JPH11269158A - 1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカジエンの製法 - Google Patents

1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカジエンの製法

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Publication number
JPH11269158A
JPH11269158A JP10075196A JP7519698A JPH11269158A JP H11269158 A JPH11269158 A JP H11269158A JP 10075196 A JP10075196 A JP 10075196A JP 7519698 A JP7519698 A JP 7519698A JP H11269158 A JPH11269158 A JP H11269158A
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JP
Japan
Prior art keywords
epoxy
carrier
cyclododecatriene
hydroperoxide
reaction
Prior art date
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Pending
Application number
JP10075196A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Kuroda
信行 黒田
Mitsuo Yamanaka
光男 山中
Osamu Yamazaki
修 山崎
Hirobumi Takemoto
博文 竹本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11269158A publication Critical patent/JPH11269158A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、1,5,9-シクロドデカトリエンから
高転化率及び高選択率で1,2-エポキシ-5,9-シクロドデ
カジエンを得ることが出来る、工業的に好適な1,2-エポ
キシ-5,9-シクロドデカジエンの製法を提供することを
課題とする。 【解決手段】 本発明の課題は、モリブデンを担体に担
持した固体触媒の存在下、1,5,9-シクロドデカトリエン
と有機ハイドロパーオキサイドを接触させて、1,5,9-シ
クロドデカトリエンのモノエポキシ化を行うことを特徴
とする1,2-エポキシ-5,9-シクロドデカジエンの製法に
よって解決される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1,5,9-シクロドデ
カトリエンを高選択率でモノエポキシ化する1,2-エポキ
シ-5,9-シクロドデカジエンの製法に関する。1,2-エポ
キシ-5,9-シクロドデカジエンは、活性なエポキシ基と
炭素-炭素不飽和結合を有するため、塗料、接着剤等の
樹脂成分となり得るばかりでなく、シクロドデカノンへ
の変換により、さらにラクタム類、ラクトン類又は二塩
基酸類に容易に公知の方法によって誘導されるため、ポ
リアミド、ポリエステル類の合成繊維、合成樹脂の中間
原料となる重要な化合物である。
【0002】
【従来の技術】従来、1,2-エポキシ-5,9-シクロドデカ
ジエンの製法としては、シクロドデカン溶媒中で、ホウ
酸類を用いて、有機ハイドロパーオキサイドを1,5,9-シ
クロドデカトリエンに接触させる方法(特公昭49-40464
号公報)があるが、原料に対して使用するホウ酸類の量
が極めて多く、目的物の過酸化物基準の選択率も満足す
るものではない。また、大量の蟻酸中、蟻酸及び過酸化
水素から形成される過蟻酸で、1,5,9-シクロドデカトリ
エンを酸化する方法(特開昭56-104877号公報)がある
が、この方法は目的物の過酸化物基準の選択率が低く、
更に、過蟻酸自体が不安定で分解しやすいため危険であ
る。その上、過蟻酸は装置等への腐食性が極めて強いた
め、工業的製法としては問題があった。また、特公昭47
-38437号公報に、触媒として過モリブデン酸を使用し、
1,5,9-シクロドデカトリエンにシクロドデカン酸化液中
のシクロドデシルハイドロパーオキサイドを接触させ
て、1,5,9-シクロドデカジエンをモノエポキシ化する方
法が開示されているが、触媒の回収が困難であり、また
目的物の選択率が十分ではなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の従来技術の問題点を解決し、1,5,9-シクロドデカトリ
エンから高転化率及び高選択率で1,2-エポキシ-5,9-シ
クロドデカジエンを得ることが出来る、工業的に好適な
1,2-エポキシ-5,9-シクロドデカジエンの製法を提供す
るものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、モリブ
デンを担体に担持した固体触媒の存在下、1,5,9-シクロ
ドデカトリエンと有機ハイドロパーオキサイドを接触さ
せて、1,5,9-シクロドデカトリエンのモノエポキシ化を
行うことを特徴とする1,2-エポキシ-5,9-シクロドデカ
ジエンの製法によって解決される。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の反応において使用される
モリブデンを担体に担持した固体触媒は、例えば、七モ
リブデン酸六アンモニウム塩等の水可溶性モリブデンの
水溶液を担体に含浸吸着、又は三酸化モリブデン等のモ
リブデン化合物を担体に化学的に蒸着させ、引き続き、
例えば350〜1000℃の温度で1〜20時間焼成することによ
って調製される。担持させるモリブデンの量は、担体に
対して、三酸化モリブデン換算で0.05〜30重量%、好ま
しくは0.1〜20重量%、更に好ましくは0.5〜10重量%であ
る。
【0006】前記固体触媒の担体としては、モリブデン
を安定に担持出来るものであれば特に制限はなく、シリ
カ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、ゼオライト、チ
タノシリケート、活性炭等が使用されるが、中でも好ま
しくはシリカ、ゼオライト、チタノシリケートのような
シリカを含む金属酸化物、更に好ましくはシリカが使用
される。
【0007】更に、触媒調製段階において、モリブデン
以外の金属種を添加しても良い。その添加物としては、
例えば、バナジウム、タングステン、チタン等の金属の
酸化物やアルカリ金属、アルカリ金属の酸化物等が挙げ
られる。これらの添加量は、いずれも担体に対して0〜3
0重量%、好ましくは0〜10重量%である。
【0008】本発明の反応において固体触媒は、懸濁
床、固定床流通式、流動床等の公知の方法のいずれにも
適用出来る。使用する固体触媒の量は、例えば懸濁床で
行う場合においては、1,5,9-シクロドデカトリエンに対
して、三酸化モリブデン換算で好ましくは0.0005〜0.2
重量倍、更に好ましくは0.01〜0.1重量倍である。
【0009】本発明の反応において使用される有機ハイ
ドロパーオキサイドは、相当する炭化水素を、酸素含有
ガス(例えば空気等)により酸化する等の方法によって
得られる。使用される有機ハイドロパーオキサイドとし
ては、例えば、t-ブチルハイドロパーオキサイド、t-ア
ミルハイドロパーオキサイド等の炭素数4〜12のアル
キルハイドロパーオキサイド;シクロヘキシルハイドロ
パーオキサイド、シクロドデシルハイドロパーオキサイ
ド等の炭素数6〜12のシクロアルキルハイドロパーオ
キサイド;クミルハイドロパーオキサイド等の炭素数8
〜12のアラルキルハイドロパーオキサイドが挙げられ
るが、好ましくはシクロドデシルハイドロパーオキサイ
ドである。
【0010】本発明の反応において使用される1,5,9-シ
クロドデカトリエンの量は、有機ハイドロパーオキサイ
ドに対して、好ましくは1〜5倍モル、更に好ましくは1.
2〜3倍モルである。
【0011】本発明の反応においては溶媒を使用するこ
とも出来る。その溶媒としては、反応を阻害しないもの
であれば特に制限はなく、ヘキサン、ドデカン、シクロ
ヘキサン、シクロドデカン等の炭化水素類;メタノー
ル、エタノール、t-ブタノール、t-アミルアルコール、
シクロヘキサノール、シクロドデカノール等のアルコー
ル類;酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類;ジエチ
ルエーテル、ジオキサン等のエーテル類;アセトニトリ
ル、プロピオニトリル等のニトリル類が挙げられる。こ
れら溶媒は単独でも、二種以上を混合して使用しても差
し支えない。その使用量は、1,5,9-シクロドデカトリエ
ンに対して0〜50重量倍、好ましくは0〜15重量倍であ
る。
【0012】エポキシ化反応は、1,5,9-シクロドデカト
リエンとシクロドデシルハイドロパーオキサイドを液相
で接触させることが好ましく、例えば、不活性ガス雰囲
気にて、1,5,9-シクロドデカトリエン、シクロドデシル
ハイドロパーオキサイド、モリブデンを担持した固体触
媒及び溶媒を混合し、加熱攪拌する等の方法によって、
常圧下又は加圧下で行われる。その際の反応温度は、好
ましくは50〜160℃、更に好ましくは60〜120℃である。
また、得られた生成物は、例えば、蒸留等によって、単
離、精製することが出来る。
【0013】
【実施例】以下に実施例及び比較例を用いて、本発明を
具体的に説明する。
【0014】実施例1 [触媒の調製]シリカ(比表面積114m2/g、細孔容積0.99
ml/g、かさ比重0.412g/ml) 20.2gに、七モリブデン酸
六アンモニウム四水和物を0.737g含む水溶液50gを含浸
させ、減圧脱気後、水浴上で蒸発乾固させた。その後、
700℃で2時間焼成して、三酸化モリブデン換算としてモ
リブデンがシリカに2.4重量%担持された固体触媒(以
下、2.4重量%MoO3/SiO2触媒と略記)を調製した。
【0015】[シクロドデカン酸化反応]シクロドデカ
ンを160℃において60分間空気酸化して、シクロドデカ
ン酸化液1gに対して、シクロドデシルハイドロパーオキ
サイド(以下CDHPと称する)を0.104g(0.518mmol)
含有するシクロドデカン酸化液を得た。
【0016】[エポキシ化反応]還流冷却器、窒素吹き
込み管、温度計を備えた50ml容の三口フラスコに、1,5,
9-シクロドデカトリエン1.8165g(11.19mmol)、前記シク
ロドデカン酸化液10.8g(CDHPとして5.60mmol)、2.4
重量%MoO3/SiO2触媒0.40g及びt-ブタノール5.0gを加
え、常圧下、窒素雰囲気にて、70℃で1時間加熱攪拌し
た。反応後、室温まで冷却し、得られた反応液の分析を
行った。反応液の分析は、残存するCDHPをヨードメ
トリーにより、残存する1,5,9-シクロドデカトリエン
(以下CDTと称する)及び生成した1,2-エポキシ-5,9-
シクロドデカジエン(以下モノエポキシドと称する)をガ
スクロマトグラフィーにより行った。その結果、CDH
P転化率は99.1%、CDT転化率は47.8%、消費CDT基
準のモノエポキシド選択率は91.4mol%であった。
【0017】実施例2 [触媒の調製]実施例1と同様な方法で、含浸させる七
モリブデン酸六アンモニウム四水和物の量を変えて、三
酸化モリブデン換算としてモリブデンがシリカに0.97重
量%担持された固体触媒(以下、0.97重量%MoO3/SiO2触媒
と略記)を調製した。
【0018】[エポキシ化反応]触媒を0.97重量%MoO3/
SiO2触媒0.40gに、反応温度を80℃に変えたこと以外
は、実施例1と同様に反応を行った。その結果、CDH
P転化率は99.7%、CDT転化率は47.4%、消費CDT基
準のエポキシド選択率は91.8mol%であった。
【0019】実施例3 実施例2において、t-ブタノールを添加しなかったこと
以外は、実施例2と同様に反応を行った。その結果、C
DHP転化率は99.3%、CDT転化率は44.2%、消費CD
T基準のエポキシド選択率は91.2mol%であった。
【0020】比較例1 触媒をMoO3粉末0.40gに変えたこと以外は、実施例3と
同様に反応を行った。その結果、CDHP転化率は89.3
%、CDT転化率は40.1%、消費CDT基準のエポキシド
選択率は81.3mol%であった。
【0021】実施例4 CDTを2.691g(16.59mmol)に変えたこと以外は、実施
例1と同様に反応を行った。その結果、CDHP転化率
は100%、CDT転化率は32.2%、消費CDT基準のエポ
キシド選択率は93.6mol%であった。
【0022】実施例5 触媒を2.4重量%MoO3/SiO2触媒0.40gに、有機ハイドロパ
ーオキサイドをシクロヘキシルハイドロパーオキサイド
0.647g(5.57mmol)に変えたこと以外は、実施例2と同様
に反応を行った。その結果、シクロヘキシルハイドロパ
ーオキサイド転化率は100%、CDT転化率は44.3%、消
費CDT基準のエポキシド選択率は91.4mol%であった。
【0023】実施例6 有機ハイドロパーオキサイドを純度82.3%クメンハイド
ロパーオキサイド1.05g(5.70mmol)に変えたこと以外
は、実施例5と同様に反応を行った。その結果、クメン
ハイドロパーオキサイド転化率は100%、CDT転化率は
46.5%、消費CDT基準のエポキシド選択率は92.5mol%
であった。
【0024】実施例7 [触媒の調製]実施例1と同様な方法で、含浸させる七
モリブデン酸六アンモニウム四水和物の量を変えて、三
酸化モリブデン換算としてモリブデンがシリカに3.0重
量%担持された固体触媒(以下、3.0重量%MoO3/SiO2触媒
と略記)を調製した。
【0025】[シクロドデカン酸化反応]シクロドデカ
ンを160℃において62分間空気酸化して、シクロドデカ
ン酸化液1gに対して、CDHPを0.115g(0.574mmol)含
有するシクロドデカン酸化液を得た。
【0026】[エポキシ化反応]還流冷却器、窒素吹き
込み管、温度計を備えた500ml容の三口フラスコに、1,
5,9-シクロドデカトリエン18.03g(111.1mmol)、前記シ
クロドデカン酸化液96.66g(CDHPとして55.5mmol)、
3.0重量%MoO3/SiO2触媒1.77g及びt-ブタノール100gを加
え、常圧下、窒素雰囲気にて、80℃で1時間加熱攪拌し
た。反応後、室温まで冷却し、得られた反応液の分析を
行った。その結果、CDHP転化率は93.4%、CDT転
化率は39.1%、消費CDT基準のエポキシド選択率は90.
9mol%であった。
【0027】比較例2 触媒をMoO3粉末1.78gに変えたこと以外は、実施例7と
同様に反応を行った。その結果、CDHP転化率は54.5
%、CDT転化率は27.9%、消費CDT基準のエポキシド
選択率は89.7mol%であった。
【0028】
【発明の効果】本発明により、1,5,9-シクロドデカトリ
エンから高転化率及び高選択率で1,2-エポキシ-5,9-シ
クロドデカジエンを得ることが出来る、工業的に好適な
1,2-エポキシ-5,9-シクロドデカジエンの製法を提供す
ることが出来る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹本 博文 山口県宇部市大字小串1978番地の5 宇部 興産株式会社宇部研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モリブデンを担体に担持した固体触媒の存
    在下、1,5,9-シクロドデカトリエンと有機ハイドロパー
    オキサイドを接触させて、1,5,9-シクロドデカトリエン
    のモノエポキシ化を行うことを特徴とする1,2-エポキシ
    -5,9-シクロドデカジエンの製法。
  2. 【請求項2】固体触媒の担体が、シリカを含む金属酸化
    物であることを特徴とする請求項1記載の1,2-エポキシ
    -5,9-シクロドデカジエンの製法。
  3. 【請求項3】固体触媒の担体に担持したモリブデンの量
    が、担体に対して三酸化モリブデン換算で0.05〜30重量
    %であることを特徴とする請求項1記載の1,2-エポキシ-
    5,9-シクロドデカジエンの製法。
  4. 【請求項4】有機ハイドロパーオキサイドがシクロドデ
    シルハイドロパーオキサイドであることを特徴とする請
    求項1記載の1,2-エポキシ-5,9-シクロドデカジエンの
    製法。
JP10075196A 1998-03-24 1998-03-24 1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカジエンの製法 Pending JPH11269158A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013540109A (ja) * 2010-09-23 2013-10-31 カウンシル・オヴ・サイエンティフィック・アンド・インダストリアル・リサーチ 脂肪酸およびこれらのエステル並びにそれらの混合物をエポキシ化するための改善された方法
CN111704633A (zh) * 2020-07-08 2020-09-25 万华化学集团股份有限公司 一种Mo催化剂及其在制备9,10-环氧-1,5-环十二碳二烯中的应用

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