい孔のゼオライト、例えばA−ゼオ
ライト、中間の孔のゼオライト、例えばZSM−5,Z
SM−11,フェリエライト(ferrierite)、大きな孔
のゼオライト、例えばホジャサイト(faujasite)、β
−ゼオライト、モルデナイト(mordenite)、オフレタ
イト(offretite)、水熱法により製造した燐酸塩、例
えばAlPOおよびSAPO,活性炭またはアルカリ土
類金属酸化物、有利にはSiO2,ZrO2およびゼオラ
イト、より有利にはSiO2である。
m2/g、有利には10〜500m2/g、特に有利には
50〜400m2/gを有する。
5ml/g、有利には0.1〜1.2ml/g、特に有
利には0.2〜1ml/gである。
体物質に可溶性コバルト化合物(例えば亜硝酸塩、硝酸
塩、亜硫酸塩、硫酸塩、炭酸塩、水酸化物、またはカル
ボキシレート、ハロゲン化物、岩塩、ハレート(halat
e)等)、場合により同時にまたは引き続き同様の可溶
性化合物A(例えば亜硝酸塩、硝酸塩、亜硫酸塩、硫酸
塩、炭酸塩、水酸化物、カルボキシレート、ハロゲン化
物、岩塩、ハレート等)を含浸させ、引き続きアニオン
を熱分解して酸化物を形成することが有利である。ほか
の可能性は、コバルト化合物を担体物質と(乾燥または
懸濁液で、または特に噴霧乾燥により)、場合により同
時に化合物Aと混合し、この物質を圧縮し(例えば場合
により適当な成形助剤を添加して混練することによ
り)、押し出しにより成形し、乾燥し、引き続き200
〜1300℃、有利には300〜1000℃、特に有利
には400〜800℃の温度範囲で焼成することからな
る。
はほかの技術により被覆することができる。
硝酸塩、硝酸塩、亜硫酸塩、硫酸塩、亜燐酸塩、燐酸
塩、炭酸塩、水酸化物、またはカルボキシレート、ハロ
ゲン化物、岩塩、ハレート等)を含浸することによりま
たは酸として被覆することができる。特に有利には1種
以上のこれらの金属をゾルの形で被覆する。
R3,R4、連結因子(connectuingmember)Z、および
指数qは以下のものを表す。
子、またはC1〜C4−アルキル、例えばメチル、エチ
ル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブ
チル、s−ブチル、およびt−ブチル、有利にはC1〜
C3−アルキル、例えばメチル、エチル、n−プロピ
ル、およびイソプロピル、特に有利にはメチルおよびエ
チルを表し、Zは−(CHR4)q−または−(CH
R4)q−O−を表し、qは0,1,2または3、有利に
は0または1、より有利には1である。
ンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオールまたはジエチレングリコールである。
−ジヒドロ−2H−ピラン、2,3−ジヒドロフラン、
および1,4−ジオキサン、有利には3,4−ジヒドロ
−2H−ピランである。
ルの保護基である。
属硝酸塩からなる溶液555mlをSiO2粉末300
g(水吸収1.85ml/g)とともに約2時間撹拌
し、120℃で16時間乾燥し、500℃で2時間焼成
した。
水700ml中の貴金属塩をポリビニルピロリドン5g
およびエタノール300mlと混合し、4時間還流加熱
することにより製造しておいた貴金属ゾル(0.6g/
l)を2時間にわたって噴霧し、引き続き乾燥し、50
0℃で1時間焼成した。
記載した。
属硝酸塩からなる溶液555mlをSiO2粉末300
g(水吸収1.85ml/g)とともに約2時間撹拌
し、120℃で16時間乾燥し、500℃で2時間焼成
した。
転テーブルに配置し、水700ml中の貴金属塩をポリ
ビニルピロリドン5gおよびエタノール300mlと混
合し、4時間還流加熱することにより製造しておいた貴
金属ゾル275ml(0.6g/l)を2時間にわたっ
て噴霧し、引き続き乾燥し、500℃で1時間焼成し
た。
記載した。
属硝酸塩からなる溶液555mlをSiO2粉末300
g(水吸収1.85ml/g)とともに約2時間撹拌
し、120℃で16時間乾燥し、500℃で2時間焼成
した。
ーブル上でPt(NO3)20.41gを含有する水溶液
250mlを2時間にわたって噴霧し、引き続き乾燥
し、500℃で1時間焼成した。生じた触媒Jは白金
0.05重量%を含有し、BET表面積211m2/g
を有した。
明細書に記載) 水中のCo(NO3)2・6H2O388.4gの溶液7
40mlをSiO2粉末400g(水の吸収1.85m
l/g)とともに約2時間撹拌し、120℃で16時間
乾燥し、500℃で2時間焼成した(BET表面積:2
30m2/g)。
(量は表3に記載した)を容器に配置し、温度範囲の下
限まで撹拌しながら加熱し、形成される3,4−ジヒド
ロ−2H−ピラン/水混合物を蒸留により連続的に除去
した。全部の量の1,5−ペンタンジオール(表3に記
載した)を表3に記載した時間にわたって連続的に供給
した。留出物の相分離により3,4−ジヒドロ−2H−
ピランが表3に記載した量および特性で得られた。
Claims (8)
- 【請求項1】 一般式I: 【化1】 [式中、 Zは−(CHR4)q−または−(CHR4)q−O−を表
し、 qは0,1,2または3であり、 R1,R2,R3およびR4は水素原子またはC1〜C4−ア
ルキルを表す]で表わされる不飽和環式エーテルを、一
般式II: 【化2】 [Z,R1,R2およびR3は前記のものを表す]で表わ
されるジオールから、コバルト含有担体触媒の存在下で
製造する方法において、コバルト含有担体触媒が不活性
担体上にコバルトおよび白金、パラジウム、ロジウム、
イリジウム、ルテニウム、オスミウム、レニウムまたは
これらの混合物の群から選択される1種の貴金属を原子
比0.5:1〜70000:1で含有し、および場合に
より塩基性アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、スカ
ンジウム、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、ニッケ
ル、銅、亜鉛、ゲルマニウム、スズ、鉛、アンチモン、
ビスマスまたはこれらの混合物を含有し、反応を液相中
で150〜300℃の温度で実施することを特徴とす
る、不飽和環式エーテルを製造する方法。 - 【請求項2】 コバルト含有担体触媒がコバルト1〜7
0重量%および1種以上の貴金属0.001〜2重量%
を含有する請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 コバルト含有担体触媒が塩基性アルカリ
金属塩、アルカリ土類金属塩またはこれらの混合物を全
金属含量に対して0.001〜10重量%含有する請求
項1または2記載の方法。 - 【請求項4】 反応中に塩基性アルカリ金属塩、アルカ
リ土類金属塩またはこれらの混合物をIに対して0.0
5〜1重量%添加する請求項1から3までのいずれか1
項記載の方法。 - 【請求項5】 コバルト含有担体触媒がスカンジウム、
バナジウム、クロム、マンガン、鉄、ニッケル、銅、亜
鉛、ゲルマニウム、スズ、鉛、アンチモン、ビスマスま
たはこれらの混合物を全金属含量に対して0.01〜1
0重量%含有する請求項1から4までのいずれか1項記
載の方法。 - 【請求項6】 元素白金、パラジウム、ロジウム、イリ
ジウム、ルテニウム、オスミウム、レニウムまたはこれ
らの混合物をゾルとしてコバルト含有担体触媒に被覆す
る請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項7】 不活性担体上の原子比0.5:1〜70
000:1のコバルトおよび白金、パラジウム、ロジウ
ム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、レニウムま
たはこれらの混合物の群から選択される1種の貴金属、
および場合により塩基性アルカリ金属塩、アルカリ土類
金属塩、スカンジウム、バナジウム、クロム、マンガ
ン、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、ゲルマニウム、スズ、
鉛、アンチモン、ビスマスまたはこれらの混合物からな
るコバルト含有担体触媒。 - 【請求項8】 ゾルを含浸することにより製造され、不
活性担体上の原子比0.5:1〜70000:1のコバ
ルトおよび白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、
ルテニウム、オスミウム、レニウムまたはこれらの混合
物の群から選択される1種の貴金属、および場合により
塩基性アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、スカンジ
ウム、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、ニッケル、
銅、亜鉛、ゲルマニウム、スズ、鉛、アンチモン、ビス
マスまたはこれらの混合物からなるコバルト含有担体触
媒。
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