JPS5952532A - オレフイン系基質もしくは炭化水素の酸化用反応体または酸化触媒およびその製造法 - Google Patents

オレフイン系基質もしくは炭化水素の酸化用反応体または酸化触媒およびその製造法

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JPS5952532A
JPS5952532A JP58112575A JP11257583A JPS5952532A JP S5952532 A JPS5952532 A JP S5952532A JP 58112575 A JP58112575 A JP 58112575A JP 11257583 A JP11257583 A JP 11257583A JP S5952532 A JPS5952532 A JP S5952532A
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oxidation
complex
oxide
pyridine
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ユベ−ル・ミムン
リユシアン・ソ−シヌ
エリツク・デ−ル
アラン・ロビンヌ
ジヤツク・ギブ−ル・ド・リユジネ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、バナジウム、ニオブまたはタンタルの過酸化
錯体よりなる炭化水素の酸化へ特にオレフィン系化合物
のエポキシドへの変換、および脂肪族または芳香族炭化
水素の対応アルコールおよび/またはフェノールへの変
換のために使用される酸化用反応体または酸化触媒に関
する。
本発明は、またこれらの錯体よりなる酸化用反応体また
は酸化触媒の製造法に関する。
上記過酸化錯体とは、金属が2個の負電荷(022−)
を有する酸素分子に結合してQNる金属化合物のことを
いう。これらの錯体は、下記の(A)ペルオキソ型、ま
たは(B)ヒドロペルオキソ型である。
ゝO 錯体は下記の式〔エト〔■〕のうちの1つで表わされる
〔・l〕          〔■〕 (III)          〔rv)式CI)〜[
IV)において、Mは、ノ(ナジウム、ニオブまたはタ
ンタルであり、Zおよび2は、同一または異なり、各々
陰イオン、または単座もしくは三座の1価陰イオンの原
子団を表わし zlは、2価陰イオンまたは正座の2価
陰イオンの原子団を表わし、LおよびL′+i、+i−
または異なり、各々1分子の水、または電子供は、プロ
トンまたは陽電荷を有する原子団を表わす。
■、zSz’、2′、L、L’およびAの定義(11上
記錯体〔I〕および〔■〕1において、Zおよび2′は
、好ましくは少なくさも1個の窒素の隣位カルボキシル
基を有し、かつり芳香族化合物である。ただし、Yは、
アルキル、アリール、アルキルオキシ、アリールオキシ
基を表わすか、または基NO2またはハロゲン、カルボ
キシル基、エステル、カルボキシアミド、ヒドロキシル
を表わす。これらの原子団Yは例えば下記の代表的な式
において、連結したまたは異なる1つまたは複数の芳香
核の任意の1つまた、はいくつかの位置を占めていても
よい。
このようなモノまたはポリ芳香族化合物の非限定的な例
として次のものを挙げることかできる。ピリジン−2−
カルボン酸(またはピコリン酸)、ピリジン−2,3−
12,4−12,5−ジカルボン酸、キルイン−2およ
び8−カルボン酸、イソキルイン−1−または3−カル
ボン酸、3,4.5および6−クロロ、−ブロモ、−二
トロ、−ヒドロキシ、−メチル、−エチル、−プロピル
、−ブチル、−フェニル−ピコリン酸、ピリジン−2,
3−12゜4−12,5−または2,6−ジカルボン酸
モノアルキルまたはアリール−エステル、1.2−11
,3−または1,4−ピラジン−6−カルボン酸。
同様に、王座陰イオン配位子Zおよび2′として′は、
下記のものを用いることができる。
含窒素複素環式モノまたはポリ芳香族化合物N−オキシ
ドであって、該窒素に隣接し11個または数個の原子団
Yを以て置換した、またはしないカルボキシル基を有す
るもの、但し、原子団Yはアル、キル基、アリール基、
アルキルオキシ基、アリールオキシ基、ニトロ基、ハロ
ゲン、カルボキシル基、カルボキシアミド、ヒドロキシ
ル基より成る群より選んだものであり、この原子団Yは
、次式の通り、選定した単数または複数の芳香核の任意
の1つまたはいくつかの位置を占めることができる。
非限定的な例として、ピコリン酸N−オキシド、キルイ
ン−2−または8−カルボン酸N−オキシド、ピリジン
−2,3−12゜4−または2,5−ジカルボン酸N−
オキシドをあげることができる。
(2)式(ト)において、Z“は、好ましくはピリジン
2.6−ジカルボン酸(またはジピコリン酸)から誘導
された王座の2価陰イオン配位子てあって、下記式に従
って1つまたは数個の原子団Yiこより′1.2または
3置換されてG・るものである@ ■ 式中、Yは、アルキル基、アリール基、アルキルオキシ
基、アリールオキシ基、ノ・ロゲン、ニトロ基、カルボ
キシル基、カルボキシアミド、ヒドロキシル基である。
(3)  錯体(I)〜〔■〕において、Lおよびどは
、同一または異なり、1分子の水、メタノールのような
アルコール、または電子供与性を有する単座または王座
配位子、あるいは共に1つの王座配位子を表わす。ここ
で、配位子は次の群において選定される。
たは数個の窒素原子を有する芳香族アミン。
非限定的な例として、ピリジン、キルイン、アクリジン
、2−13−および4−ピコリン、コリジン、4−ジメ
チルアミノヒ”リジン、ピコリン酸、ピコリン酸メチル
、ニコチン酸、イソニコチン酸、N−メチルイミダゾー
ル、2.2′−ビピリジンおよびオルトフェナントロリ
ンをあげることができる。
(b)  一般式R’ I CON R’ 2 R’ 
aで表わされる線状または環式第三アミドであって、式
中R’ 1、R12及びR′3が同一または異なり、各
々1分子につき1〜20個の炭素原子を有する炭化水素
を含有する基か、あるいはこれらの基R’l、R’2お
よびR’3の少なくとも2個が1分子につき4〜30個
の炭素原子を有する環をともに形成するもの。非限定的
な例として、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、N、N−ジメチルベンズアミド、N、N−ジエチ
ルニコチンアミド、ビスーN、N−ジエチルヅタルイミ
ド、N−ア七チルモルホリン、N−ベンゾイルピペリジ
ン、N−ホルミルピペリジン、N−アセチルピペリジン
、N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドン、N−
フェニルピロリドン、N−メチルカプロラクタム、N−
メチルカプロラクタム、N、N−ジエチルピコリンアミ
ドをあげることができる。
(C)一般式(R″′IR″′2N)3POで表わされ
るホスホルアミドであって、式中、R1およヒR/l/
2が同一または異なり、各々1分子につき1〜20個の
炭素原子を有する炭化水素を含有する基を表わすもの。
非限定的す例として、ヘキサメチルホスホロトリアミド
、ヘキサエチルホスホロトリアミド′およびオクタメチ
ルピロホスホルアミドをあげることができる。
(d)  酸化トリメチルアミン、酸化N−メチルモル
ホリン、酸化ピリジン、酸化2−13−および4−ピコ
リン、酸化キルイン、2、l−ビピリジン−N−オキシ
ドのような、脂肪族または芳香族アミンの酸化物。
(e)  )リフェニルホスフインーオキシド、トリフ
エルアルシン−オキシド、トリフェニルスチビン−オキ
シド、トリメチルホスフィンオキシト、メチルジフェニ
ルホスフィン−オキシド、ジエチルフェニルホスフィン
−オキシドおよびトリモルホリノホスフィン−オキシド
のような、ホスフィン、アルシンあるいはスチビンの酸
化物。
(4)錯体(n)、(m)および〔1v〕において、A
はプロトンまたは例えば下記のものより成る群において
選定される陽イオンまたは陽イオン原子団を表わす。
(a)  リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウ
ムまたはセシウムのようなアルカリ金属。
(b)  一般式NRR′R″R″′で表わされる第4
級アンモニウム基であって、式中、R,R’、R// 
gよヒR″′は同一または異なり、各々水素原子または
1分子につき1〜20個の炭素原子を有するアルキル、
アリール、アラルキルまたはアルキルアリール炭化水素
含有基を表わすもの。非限定的な例として、アンモニウ
ム陽イオン、テトラメチル、テトラエチル、テトラプロ
ピル、テトラブチル、テトラフェニル−アンモニウム陽
イオン、メチルトリフェニル、ベンジルトリメチル、ベ
ンジルトリブチル、ベンジルトリフェニル、セチルトリ
メチル、セチルトリフェニル−アンモニウム陽イオンを
挙ケることができる。
(c)  一般式PRIR″R″′で表わサレル第4級
ホスホニウム基であって、式中、R,RゝR”、 ’ 
R”’は、同一または異なり、各々水素原子または1分
子につき1〜20個の炭素原子を有するアルキル、アリ
ール、アラルキルまたはアルキルアリール炭化水素含有
基を表わす。非限定的な例として、テトラメチル、テト
ラエチル、テトラプロピル、テトラブチル、テトラフェ
ニル・ホスホニウム陽イオン、メチルトリフェニル、メ
チルトリブチル、メチルトリエチル、ブチルトリフェニ
ル、エチルトリフェニル・ホスホニウム陽イオンを挙げ
ることができる。
(d)  一般式As  RFI RR”’で表わされ
る第4級アルソニウム基であって、式中、RSR’、R
″、R″′は、同一または異なり、各々1分子につき1
〜20個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラ
ルキルまたはアルキルアリール炭化水素含有基を表わす
。非限定的な例として、テトラメチル、テトラエチル、
テトラプロピル、テトラブチルおよびテトラフェニルア
ルソニウム陽イオンを挙げることができる。
■、錯体の製造 後述の実施例においてさらに詳しく記載する錯体の好ま
しい製造は種々の方法で行なうことができる。これは一
般にバナジウム、ニオブまたはタンタルの塩または錯体
と過酸化水素とを、前記陰イオンz、z’おヨヒz′ノ
先駆物質である配位子ZH,Z’HおよびZ’H2の存
在下、電子供与性配位子りおよびL′の存在下または不
存在下、かつ陽イオンまたは陽子 イオン基Aの先駆物質であって、一般式、十− AX  (式中X−は例えば塩素、臭素、沃素、カルボ
キシレート、硝酸塩、過塩素が酸塩、シアン化物等のよ
うな、陰イオンである)を有する塩の存在下または不存
在下に反応させることより成る。
バナジウムの先駆物質としては、例えば無水バナジン酸
V2O5、バナジウム−アセチルアセトネート、例えば
V(アセチルアセトネート)3またはvO(アセチルア
セトネート)2、バナジル−アルコラードVO(OR)
3、硫酸バナジルVOS O4、硝酸バナジルVO(N
O3)a、塩化バナジルVOCl3、またはバナジルー
アルキルジチオ力ルバメー)VO(R2NC82)3を
選ぶことができる。
ニオブまたはタンタルの先駆物質としては、例えば酸化
物N b 205およびTa205、塩化物N1+Cl
 5およびTaCl5、オキシ塩化物Nb0Cl 3お
よびTa0C1a、ニオブ酸塩M’N b O3および
M’Ta03(式中M′はリチウム、ナトリウム、カリ
ウム、セシウムまたはアンモニウム陽イオンを表わす)
を選んでもよい。
金属先駆物質、陰イオン配位子z、 z’、 z’、中
性配位子りおよびL′、塩A+ X−および過酸化水素
の種々の成分を任意の順序で、錯体の式〔工〕〜〔■〕
によって示された化学量論比の同一または異なる量に従
って、水性溶液、水・有機溶液、または有機溶液として
導入してもよい。
■、錯体〔■〕〜〔rv)の反応性 これらの錯体の最も特色のある性質は、オレフィンまた
は脂肪族または芳香族飽和炭化水素であってもよい炭化
水素基質に、化学量論的に酸素を与えることができるこ
とである。
基質がオレフィンである場合、得られる主な生成物は、
化学式(1)に従って、対応するエポキシドである。
基質がアルカンまたは芳香族炭化水素である場合、得ら
れる主な生成物は、化学式(式中Rは脂肪族または芳香
族の何らかの炭化水素含有基を表わす)に従って、対応
するアルコールまたはフェノールである。
これらの錯体のもう1つの特性は化学式(3)および(
4)に従って、過酸化水素または有機ヒドロペルオキシ
ドのような過酸化物の性質を有する化合物を加えること
によって、これらの錯体の対応する還元形からそれらを
再生することができることである。
従って過酸化錯体は、化学式fi+および(2)に従っ
て、オレフィンのエポキシ化または炭化水素のヒドロキ
シル化用反応体として、あるいは酸化用触媒として用い
ることができる。
最終の酸化痢は過酸化水素またはヒドロペルオキシドで
ある。
1)オレフィン類のエポキシ化 錯体[I、1〜〔■〕は、特にこれが主として対応する
エポキシドに変換するオレフィンに対する反応体である
。しかしながら形成されるエポキシドは、今度は続いて
、エポキシドの酸化切断がら生じるカルボニル誘導体に
酸化されやすい。エポキシドのぢ1続いて起こるこの酸
化減成反応をできるだけ制限するために、上に記載した
ような電子供与性を有する配位子りまたはどの1つまた
はそれ以上の同等の物質の存在下で操作を行なうのが多
くの場合有利である。
錯体〔■〕〜〔■〕によってエポキシ化されやすいオレ
フィンまたはオレフィン系化合物の例として、エチレン
、プロピレン、イソブチン、1−ブテン、シスおよびト
ランス−2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、2
−メチル−2−ブテン、2−メチル−1−ブテン、シク
ロペンテン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、3−ヘキセ
ン、2−メチル−2−ペンテン、2−メチル−1−ペン
テン、テトラメチルエチレン、シクロヘキセン、シクロ
ヘプテン、2,4.4−トリメチル−1−ペンテンおよ
び2−ペンテン、メチルヘキセン、1−2−および3−
オクテン、シクロオクテン、1−2−3−および4−ド
デセン、シクロドデセン、イソブチンのダイマー、トリ
マーおよびポリマー、ブタジェンおよびブタジェンのオ
リゴマー、リモネン、シスおよびトランス−スチルベン
、スチレン、α−メチルスチレン、シスおよびトランス
β−メチルスチレン、プロピレンのダイマー、トリマー
およびオリゴマー、大豆油および天然植物油のような不
飽和グリ酸(glyacides ) fLらひにオレ
イン酸、リルン酸、バリシック酸、エルカ酸、リシノー
ル酸等のよウナ不飽和脂肪酸またはそのエステルをあげ
ることができる。
2)脂肪族および芳香族炭化水素のヒドロキシル化 本発明による錯体〔工〕〜[IV)の驚くべき特性の1
つは、飽和または芳香族炭化水素に酸素を与えて、対応
するアルコールまたはフェノールを、生じることができ
ることである。
本発明によりヒドロキシル化しうる炭化水素は、下記の
ものより成る群から、選ぶことができる。
一般式C11H2n+j(式中nは1〜30の整数であ
る)を有する線状または分校状飽和脂肪族炭化水素。例
えば、メタン、エタン、プロパン、ブタンおよびイソブ
タン、線状または分校状ペンタン、ヘキサン、ヘプタン
、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、テトラデカ
ン、ヘキサデカン等を挙げることができる。
1分子につき3〜20個の炭素原子を含む置換または非
置換の脂環式炭化水素。例えばシクロブタン、シクロペ
ンクン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオク
タン、シクロドデカン、メチル、ジメチル、トリメチル
、エチル、ジエチル、イソプロピルおよび第3級ブチル
−シクロペンタンおよびシクロヘキサンを挙げることが
できる。
1分子につき6個の炭素原子を有する少なくとも1つの
ベンゼン環を含む芳香族炭化水素。これらの芳香族炭化
水素は、縮合、非縮合または例えば1〜10個の炭素原
子を有する飽和炭化水素鎖によって相互間が結ばれてい
る1〜6個のベンゼン環を有してもよい。芳香環は非置
換または炭化水素シ、ヒドロキシ、アミノ、クロロ、ブ
ロモ、ニトロ、シアノ等の基より成る群から選ばれた基
によって置換されていてもよい。芳香族炭化水素として
は例えば、ベンゼン、トルエン、オルト、メタおよびバ
ラキシレン、メシチレン、ズレン、エチルベンゼン、ク
メン、第3級ブチル−ベンゼン、ジイソプロピルベンゼ
ン、シメン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレ
ン、アニソール、安息香酸、フェノール、アセトアニリ
ド、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、ニトロベンゼン
等を挙げることができる。
もし炭化水素が脂肪族または脂環式であるならば、ヒド
ロキシル化は第三炭素に、好ましくは第二および第一炭
素に対して行なわれる。例えばメチルブタンは好ましく
は2−メチル−2−ブタノールに、シクロヘキサンはシ
クロヘキサノールlこ、オフクンは2.3.4−オクタ
ツールにそれぞれヒドロオキシル化される。生成される
アルコールが第二級である場合、引続いて起ったアルコ
ールの酸化の結果化じるケトンの同時生成をも認める。
このようにして同様に例えばシクロヘキサンは錯体[)
〜〔■〕によって、シクロヘキサノールとシクロヘキサ
ノンとの混合物に酸化される。
前記錯体による芳香族炭化水素のヒドロキシル化は、一
般に脂肪族炭化水素のヒドロキシル化より容易に行なわ
れ、主要生成物としてフェノールを生じる。このヒドロ
キシル化は好ましくは電子に最も富む位置に対して行な
われる。例えばトルエンは好■ 触媒の使用および操作
条件 錯体は、化学量論的反応体としてかつ酸化触媒として、
過酸化水素または有機ヒドロペルオキシドのような酸素
供与体の存在下に作用することができる。
錯体は、酸化すべき炭化水素基質中において直接または
錯体が溶解しつる何らかの有機溶媒中において直接使用
しうる。溶媒の例としてつぎのものを挙げることができ
る。
塩化メチレン、ジクロロエタン、クロロホルム、クロロ
ベンゼン等のよう□な塩素を含む溶媒。
ニトロメタン、ニトロベンゼン等のようなニトロ基を含
む溶媒。
アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等
のようなニトリル類。
アセトンまたはメチルエチルケトンのようなケトン類。
主として上に定義した原子団りおよび/またはビより成
る塩基性溶媒、例えばジメチルホルムアミド、ジメチル
アセトアミド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホ
スホロトリアミド、ピリジン、キルイン、ピリジン、N
−オキシド等。
錯体は、そのままで均質相として用いることができる。
これらはシリカ、アルミナ、ケイ酸アルミナ、ゼオライ
ト、カーボン、酸化チタン、石英等のような担体に担持
されていてもよい。
反応は、一般に例えばム50〜+150℃の湿度、好ま
しくは0〜+100℃の湿度で行なわれる。
反応媒質中の水の存在は、低濃度であれば許容し得るが
、それでも支障を来たすことがアリ、例えばベンゼン、
トルエン、キシレン等のような溶媒の存在下におりる共
弗蒸留によって、あるいは乾燥剤もしくはその他−切の
手段の力を借りて、少なくとも大部分を除去することが
必要である。
反応媒質は中性でも酸性でもあるいは塩基性でもよい。
ある場合には媒質中のブレンステッド酸の存在下におい
て操作を行ない、炭化水素基質に対する錯体の活性を増
加させることが有利である。
使用される酸は例えば酢酸、プロピオン酸、安息香酸、
などのようなカルボン酸、または例エバメタンスルホン
酸、フルオロスルホン酸、パラトルエンスルホン酸など
のようなスルホン酸である。
ブロンステッド酸の金属に対する比は例えば1〜10で
ある。しかし一般に1 : 1 (=I近の比を選ぶも
のとする。
炭化水素基質の酸化は、化学式(1)および(2)に従
って化学量論的に行なうことができる。
この酸化はまた触媒を用いて、すなわちもしも過酸化水
素または有機ヒドロペルオキシドのような酸化剤の存在
下で操作を行なうなら、不飽和基質に対して少量の錯体
を用いて行なうことができる。
錯体/基質の比は一般に10−4〜o、5、さらには1
0 〜10  の間である。
過酸化物/基質の比は一般に0.1〜10、より詳しく
は0.1〜2の間である。
過酸化水素が酸化剤である場合、例えば第3級ブタノー
ル等のアルコール、アセトニトリル等のニトリル、アセ
トン等のケトン、ジメチルホルムアミド等のアミドのよ
うな第三溶媒によって、二相媒質または単相媒質で操作
を行なう。
有機ヒドロペルオキシドが酸化剤の場合、一般に上で定
義した溶媒のうちの1つの中で、均質有機相で操作を行
なう。
一般式ROOHのヒドロペルオキシドとして、好ましく
は第3級ブチル−ヒドロペルオキシド、エチルベンゼン
−ヒドロペルオキシドまたはクメン−ヒドロペルオキシ
ドを選ぶものとする。
つぎに、本発明の詳細な説明する。
実施例1 一般式MO(Oz)ZLLで表わされるCI)型錯体の
製造 (a)  錯体A1の製造 (pic、)VO(02)(H2O)2ここで、Z=p
ic(=ピコリネート)、M=v(バナジウム)、L=
ビーH2,Oである。
無水バナジン酸V 2054.529 (50mM)と
ピコリン酸6.155’(50mM)とを、3゜チ過酸
化水素水20CC中で、4時間o℃で、v205が完全
に溶解しかつオレンジ色の沈殿物が現れるまで反応させ
る。
この沈殿物をt過し、エーテルで数回洗浄し、真空下P
2O5上で乾燥する。
オレンジ色の錯体[I]12.5fIを得る(収率−9
5モル%)。この錯体の元素分析、赤外線分析、プロト
ンのNMRは、X線結晶分析により確認されたものであ
り、錯体〔■〕は次式を示す。
ζ (I) 元素分析 式VC6H8NO7について計算したもの:C=28.
02、H= 3.1、N=5.45、活性酸素= 6.
22゜ 実測値:C=28.01、H=3.11、N−5,44
、活性酸素=6.1゜ 赤外線分析ニジ[V=O]=9750m  。
ν[: O−0〕=935.580.550cm  。
(b)  錯体AG 2〜8の製造 表■に示されている錯体扁2〜8は、錯体煮1と同じ型
であり、錯体A1の2分子の水を種々の塩基性配位子に
換えたものである。
つぎの製造方法を用いた。
方法A 0℃に維持した錯体i;1の水溶液に、配位子りおよび
/またはビを化学量論と同じか少し多量に加える。生成
した錯体が沈殿する。
方法B 0℃に維持した塩化メチレンCH2Cl2中の錯体A6
.1の懸濁液に、配位子りおよび/またはLを化学量論
と同じか少し多量に加える。
生成した錯体を塩化メチレンに溶解する。得られた赤い
溶液を蒸発させる。生成した錯体はエーテルを加えると
沈殿する。
方法C(Lがアルコールの場合) 錯体51を直接アルコール中に溶解させる。
濃縮溶液にエーテルを加えると予期した錯体が生じる。
方法り 配位子を、30%過酸化水素水H2O2中のV2O5と
ピコリン酸の等モル溶液に加える。
予期した錯体が沈殿する。
形成した錯体は、LおよびLが単座の場合式〔工〕を、
LおよびL′が二速の単一の配位子を成す場合式CI)
を有する。
(Ill           CI)以下余白 (注)表工において符号の部分は、次のものを示す。
(1)  メタノール (2)  へキサメチルホスホトリアミド(またはヘキ
サメチルホスホロトリア ミ ド ) (3)4−ピコリン−N−オキシド (4)  ピリジン−4−メチル−カルボキシレート (5)  ピコリン酸メチル +6+  2.2−ビピリジン +71  N、N−ジエチルピコリンアミド※ Lおよ
びLはここでは二速の単一配位子を成す。
(C)錯体JIG、 9および10の製造(Pyr)V
O(02) L I L 2ここで、Pyr=ピラジン
−2−カルボキシレートである。
扁9Aσ10 錯体煮9の製造(方法D) 0℃に維持した、30%過酸化水素水10の中のV2O
5(1,82g)とピラジン−2−カルボン酸(3,4
2)の溶液に、水10CC中に溶解した4−ピコリン−
N−オキシド2.22を加える。錯体Aζ9が沈殿によ
り得られる。収率 85モルチ。
赤外線ニジ(v= O) −968am  。
ν(0−0)=9480m  0 錯体&10の製造 0℃に維持した、30%過酸化水素水1゜■中のV2O
5(1,827)とピラジン2−カルボン酸(3,41
の溶液に、N、N−ジエチル−ピコリンアミド3.67
を加える。
扁10の錯体を塩化メチレンを含む溶液から抽出する。
収率 45モル条。
赤外線ニジ(V=O) =958 am  。
ν(OO)=9450m 。
実施例2 一般式〔MO(02)zz′L′〕−A+で表わされる
〔■〕型のイオン錯体の製造 (IL)  錯体煮1工、12および13の製造((P
ie)’2VO(02))  A+、LここでPie−
ピコリネートである。
錯体A11 : A+=H+、L=H20、++ 錯体A 12 、 A  =H,、L=HMPT錯体扁
13 : A+=P(C6Hs)4+、L=H20錯体
A11の製造 30チ過酸化水素水20CC中の無水バナジン酸V2O
54,52PC50mM)とピコリン酸12.3P(1
00mM)とを、4時間0℃で、V2O5が完全に溶解
し、レンガ状の赤い沈殿物が沈殿するまで反応させる。
この沈殿物を沖過し、エーテルで洗浄し、P2O5上で
乾燥させる。17Iiのレンガ状の赤い錯体A11(モ
ル収率93チ)を得る。
これの元素分析、プロトンのNMRより下記の式が判明
した。
元素分析 VC12H1ON208  について計算したもO:C
=39.7、H=3.03、N=7.73゜実測値:C
=40.5、H=2.95、Nニア、85゜ 赤外線ニジ(v=O)=965cm−1、ν(0−0)
=935 am  0 錯体扁12の製造 錯体煮11と同じ合成を再び行なう。
VzOs4.52fIと、ピコリン酸12.3!i’と
、30%H2O220CC,さらニヘキサメチル・ホス
ホロトリアミド13.5Li(75ミリモル)を加える
生成した錯体に工2を塩化メチレン中で抽出し、エーテ
ルによって沈殿させて取り出す。
元素分析 VC18H261’!508P  についてil算した
も(7):V=9.75、C=41.3、H=5.16
、N=13.38゜ 実測値:V=9.7、C=41.4、H=5.18、N
=13.3゜ 赤外線ニジ(v=0)=965Cm 1v  (Q−0
)=94 0 0m。
錯体扁13の製造 3Q%H2O210CC中(7)NH4VO3(1,1
7S’=10mM)とピコリン酸(2,46F=20m
M)溶液に、最小限のメタノール中に溶解した臭化テト
ラフェニルホスホニウム4.22を加える。錯体A13
が沈殿するのでこれを沖過により採集し、ついでエーテ
ルで洗浄する。収率:6.55’(92モル条)。
元素分析 vC36H3oN2o8P について計算したもの:C
=61.7、H=4.28、N = 4.01P=4.
43゜ 実測値:C=61.3、H=4.21、N−4,01、
P=4.39゜ 赤外線ニジ(”””0 ) ”=96 Q am  ’
ν(00)7935cm  ”。
錯体扁11または錯体溜12の水溶液に化学量論量の臭
化テトラフェニルボスポニウムを加えることによって、
同じ錯体を良好なモル収率(〉80%)をもって得られ
た。
(b)  ニオブ錯体A14.15および16の製造(
(Pie)2NbO(02)]  A”錯体A:14 
:A+−])(C6H5)4錯体Jilil 5 : 
A十=P(C4H9)4錯体Al 6 : A十=P(
C4H9)(C6H5)3錯体扁14の製造 =tフ酸力IJ ラムKNbO35,04f7 (20
m M )とピコリン酸4.929C40mM)とを3
0%過酸化水素水30CC中に溶解する。
最小限のメタノール中に溶解した臭化テトラフェニルホ
スホニウム8.4FC20mM)を加えると、薄黄色の
錯体、4σ14の沈殿が起こる。洗浄と乾燥後の収率:
149(94モル%)。
元素分析 Nb07C36H28PN2  について計算したもの
:C=59.6、H=3.8f3、N=3.86、Q袖
15.、A 6゜ 実測値:C=58.5、H=3.85、N−3,84,
0=15.56゜ 赤外線;p(Nb=0)−850cm−1、’ (0−
0)=875 am   。
錯体A15の製造 錯体点15を錯体A14と同じ方法で製造したが、臭化
テトラブチルホスホニウムを用いた。
錯体点15を塩化メチレンを含む溶液がら抽出し、つい
で精製する。
モル収率=90%。
赤外線 ν(Nb=O)=8500m  。
ν(b=0)=8750m 0 錯体&16の製造 錯体A14と同じ製造法であるが、臭化ブチル−トリフ
ェニル−ホスホニラムラ用いる。
錯体A16が沈殿する。
モル収率:85チ。
元素分析 Nb07C34H32PN2  について計算したもの
: C= 5.7.9、H=4.54、N−3,97゜ 実測値:C=57.2、H=4.54、N=3.92゜ (e)  タンタル錯体点17および18の製造((P
iC)2TaO(02)gl  A+、L錯体A 17
 : A+=P (C6H5) 4、L = H20錯
体扁18:A十仕F’(CH3)(C6H5)3、L 
= H20 錯体A: 17の製造 塩化タンタルTac15720m9(4mM)を最小限
のメタノール中に溶解する。ついで固体ピコリン酸IP
(8mM)ついで過酸化水素水100Cを力Uえる。均
質溶液を得るまで撹拌する。ついで水中に溶解した臭化
テトラフェニルホスホニウム1.68g−(4mM)を
加える。薄黄色の錯体層17が沈殿する。諷過、エーテ
ル洗浄およびP2O5上乾燥後の収率:80モルチ。
元素分析 Ta08C36H30PN2  について計算したもの
:C=52.04、H=3.61、N−3,37゜ 実測値:Cm51.7、H= 3.6、N=3.38゜
赤外線ニジ(Ta−0)=855Cm 。
ν(0−0) =335 Cm  0 錯体A18の製造 錯体A617の場合と同じ製造法であるが、Ikメチル
トリフェニルホスホニウムを用い菰。モル収率:80%
赤外線ニジ(T a ==C) ==8550msν 
(OO)=835cm   0 実施例3 一般式(Z”MO(02)L:]  A+f表、t)さ
れるCIff)型のイオン錯体の製造錯体層19:Z=
ピリジン−2,6−ジカルボキシレート、M=バナジウ
ム、L=H20、A=P(C6H5)4゜ 錯体A20:Z=ピリジン−2,6−ジカルボキシレー
ト、M−ニオブ、L=H20、A=P(C6H5)4゜ 錯体AG19の製造 無水バナジン酸1.822(2omM)とピリジン−2
,6−ジカルボン酸3.4 y−(20mM)を70℃
で水10cc中に溶解する。0℃に冷却した透明な薄黄
色の溶液に20CCの30係H2O2を、ついで臭化テ
トラフェニルホス小ニウム8.452(20mM)を−
加える。錯体層19が沈殿する。これを濾過し、エーテ
ルで洗浄し乾燥する。収率:90モルチ。
11 赤外線ニジ(v−0)29600m 。
ν(o−0)=935cm  0 錯体層20の製造 ニオブ酸カリウム2.5 :l(10mM)およびジピ
コリン酸1.7FC10mM)を30チ過酸化水素水2
0(X::中に溶解する。得られた透明な黄色い溶液に
臭化テトラフェニルホスホニウム4.2fi’(10m
M)を加える。沈殿した錯体&20を濾過によって採集
する。
収率:85モルチ。
赤外線Hν(Nb=O)==850(1m  。
Ll(0−0)=875cm  0 実施例4〜16 [工〕〜〔■〕型のバナジウム、ニオブおよびタンタル
のベルオキツ錯体によるオレフィン系基質の化学量論的
酸化。
断熱ガラス製の反応器に、表■に示す溶媒中の、錯体層
1〜20のうちの1つ0.04モル/lと、オレフィン
基質2モル/lとを窒素下に導入する。
温度を20℃とし、4時間後、得られた生成物をガスク
ロマトグラフィーによって分析する。これをガスクロマ
トグラフィーと質量分析との組合せにより確認する。
結果を表■にまとめた。これらの収率はバナジウムに対
して表わされている。
以下余白 実施例17〜24 芳香族炭化水素の化学量論的ヒドロキシル化 断熱ガラス製反応器に、表■に示す溶媒中の錯体AG1
〜20のうちいずれか1つ0.04モル/lと、芳香族
炭化水素基質2モル/lを窒素下に導入する。
温度を20℃とし、4時間後、得られた生成物をガスク
ロマトグラフィーによって分析する。これをガスクロマ
トグラフィーと質量分析の組合わせによって確認する。
得られた結果を表■にまとめた。収率はバナジウムに対
して表わされている。
以下余白 表  ■ 芳香族炭化水素のヒドロキシル化 実施例25〜29 飽和炭化水素の化学量論的ヒドロキシル化断熱反応器に
、表■に示す溶媒の中の錯体A1〜20のうちのいずれ
か1つ0.04モル/lと脂肪族炭化水素基質2モル/
lを窒素下に導入する。
温度を20℃とし、4時間後、ガスクロマトグラフィー
によって、得られた生成物を分析する。これを、ガスク
ロマトグラフィーと質量分析との組合せによって確認す
る。
表  ■ アルカンのヒドロキシル化 実施例30〜31 過酸化水素水によるベンゼンのフェノールへの接触ヒド
ロキシル化 冷却器を備えた断熱撹拌反応器の中に、ベンゼン100
m/、ついで触媒0.1 ミIJモルを導入する。反応
器を80℃でベンゼン環流させる。ついで70%過酸化
水素水(1oy)を−滴ずつ導入し、共沸蒸留による水
の除去を考慮して、非常にわずかな水相を維持するよう
にする。
生成したフェノールの量をガスクロマトグラフィーで測
定する。得られた結果はっぎのとおりである。
以下余白 □ 表■ 実施例32〜36 第3ブチル−ヒドロペルオキシドによるベンゼンのフェ
ノールへの接触ヒドロキシル化60℃に維持した断熱反
応器に、ベンゼン20−1触媒0.1ミリモルおよび第
3級ブチル−ヒドロペルオキシド20ミリモルを入れる
生成したフェノールの量をガスクロマトグラフィで測定
し、消費されなかつ”たヒドロペルオキシドを沃素定量
法で測定する。
得られた結果はつぎのとおりである。
表  ■ 以  上 特許出願人    アンステイテユ・フランセ・デュ・
外4名 @発明者  リュシアン・ソーシヌ フランス国イブリーヌ県シャド ウ(78400)アブニュー・ド・ ブリモン27−29 0発 明 者 エリツク・ゾール フランス国オ・ド・セーヌ県す ュエイユ・マルメゾン(92500) リュ・ミシュレ17番地 o発 明 者 アラン・ロビンヌ フランス国オ・ド・セーヌ県り ラマール(92140)リュ・デ・ ザカシア2番地 0発 明 者 ジャック・ギブール・ド・リュジネ フランス国セーヌ・工eマルヌ 県ヴヌー・し・サブロン(7725 0)アブニュー・ド・フォンテ ヌプ口−162番地

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  一般式(r)〜〔■〕: [I )         (II ]〔■〕    
       〔■〕 で表わされるバナジウム、ニオブまたはタンタルを含む
    過酸化錯体によって構成され、かつ過酸化水素、または
    少なくとも1つの有機ヒドロペルオキシドの存在下で使
    用される、オレフィン系基質または炭化水素の酸化用反
    応体もしくは酸化軸媒。 ここで、上記式中、Mは、バナジウム、ニオブまたはタ
    ンタルを表わし、ZおよびZは、同一または異なり、窒
    素の隣位カルボキシル基を有する含窒ヘテロ環式モノま
    たはポリ芳香族化合物であって、アルキル、アリール、
    アルキルオキシ、アリールオキシ、ニトロ、ハロゲン、
    カルボキシレート、カルボキシアミドおよびヒドロキシ
    ル基より成る群かから選ばれた少なくとも1つの原子団
    Yによにより置換されたものまたは非置換のものであす
    、z′は、アルキル、アリール、アルキルオキシ、アリ
    ールオキシ、ニトロ、ハロゲン、カルボキシレート、カ
    ルボキシアミドまたはヒドロキシル基より成る群から選
    ばれた1つまたは複数の原子団YJこより置換されたピ
    リジン−2,6−ジカルボン酸に由来する王座の2価陰
    イオンの配位子であり、LおよびI、’ハq同一または
    異なりで、各々1モルの水もしくはアルコール、または
    電子供与性を有する単座または三座配位子、あるいは共
    に1つの三座配位子を表わし、ここで配位子は、 (、)  芳香族アミン、 (b)  線状または環式第三アミド、(c)  ホス
    ホルアミド、 (d)  脂肪族または芳香族アミンの酸化物、および (e)  ホスフィン、アルシンまたはスチビンの酸化
    物、 より成る群から選ばれたものであり、Aは、プロトン、
    または (a)  アルカリ金属、 (b)  第4級アンモニウム基、および(0)第4級
    ホスホニウムまたは同アルソニウム基、 より成る群から選ばれた陽イオンまたは陽イオン原子団
    を表わす。 (2)Zおよヒz′が同一または異なり、ピコリン酸、
    ピラジン−2−カルボン酸、キルイン−2−カルボン酸
    、ピリジン−2,4−ジカルボン酸およびピリジン−2
    ,5−ジカルボン酸より成る群から選ばれる、特許請求
    の範囲第1項記載の酸化用反応体または酸化触媒。 (3)Z“がピリジン−2,6−ジカルボン酸である特
    許請求の範囲第1項記載の酸化用反応体または酸化浴触
    媒。 々 (4)LおよびL′が同一または異なり、各に1モルの
    水もしくはアルコール、またはピリジン、キルイン、ア
    クリジン、2,3および4−ピコリン、ピコリン酸メチ
    ル、2.2’−ビピリジ:/′ ン、オルトフェナントロリン、ザメチルホルムアミド、
    ジメチルアセトアミド、ジエチルホルムアミド、N、N
    −ジエチルピコリンアミド、N−メチル−ピロリドン、
    ヘキサメチルホスホトリアミド、酸化N−メチルモルホ
    リン、酸化ピリジン、酸化2−13−および4−ピコリ
    ン、酸化キルイン、トリフェニルホスフィン−オキシド
    、トリフェニルアルシン−オキシドより成る群から選ば
    れる単座または三座の電子4性を有する配位子を表わす
    、特許請求の範囲第1項記載の酸化用反応体または酸化
    触媒。 (51A”がプロトン、またはアルカリ金属、第4級ア
    ンモニウム基 ルソニウム基より成る群から選ばれた陽イオンである、
    特許請求の範囲第1項記載の酸化用反応体または酸化触
    媒。 (6)  バナジウム、ニオブまたはタンタル化合物と
    、zSz′またはz″および配位子りおよびVのうちの
    少なくとも1つおよび場合によっては塩A+X−とを過
    酸化水素の存在丁番こ反応体または酸化触媒の製造法。 (7)少なくとも1つのオレフィンのエポキシドへのお
    よび酸化切断のカルボニル生成物への酸化反応に使用さ
    れかつ錯体〔I〕〜〔■〕のいずれか1つによって構成
    される、特許請求(D 範囲第1〜6項のうちのいずれ
    か1項記載の酸化用反応体。 (8)  アルカンのアルコールへの酸化反応に使用さ
    れかっ錯体[I)〜1c■〕のいずれか1つによって構
    成される、特許請求の範囲第1〜6項のうちのいずれか
    1項記載の酸化用反応体。 飄 (9)  芳香族炭化水素のフェノチルへの水化反応に
    使用されかつ錯体(Il〜〔■〕のうちのいずれか1つ
    によって構成される、特許請求(lO)  過酸化水素
    または有機ヒドロペルオキシドによる、オレフィンの酸
    化およびアルカンおよび芳香族炭化水素のヒドロキシル
    化に使用とも1つによって構成される、特許請求の範囲
    第1〜6項のうちのいずれか1項記載の酸化触媒。 (11)  反応が化学式fi+および(2)に従って
    化学M論的にあるいは接触的に行なわれ、錯体/炭化水
    素基質のモル比が10〜0.5の間である、特許請求の
    範囲第1〜10項のうちのいずれか1項記載の酸化用反
    応体または酸化触媒。
JP58112575A 1982-06-21 1983-06-21 オレフイン系基質もしくは炭化水素の酸化用反応体または酸化触媒およびその製造法 Pending JPS5952532A (ja)

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