JPS60151212A - シリコホスホアルミネートの合成 - Google Patents

シリコホスホアルミネートの合成

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JPS60151212A
JPS60151212A JP59266517A JP26651784A JPS60151212A JP S60151212 A JPS60151212 A JP S60151212A JP 59266517 A JP59266517 A JP 59266517A JP 26651784 A JP26651784 A JP 26651784A JP S60151212 A JPS60151212 A JP S60151212A
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JP
Japan
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reaction mixture
silicophosphoaluminate
recovered
organic
diffraction pattern
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JP59266517A
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ジエラード デローアン エリック
ボン バルモス ローランド
アーネスト ウイリアム バリオシツク
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ExxonMobil Oil Corp
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Mobil Oil Corp
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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】 〈産業上の利用分野〉 合成の結晶性シリコホスポアルミネー) (5ilic
ophosph。
aluminate )が二液体相よシ成シ且っ有機あ
るいは無機指向剤及び特定の反応物を含む反応媒体から
新規な方法で合成出来る。この方法によって、イオン交
換特性を有し且つ容易に触媒として活性な物質に変換し
得るシリコホスポアルミネートの結晶性の骨組み構造体
が得られる。
〈従来の技術〉 燐酸アルミニウムは、例えば、米国特許第4,310,
440号及び第4,385,994号中で教示されてい
る。燐酸アルミニウム物質は電気的中性の格子を持ち、
そして従ってイオン交換体として、あるいは触媒成分と
しては有効では無い。
微孔性燐酸アルミニウムは式: %式%) 〔但し、Rは燐酸アルミニウムの中に捕捉され、そして
結晶化テンブレー) (template)の役を果し
ている有機アミンあるいは第四級アンモニウム塩でsb
、X及びyは微孔性空隙を満たすのに必要々R及び&O
の量を示す〕として典型化される組成を有する。これら
の物質のアルミニウム/燐の原子比が約1であるために
、これらは実質的にはイオン交換性を示さず、骨組み構
造の燐の上の正の電荷はアルミニウムの上の対応する負
の電荷に依りバランスされてお)、 AtPO4= (AjOz−) (PO2”)となって
いる。
カナダ特許第911,461号;第911,417号、
及び第911,418号の燐置換したゼオライトは1ア
ルミノシリコホスニアr−−) (aluminosi
licophosphate ) ”ゼオライトと呼ば
れている。その中の燐の若干は、吸蔵されたものであシ
、構造的なものでは無いことが明かとなった。
これらの後者の物質は珪素、アルミニウム及び燐を含有
し且つ一般式: %式%: 〔但し、Mは一価カチオンであシ、又は大略1〜4であ
シ、yは0.05〜1.0であシ、そして2は水和水分
子の数である〕を有することを特徴とする◇ 燐を用いた珪素の構造的な置換がシリカ・クラスレイト
(5ilica clathrate )と呼ばれる物
質(西ドイツ特許第3,128,988号〕中で実現さ
れている。
米国特許第4,363,748号は、シリカと燐酸アル
ミニウムーカルシウムーセリウA (aluminiu
m −calcium −cerium phosph
ate )の組合わせを酸化脱水素用の低酸活性触媒と
して記載している0英国特許第2,068,253号は
シリカと燐酸アルミニウムーカルシウム−タングステy
 (aluminium −calcium −tun
gsten phosphate )の組合わせを酸化
脱水素用の低酸活性触媒として開示している。米国特許
第3,801,704号は酸性を賦与するためにある方
法で処理した燐酸アルミニウムを教示する。米国特許第
4,228,036号はアルミナ−燐酸アルミニウムー
シリカ・マトリックスを、分解触媒として使用するため
にゼオライトと混合すべき無定形物体として教示してい
る。米国特許第3,213,035号は燐酸処理に依る
アルミノシリケート触媒の硬度改良を教示している。こ
の触媒は無定形である0 米国特許第2,876.266号は、予備成型されたシ
リケートあるいはアルミノシリケートに依る燐酸の吸収
によシ調製した無定形物質の活性な珪燐酸(5ilic
ophosphoricacid )あるには塩相を記
載している。燐酸アルミニウム及びその調製法に関する
その他の教示には、米国特許第4゜365.095号;
第4,361,705号;第4,222,896号;第
4.210,560号;第4,179,358号;第4
,158,621号;第4,071,471号:第4,
014,945号;第3,904,550号及び第3,
697,550号がある。その中性の骨組み構造にイオ
ン交換特性が欠けているので、それらは触媒担体あるい
はマトリックスとして使用される。本発明の方法によシ
合成された結晶性シリコホスホアルミネートはイオン交
換特性を示し且つ容易にそして都合良く固有の触媒活性
を有する物質に変換されるモレキュラー嗜シーブあるい
はその他の骨組み構造物である。当業界で教示されてい
るゼオライトあるいは燐酸アルミニウムの合成のための
技法はこれらのシリコホスホアルミネートの合成にとっ
て格別役に立つものでは無い。
〈本発明の特徴〉 かなシのものは微小細孔(度)及び触媒活性を有し、そ
のすべてがイオン交換特性を示し且つ容易に触媒活性を
有する物質に変換される結晶性シリコホスホアルミネー
トの合成方法が提供される。か\るシリコホスホアルミ
ネート物質製造のための合成方法は、 1)%定の成分を含有し且つ液体の有機相及び液体の水
相の両者から成る二相反応混合物を調製し;2)反応混
合物を毎時5℃から200℃の速度で、80℃乃至30
0℃の温度に加熱し; 3)反応混合物を、該液体の有機相及び水相とを相互に
緊密に混合する様に攪拌し; 4〕攪拌した反応混合物を、シリコホスホアルミネート
び2乃至9のpHに保持し;且つ 5)反応混合物よりシリコホスホアルミネート物質を分
離回収する諸工程より成る。
二相反応混合物の必須成分には、水及び、酸化アルミニ
ウム、酸化珪素、酸化燐、有機指向剤A、無機のカチオ
ンM及びアニオンNの語源;及び実質上水と混り合わ々
い有機溶媒が包含される。か\る諸成分は次の関係式:
%式% (アニオン源)g:(I(zO)h 〔但し、a、b、c、d、e、f、g及びhは次の関係
二a/(c+d+6 )は4よシ小であシ、b/(c+
d−1−e )は2より小である、d/(c+e)は2
よシ小であシ、 ’/(c+d+e )は0,1乃至15であり、g/(
c+d+e)は2より小でちゃ、且つh / (c−1
−d−1−e、)は3乃至150である、を満足する数
である〕で示される。
反応混合物の当初の調製に際して、酸化アルミニウム、
酸化珪素あるいは酸化燐の一つの源を有機相中に分散あ
るいは溶解させる。
この方法に依って製造されたシリコホスホアルミネート
は、アルミニウムと燐の原子数が珪素の原子数よシ多い
、即ちAt十P)Si という組成を有することを特徴
とする。
それは、その結晶組成及びその骨組み構造の四面体上の
1゛(総計〕−サイト上の電荷分布ゆえに6シリコホス
ホアルミネート′と命名した0合成したま\〔゛合成し
たまま”とは合成反応後、反応混合物よりr別分離して
、水洗、乾燥した状態を指し、加熱か焼処理及び/又は
イオン交換処理を施してない状態であシ、1加熱前の状
態”とも言われる〕の状態では、か\るシリコホスホア
ルミネートは、無水の状態で、次式: %式% 〔但しVは、シリコホスホアルミネートの合成に使用さ
れた有機指向剤A及び/又は有機溶媒から生成し且つシ
リコホスホアルミネートの微孔性空隙を満している吸蔵
された有機物質A′のモルであり、この物質はか焼によ
って除去し得る;Mは原子価mの無機カチオンであシ;
Nは原子価nのアニオンであり;そしてX及びyは−1
より大で+1よυ小で且つ、 (1)xが00場合には、yは0では無く、(2)yは
Oの場合には、Xは0では無く、(3)AL/Pの原子
比が1よp大なる場合には、(x+y )は0よシ大、
例えばo、ooi、であシ、且つy+0.6xは0.4
よシ小であシ、且つ (4)At/Pの原子比が1よシ小なる場合には、(x
+y )は0よシ大、例えば0.001.であシ、且つ
0.5は0.5y+xよυ大である、 の諸関係を満足する数である〕の様々組成を有すること
を特徴とする。
上の組成で、Xがyよシ大な時は、シリコポスポアルミ
ネートは酸性触媒として可能性おる用途を有するカチオ
ン交換体である。Xがyよシ小な時は、シリコポスポア
ルミネートは塩基性触媒として可能性ある用途を有する
アニオン交換体である。いずれにしても、シリコポスホ
アルミネ−1−は少くとも約0. OO2meq/ t
のイオン交換能を示す。
有機物質を除去した、上で定義した様なM、m、Ns 
nsx、yを用いて示す無水の状態でのシリコポスポア
ルミネートの組成は次の通りである: へ兎: (At02)丁−y:、(POz)寓; (s
iCh)z+y ””!/”本発明の方法に依って製造
された合成の結晶性シリコホスホアルミネートはAt1
P比が1より大きな時は有効なカチオン性イオン交換体
及び酸触媒である。か\る触媒はゼオライトとは異なる
酸強度分布を有し、かなりの接触プロセスで役に立つで
あろう。1よシ小のAt/P比については、アニオン性
イオン交換特性が卓越し、そしてが\る物質を塩基触媒
反応に対して活性にする。これらは新規な種類の触媒担
体を提供するものでもあり、そしてかカシ高い金属担持
量の保持を可能とするその高いイオン交換特性のために
、特に興味を引く。この点については、他の担持金属触
媒と同様な触媒的なフレキシビリティ−を示す。収着特
性は微孔性シリコホスホアルミネートが分子形状選択的
であることを示唆しており、そしてこの事はゼオライト
の触媒作用の分野で知られている様に、数多くの接触プ
ロセスで有利なものとなシ得る。
lより太なるアルミニウム/燐原子比を持って合成され
た時は、結晶性シリコホスホアルミネートは1,5よυ
犬な、そして通常は1.6乃至600の範囲のアルミニ
ウム/珪素原子比を示す。アルミニウム/燐原子比が1
よシ小な時は、1より大々、通常は1.2乃至600の
範囲の燐/珪素原子比を示す。燐酸アルミニウムは1の
燐/アルミニウム原子比を示し、そして珪素が無いこと
が良く知られている0又、時には“アルミノシリコホス
フェート”ゼオライトと呼ばれる、燐置換したゼオライ
ト組成物は、通常1よυ大の、一般には0.66乃至8
.0の珪素/アルミニウム原子比及び1よシ小の、一般
には0よp犬で1迄の燐/アルミニウム原子比を有する
固体を除く、二相合成反応混合物系の使用は、本発明の
合成条件下で通常は水相に不溶あるいは水相中で不安定
な−m又は二種以上の反応物を有機相中に溶液で保持す
ることを可能にしている。か\る方法がシリコホスホア
ルミネートの製造を可能にしたので1、その合成は他の
技術を用いては不成功に終るであろう。本発明の二相合
成方法は結晶化反応の制御の可能性も増大させている。
更に、有機あるいは無機指向剤の存在下で無機合成を実
施することに依って結晶性シリコホスホアルミネートに
対して微孔性を達成出来る。
そのテンプレート化の役割に加えて、有機指向剤は界面
活性剤としても作用することが出来る0それは反応物を
含有する有機及び水相の共分散を助長することが出来る
本発明の合成方法では、反応混合物は、先に述べfc様
に、上文中に記載した関係で酸化珪素、酸化燐及び酸化
アルミニウムの語源、少くとも一種の指向剤及び有機溶
媒を含有する。
有機指向剤は有機モノ、ジ、あるいはポリアミン及び次
式: R4M” X−あるいは (Rs M” R’ M” 
R3)為−〔但し、RあるいはR1′は1乃至20個の
炭素原子のアルキル、1乃至20個の炭素原子のヘテロ
アルキル、アリール、ヘテロアリール、3乃至6個の炭
素原子のシクロアルキル、3乃至6個の炭素原子のシク
ロヘテロアルキル、あるいりそれを組合わせたものであ
シ;Mは四配位元素(例えば窒素、燐、ヒ素、アンチモ
ンあるいdビスマスクあるいは脂儂式、複素脂環式ある
いは複素芳香族構造中のへテロ原子(例えばN、0.8
% Se、P、As等)であり;そしてXはアニオン(
例えばフッ化物、塩化物、臭化物、沃化物、水酸化物、
酢酸塩、硫酸塩、カルボン酸塩等)である〕を有する。
(有機〕オニウム化合物よシ成る群から選ぶことが可能
である。Mが脂環式、複素脂環式あるいは複素芳香族構
造中のへテロ原子の時は、か\る構造は非限定的々例と
して、 〔但し、R′は1乃至20個の炭素原子のアルキル、1
乃至20個の炭素原子のヘテロアルキル、アリール、ヘ
テロアリール、3乃至6個の炭素原子のシクロアルキル
あるいは3乃至6個の炭素原子のシクロヘテロアルキル
である〕であっても良い。
本発明の方法にとって特に好ましい有機指向剤には、ア
ルキルが1から3個の炭素原子のアルキルアミン及びR
が1乃至4個の炭素原子のアルキルであ拡R′が1乃至
6個の炭素原子のアルキレンでID、Mが窒素であり、
そしてXがハロゲン化物おるいは水酸化物である上で定
義されたオニウム化合物が包含される。これらの非限定
的な例にはジ−n−プロピルアミン、テトラプロピルア
ンモニウムハイドロオキザイド、テトラエチルアンモニ
ウムノシドロオキサイド、テトラプρピルアンモニウム
ブロマイド、及びヘキサメチル−ヘキサンジアンモニウ
ム会71イドロオキサイドあるいはブロマイドが包含さ
れる。pH調節剤として有用な無機水酸化物あるいは塩
も補足の指向剤として働くことが出来る。非限定的なか
\る化合物の例はKOHlNaOH,CsOH,CsB
r、NaCt、Ca(OH)z、 及び類似物である。
有用な酸化アルミニウムの源には、非限定的な例として
、既知の形態のアルミニウムの酸化物あるいは水酸化物
、有機あるいは無機塩又は化合物が包含される。
有用な酸化燐の源には、非限定的な例として、既知の形
態の亜燐酸あるいは酸化燐、燐酸塩おるいは亜燐酸塩及
び燐の有機誘導体が包含される。酸化珪素の有用な源に
は、非限定的な例として、既知の形態の珪酸あるいは二
酸化珪素、珪素のアルコキシ−あるいは他の誘導体が包
含される。
二相反応混合物を形成するために使用される有機溶媒は
、本発明の方法の結晶化条件下で実質上水と混り合わな
い有機液体となシ得る。か\る溶媒の非限定的な例には
Cs C1゜アルコール、フェノール、及びナフトール
;及び水と混り合わない他の有機溶媒が包含される。極
性有機化合物が有機相溶媒用に好ましい。
反応混合物中に必ず存在する無機カチオン及びアニオン
は一般には別個に添加する成分によって提供されるもの
では無い。むしろ、これらのカチオン及びアニオンはし
ばしば他の必須成分例えば珪素、アルミニウム及び/又
は燐源あるいは例えば指向剤あるいは使用される可能性
のあるpH調節剤を提供するために反応混合物に添加さ
れる化合物から生ずる。
酸化珪素、酸化アルミニウムあるいは酸化燐の源の一つ
を当初から反応混合物の有機相中に存在させなければ力
らぬ。従って水相は、指向剤、カチオン及びアニオン、
pH調節剤及び有機相に添加されなかった残余の必須成
分を含むであろう。
土窯に記載した組成を有する反応混合物を毎時約5℃乃
至約200℃の速度で注意深く約80℃乃至約3oo℃
の温度迄加熱し、そして所望のシリコホスホアルミネー
トの結晶が形成される迄、通常約5時間乃至約500時
間、その温度範囲内に保持する。結晶化の間、反応混合
物のpHを約2乃至約9に注意深く維持する。これは添
加塩基の濃度の調節に依って達成可能である。
昇温及び結晶化工程中、反応混合物は一般には、実質上
池り合わない有機及び水相を緊密に充分混合する様に攪
拌されるであろう。有機及び水相を相互に分散させる方
法は当業界周知である。これらの液相の間の界面を最大
にするために有機及び水相のエマルションを形成すると
とさえも望ましいであろう。
所望のシリコホスホアルミネートの結晶化の次に、同上
物を含有する反応混合物をe過し、分離、回収した結晶
を、例えば水で、洗浄し、そして次に、例えば常圧で約
25℃乃至約150℃に加温する事に依シ、乾燥する。
本発明の合成方法のよシ特定的な例示では、水相は燐及
びアルミニウム試薬、例えば燐酸及びアルミナを含有す
る。
溶媒としてヘキサノールを用いる有機相は珪素源、例え
ばテトラ−オルトアルキル−シリケートを含有する。有
機指向剤、例えばテトラアルキルアンモニウムハイドロ
オキサイドあるいはアミンは水相及び有機相をエマルシ
ョン化して界面を最適化する界面活性剤としても作用す
る。珪素はその有機化合物の加水分解及び界面を通して
水相中への分解生成物の移動に依って、合成中に漸次に
ゲル中に供給される。
シリコホスホアルミネートの核生成及び結晶化のために
珪素、アルミニウム及び燐を同時に利用出来る様にする
必要があるのでこの三元素すべての供給速度ははソ等し
くせねばならぬ。この事は中和反応(例えばH3PO3
とAz、 03の間での)、及び有機珪素化合物の加水
分解とが一致(協奏)することを意味する。従って、ア
ルミナ−燐酸混合物を予備熟成させることが大切であろ
う。それよシも更に臨界的なのは珪素供給速度であろう
、これは諸因子例えば界面の大きさ、温度、水相のpH
1有機溶媒の及び珪素試薬の濃度及び特性によって変る
珪素の加水分解及び移動速度は、先に説明した様に、界
面の大小に依って制御されるので、珪素のとり込みには
混合を増加させる方が有利と考えられる。
土窯で述べた様に、P)Lは臨界的な合成の変数である
っシリコホスホアルミネートの形成が進行している時に
は、中性付近あるいは中性より大きい(即ち約6以上、
9の最高値迄の)pH値を維持せねば々らぬ。シリコホ
スホアルミネートの塩基安定度は燐酸アルミニウムとゼ
オライトのそれの中間であると考えられるので、約8あ
るいは8よ1備か大きいpH値が好ましい。珪素試薬の
加水分解によって果されている主要な役割及び本発明の
方法中でそれを制御する必要性のために、結晶化の間(
特に、珪素源の急速な酸加水分解を避けるために〕はと
んど一定のpHを有している必要がある。この事は他の
試薬を添加する前に燐酸中での予備熟成によって達成出
来、それは合成混合物の当初pHを5−7に増加させる
より高いpH値(pH=8あるいはそれ以上〕を達成、
維持するために有機I・イドロオキサイドの部分的分解
後でさえも、無機塩基を添加しても良い。これらの無機
塩基は補足的指向剤の役割もつとめることが出来る。
本発明により製造された結晶格子の骨組み構造の成分と
して珪素、燐、及びアルミニウムを有しているシリコホ
スホアルミネートは、モレキュラ−ブあるいはその他の
骨組み構造であろう。それらがモレキュラーシーブある
いは密な構造の場合には、それらは特有のX&1回折パ
ターンを示す明確な識別出来る結晶構造を有しているで
あろう。それらがモレキュラーシーブでは無く、その代
りに例えば、層化(1ayered )l、た結晶構造
の場合には、それらはX線データだけから単純に、完全
に特徴付けることは出来ないであろう。膨張し得る層化
構造の基本のX&!面間隔は固定されずに広い範囲にわ
たり変り得る。鋭い回折極大値の数は通常は全く限られ
たもので、そしてピーク強度にしばしば変化がある。層
化構造の格子面間隔(d)は水含量によって変るので、
1文で示す実施例中で行う様に、か\る物質の脱水試料
のX線データを同定するのが適切と考えられる。
本発明のシリコホスホアルミネートについてX線値を測
定する場合には、モレキュラーシーブあるいは他の構造
であろうと、照射線は銅のに一αダブレットであシ、そ
してシンチレーション計数管及び付属コンピュータを備
えた回折n[を使用した。ピークの高さ、■及び2θ(
θはブラック角)の関数としての位置を分光光度計付属
のコンピュータのアルゴリズムを用いてめた。それらよ
り相対強度100I/Io(IOは最強の線あるいはピ
ークの強度ン、及びd(実画)、オングストローム(A
、)で示した記録された線に対応する格子面間隔、をめ
た。相対強度は最強の線を100として示しである。特
定のシリコホスホアルミネートの柚々のカブオン型は格
子面間隔に君子の僅かなシフト及び相対強度に変化はあ
るが実質上同一のパターンを示す。その他の変化はそれ
ぞれの試料のアルミニウムに対する珪素の及びアルミニ
ウムに対する燐の比(Si7.、及び’/M比)、並び
に熱処理の度合いによって変り得る。
かなシのシリコホスホアルミネートは四面体的に(酸素
によって)配位されたst、p及びA/[子を含有する
骨組み構造を持つ微孔性物質である。それらはゼオライ
トのそれに類似したイオン交換、酸性、及び触媒特性を
示す。
(ゼオライト等とは)異なるその酸強度分布(acid
strength spectrum )のため、然し
、それらは高過ぎるあるいは低過ぎる酸性度が望ましか
らさる二次反応を生ずる可能性のある酸触媒転化反応用
触媒として潜在的な興味のあるものである。骨組み構造
のAtに結合する酸性度は珪素による燐の置換によって
持込まれた。それ以外に、骨組み構造のPに結合する塩
基性度が骨組み構造のアルミニウムを珪素で置換した時
に生ずる。本発明の二相合成方法に依シ製造されたシリ
コホスホアルミネートは結晶構造中の珪素原子の分布に
関しては比較的均質である。
ここに合成されたシリコホスホアルミネートは金属成分
例えば銀、タングステン、バナジウム、モリブデン、レ
ニウム、クロム、マンガン、あるいは例えば水素化−脱
水素あるいは酸化機能が必要とされる場合には第■族金
属例えば白金あるいはパラジウム、と緊密に組合わせて
、触媒としても使用出来る。か\る成分は組成物中にイ
オン交換して入れ、その中に含浸あるいはそれと緊密に
物理的に混合することが出来る。か\る成分はその中又
はその上に例えば、白金の場合を例にとると結晶を白金
金属含有イオンを含有する溶液を用いて処理することに
依って、含浸させることが出来る。従って、適当な白金
化合物には塩化白金酸、塩化白金及び白金アミン錯体を
含有する穐々の化合物がある。
合成したま\のシリコホスホアルミネートの当初のイオ
ン、即ちカチオンあるいはアニオンは少くとも一部分当
業界周知の方法に従って、・他のカチオンあるいはアニ
オンとのイオン交換に依って、置換出来る。好ましい置
換カチオンには金属イオン、水素イオン、水素前駆体、
例えばアンモニウム、イオン及びその混合物が包含され
る。特に好ましいカチオンには水素、稀土類金属及び元
素の周期律表の第11A族、第111A族、第1VA族
、第1B族、第11B族、第111B族、第1VB族、
第VIB族及び第■族の金属が包含されるO 典形的なイオン交換の方法は合成の結晶性シリコホスホ
アルミネートを所望の一種又は二種以上の置換イオンの
塩と接触させることであろう。カチオンのか\る塩の例
にはハロゲン化物例えば環化物、硝酸塩及び硫酸塩が包
含される。
本発明によって製造されたシリコホスホアルミネートは
熱処理に依シ、他の形態に都合良く変換させることが出
来る。この熱処理は一般には、これらの形態の一つを少
くとも300℃の温度で、少くとも1分間及び普通には
20時間を越えない間、加熱することに依シ実施される
。熱処理には減圧も使用出来るが、便利さの点で常圧が
望ましい。
熱処理は約1000℃迄の温度で実施出来る。熱処理し
た生成物けある釉の炭化水素転化反応の触媒作用で特に
有用である。本発明の二相合成法によって製造されたシ
リコホスホアルミネートは、かなシの場合、他の方法に
依9製造された類似の物質と比較してよシ大きな熱安定
度を有し得る0 更に、シリコホスホアルミネートは、吸着剤、イオン交
換体として、あるいは有機化合物転化プロセスの触媒と
して使用する場合であれ、少くとも部分的に脱水しなけ
ればならぬ。この事は、空りあるいは不活性雰囲気例え
ば窒素等、中で200℃乃至600℃の範囲の温度に、
そして常圧、減圧あるいは加圧で、30分間乃至48時
間加熱することによって実施出来る。脱水はシリコホス
ホアルミネートを単に真空中に置くことによって室温で
も実施出来るが、充分な脱水率を得るにはより長い時間
が必要である。従ってシリコホスホアルミネートに望ま
れている脱水あるいは熱処理の度合いに応じて、約20
0℃乃至約1000℃の温度に、約1分間乃至約48時
間加熱しても良い0本発明に依って製造されたシリコホ
スホアルミネートの結晶は極めて様々の粒子サイズに成
型出来る。一般的に言うと、粒子は粉末、顆粒あるいは
成型品、例えば2メツシユ(タイラー〕の篩は充分に通
過しそして400メツシユ(タイラー〕の篩に留る粒子
サイズを有する押出成型品、の形態に出来る。組成物を
、例えば押出成型に依って成型する場合には、結晶を乾
燥前に押出成型するかあるいは部分乾燥して押出成型す
ることが出来る。
多くの触媒の場合には、シリコホスホアルミネートを有
機転化プロセスで使用される温度及び他の諸条件に抵抗
性を有する他物質と複合させることが望ましい。か\る
物質には、活性及び不活性物質及び合成あるいは天然産
ゼオライト並びに無機物質例えば粘土、シリカ及び/又
は金属酸化物がある。後者は天然産のものでも、あるい
はゲル状沈殿の形でも、あるいはシリカ及び金属酸化物
の混合物を含んだゲルであっても良い。新規なシリコホ
スホアルミネートと組合わせての活性な物質の使用は、
ある種の有機転化プロセスでは触媒の転化率及び/又は
選択率を改善する傾向がある。不活性な物質は画定の反
応で転化量を制御する稀釈剤として適切に働くので、反
応の速度を制御する他の手段を利用すること無く、生成
物を経済的且つ規則的に得ることか出来る。これらの物
質は生産的な操業条件下での触媒の破砕強度を改善する
ために天然産粘土、例えばベントナイト及びカオリン中
に包含させても良い。該物質、肌ち粘土、酸化物等は触
媒のバインダーとして働く。商業生産上の使用では触媒
が粉末状物質に崩壊するのを防止するのが望ましいので
、良好な破砕強度を有する触媒を提供するのが望ましい
。これらの粘土バインダーは通常、触媒の破砕強度を改
善する目的にだけ使用されている。
新規な結晶と複合出来る天然産粘土には、モンモリオナ
イト及びカオリン族が包含され、この族にはサブベント
ナイト、及びデキシー、マクナミー、ジョージャ及びフ
ロリダ白土として一般的に知られているカオリンあるい
は主要鉱物成分がハイロサイト、カオリナイト、ジッヵ
イト、ナクライト、あるいはアナウキサイトであるその
他の鉱物が包含される。か\る粘土は採掘したま\の粗
製の状態でも、か焼して酸処理あるいは化学変性したも
のでも使用出来る。
本発明の結晶と複合のために有用なバインダーには無機
酸化物、特にアルミナあるいはシリカも包含される。
前述の物質以外に、シリコホスホアルミネート結晶は多
孔性マトリックス物質例えば燐酸アルミニウム、シリカ
−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア
、シリカ−トリア、シリカ−ベリリア、シリカ−チタニ
ア、並びに三元組成物、例えばシリカ−アルミナ−トリ
ア、シリカ−アルミナ−ジルコニア、シリカ−アルミナ
−マグネシア及びシリカ−マグネシア−ジルコニアと複
合出来る。微粉砕した結晶性シリコホスホアルミネート
物質と無機酸化物ゲル・マトリックスの相対比率は、複
合物の約1乃至約90重量−の範囲の、及びよシ普通に
は、特に複合物がビードの形態で製造される時には、複
合物の約2から約80重量−の範囲の、結晶含量で大巾
に変シ得る。
本発明の結晶性物質は種々の有機、例えば炭化水素、化
合物転化プロセスに対して触媒として活性な物質に容易
に変換し得る。か\る転化プロセスには、非限定的な例
として、約300℃乃至約700℃の温度、約0.1気
圧(バール)乃至約30気圧(バール〕の圧力及び約Q
、1hr−’乃至約20 hr−”の重量空間速度を含
む反応条件での炭化水素の分解;約300℃乃至約70
0℃の温度、約0.1気圧乃至約10気圧の圧力及び約
0.1乃至約20の重量空間速度を含む反応条件での炭
化水素化合物の脱水素;約100℃乃至約700℃の温
度、約0.1気圧乃至約60気圧の圧力、約0.5乃至
約400の重量空間速度及び約0乃至約20の水素/炭
化水素モル比を含む反応条件でのパラフィンの芳香族へ
の転化;約100℃乃至約700℃、約0.1気圧乃至
約60気圧、約0.5乃至約400の重量空間速度及び
約0乃至約20の水素/炭化水素モル比を含む反応条件
でのオレフィンの芳香族、例えばベンゼン、トルエン及
びキシレン、への転化;約275℃乃至約600℃の温
度、約0.5気圧乃至約50気圧の圧力及び約0.5乃
至約100の液空間速度を含む反応条件でのアルコール
、例えばメタノール、あるいはエーテル、例えばジメチ
ルエーテル、あるいはその混合物の芳香族を含む炭化水
素への転化;約230℃乃至約510℃の温度、約3気
圧乃至約35気圧の圧力、約0.1乃至約200の重量
空間速度及び約0乃至約100の水素/炭化水素モル比
を含む反応条件でのキシレン原料成分の異性化;約20
0℃乃至約760℃の温度、約常圧乃至約60気圧の圧
力及び約0.08乃至約20の重量空間速度を含む反応
条件でのトルエンの不均化;約340℃乃至約500℃
の温度、約常圧乃至約200気圧の圧力、約2乃至約2
00の重量空間速度及び約171乃至約20/1の芳香
族炭化水素/アルキル化剤モル比を含む反応条件での芳
香族炭化水素、例えばベンゼン及びアルキルベンゼンの
アルキル化剤、例えばオレフィン、ホルムアルデヒド、
ハロゲン化アルキル及びアルコール、共存下でのアルキ
ル化;約340℃乃至約500℃の温度、約常圧乃至約
200気圧の圧力、約10乃至約1000の重量空間速
度及び約1/1乃至約16/1の芳香族炭化水素/ポリ
アルキル芳香族炭化水素モル比を含む反応条件での芳香
族炭化水素のポリアルキル芳香族炭化水素共存下でのト
ランスアルキル化が包含される。
従って一般には活性な型のシリコホスホアルミネートよ
シ成る触媒上での接触転化条件には、約100℃乃至約
760℃の温度、約0.1気圧(バール)乃至約200
気圧(/”−1b)f)圧力、約0.08 hr−”乃
至約2000 hr−”の重量空間速度及びO乃至約1
00の水素/有機、例えば炭化水素、化合物モル比が包
含される。
本発明の特質及びその実施方法をよシ完全に説明するた
めに以下の実施例を示す。実施例中で、種々の吸着剤の
収着能力(収着性)を比較するために吸着データが示さ
れている時は、常に以下の様にして測定した:か焼した
吸着剤の秤量した試料を、乾燥窒素と混合した25℃の
吸着質の平衡蒸気の流通流と接触させた。吸着質td 
水魚% 、n−ヘキサン、2−メチルペンタン、キシレ
ンあるいはシクロヘキサン蒸気であった。試料温度は1
20℃としたオルト−キシレン及び60℃として水以外
は90℃に保った。重量法で測定した重量増加をか焼(
空気中20℃/min で550℃りした吸着剤10(
l当シの数での試相の吸着能に変換した。
アルファー値を測定する場合には、アルファー値が標準
触媒と比較したその触媒の接触分解活性の大略の指標で
あシ、それは(単位時間当ダ触媒容積当シのn−ヘキサ
ン転化反応速度の)相対速度定数を示すことに注目され
たい。
アルファー値は高活性シリカ−アルミナ分解触媒の活性
を1(速度定数=0.016 sec” )のアルファ
ーにとって基準としている。ゼオライ)H2SM−5の
場合には、1のアルファー値を与えるのに僅か1741
)Pmの四面体的に配位されたAzz 03が必要なだ
けである。アルファー試験は米国特許第3,354,0
78号及びザ・ジャーナル・オブ・キャタリシ7.(T
he Journal of Catalysis )
、第4巻、第522−529頁(1965年8月)に記
載されている。
イオン交換能を試験した時には、シリコホスホアルミネ
ートのアンモニウム型の温度をプログラム制御した(昇
温)分解中に発生する気態のアンモニアをスルファミノ
酸の溶液を用いて滴定することに依シ測定している。こ
の方法はジー・テーカ−(G、 T、 Cerr )及
びニー・ダブリュー・ケエスター(A、 W、 Che
ster ) によってサーモシミ力・アクタ(The
rmochimica Acta )、第3巻、第11
3−124頁(1971年)に記載されている。
実施例 1 1−ヘキサノール602と81 (OC2H5)4 1
0 fよシ成る有機相およびAtzOs 13.7 ;
’、Hs POa (8f )23.11.25qbテ
トラプロピルアンモニウムハイドロオキサイド(TPA
OH,1849および馬0302よシ成る水相を含む二
相合成反応混合物をつくった。全体として反応混合物は
原子パーセントでSi 9.3%、P38.8チおよび
At 51.9%の組成であった。
指向剤はテトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイ
ドであった。
反応混合物は毎時50℃づつ150℃まで加熱しその温
度で65時間保って本明細書でMCM−1と命名したシ
リコホスホアルミネートの結晶をえた。初めのpHは5
と7の間であった。
結晶性生成物を濾過して反応混合物を分離し水洗し80
℃で乾かした。生成結晶は原子パーセントで3i 15
.7チ、P 34.8%およびAt 49.5%と分析
された。合Jl&LJtまのMCM−1シリコホスホア
ルミネート試料をX−線分析にかけ表1に示す回折線を
示す結晶構造とわかった。
9.6677 9.140 29.976.8569 
12.900 100.006.4870 13.63
9 77.565.6000 15.812 5.00
4.8729 18.190 51.074.8414
 1B、310 50.264.2482 20.89
3 85.103.9700 22.375 5.00
3.6099 24.641 9.673.4401 
25.877 6.623.3900 26.267 
41.663.0597 29.162 77.252
.9312 30.471 15.082.8927 
30.886 16.692.7777 32.199
 10.962.6781 33.432 41.21
実施例 2 実施例1の結晶性MCM−1シリコホスホアルミネート
の一部を9素中450℃で4時間か焼した後X−線分析
をした。
結果を表2に示している。
表 2 6.8339 12.944 94・834.8477
 18.286 11.214・7900 18.50
7 10.004.5300 19.579 8・00
4.2731 20.770 100.004.144
1 21.424 43・103.6246 24.5
39 9・983.5438 25.108 1−54
3.4200 26.032 10.003.2900
 27.079 5.003.0823 28.944
 11・863.0427 29.329 13.57
2.6961 33.202 2・87実施例 3 ヘキサノール60fと8’(OCx&)410yよシ成
る有機相およびH3PO4(s s%) 23.1 t
%A40m 102、TPAOH(25チ)842、お
よびHx030fよシ成る水相の二相合成反応混合物を
製造した。反応混合物は全体として原子パーセントでS
i 10.8’%、Pd2.0チおよびAt 44.2
チから成る組成をもっていた。
指向剤はテトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイ
ドであった。
反応混合物を毎時50℃づつ150℃まで加熱しその温
度に168時間保ってMCM−2と本明細書で命名した
シリコホスホアルミネート結晶を生成した。初めのpH
は5と7の間であった。反応混合物から結晶性生成物を
r過分離し水洗し80℃で乾かした。生成結晶を分析し
て原子パーセントで5i17.5%%P37.2チおよ
びAt 45.4チを含んでいた。結晶は大きかった。
合成MCM−2としてのシリコホスホアルミネート試料
をX線分析し表3に示す様な回折線を示すシャバサイト
型の結晶性モレキュラーシ−ブであるとわかった。
9.2412 9.563 99.216.8600 
12.894 24.936.4868 13.640
 7.486.2515 14.155 14.655
.5144 16.059 72.904.8868 
18.13B 21.384.8257 18.370
 11.674.3030 20.624 100.0
04.2584 20.843 23.574.000
0 22.205 5.003.8400 23.14
2 5.003.5075 25.373 21.42
3.4376 25.897 22.893.3947
 26.230 7.273.1239 28.550
 1.773.0495 29.262 14.073
.0160 29.594 5.902.9190 3
0゜601 33゜972.8492 31.370 
25.06実施例 4 実施例3の合成を反復した、但し水相にAt20317
.02を使用した。えた生成結晶性シリコホスホアルミ
ネートの結晶寸法は小さくまた原子パーセントはsi 
13.2%、P36.3%、およびAt50.5%でお
った。
実施例 5 一部の実施例3の結晶性MCM−2シリコホスホアルミ
ネートを窒素中450℃で4時間か焼した後X線分析し
た。
結果を表4に示している。
表 4 格子面d−間隔(A) 実測2θ 相対強度:I/Ig
9.2476 9.566 100.006.8414
 12.929 23.346.2800 14.09
0 2.005.5050 16.087 16.61
4.9465 17.918 5.054.6200 
19.194 2.004.2923 20.676 
35.993.8415 23.134 4.723.
5423 25.119 6.973.4266 25
.982 7.733.2100 27.768 2.
003.1600 28.216 2.002.908
6 30.174 15.302.8621 31.2
26 8.93実施例 6 1−ヘキサ/−ル609とSt (QC!H5)4 1
0 tよシ成る有機相およびAltos 7 f、Hs
POa (85%) 23.1f、’rPAO)i(2
5チ)84t、およびLO30rよシ成る水相を含む二
相合成反応混合物を製造した。反応混合物は全体として
原子パーセントで5i12.4%、P52.0チおよび
At35.6チの組成をもっていた。指向剤はテトラプ
ロピルアンモニウムハイ1ドロオキサイドであった。
初めのpHは5と7の間であった。
反応混合物を毎時50℃づつ150℃まで加熱しこの温
度に65時間保って本明細書においてMCM−3と命名
したシリコホスホアルミネート結晶を生成させた。反応
当初におけるpHは5と7の間であった。
反応混合物から結晶性生成物を沢過分離し水洗し80℃
で乾燥した。合成したま\のMCM−3シリコホスホア
ルミネート試料をX線分し表5に示す回折線をもつ結晶
構造であることがわかった0 5.1933 17.059 43.924.8933
 18.114 15.904.5500 19.49
3 1.004.2976 20.650 100.0
03.9617 22.423 23.283.914
5 22.697 63.053.8453 23.1
11 14.343.6884 24.109 28.
923.5868 24.802 49.123.38
52 26.305 4.703.0406 29.3
49 20.042.9094 30.705 12.
742.8588 31.262 14.052.75
65 32.454 12.24実施例 7 1−ヘキサ/−に60fとSl (OCzHs)410
 ? ヨI)成る有機相およびALx’s 15.89
、H3PO4(85%)42.3r、TPAO)1(2
5%)842および)h0302よシ成る水相を含む二
相合成反応混合物を製造した。反応混合物は全体として
原子パーセントでSi6.6%、P2O,6%およびA
t42.8%を含む組成でおった。指向剤はテトラプロ
ピルアンモニウムハイドロオキサイドであった。反応混
合物を毎時50℃づつ150℃まで加熱しその温度で1
68時間保って本明細書でMCM−4と命名したシリコ
ホスホアルミネート結晶を生成させた。初めのpHは5
と7の間であった。
反応混合物から結晶性生成物を沢過分離し水洗し80℃
で乾かした。合成したま\のMCM−4シリコホスホア
ルミネート試料をX線分析して表6に示す回折線を示す
結晶性物質であることがわかった。
4.4626 19.879 13.774.3539
 20.380 36.234.2694 20.78
8 100.004.0690 21.825 16.
323.9834 22.299 3.433.740
0 23.770 5.003.6516 24.35
5 31.123.3698 26.428 62.1
03.0467 29.289 7.842.9447
 30.328 6.71実施例 8 1−ヘキサノール602と5i(OCzHs)41(l
よシ成る有機相およびAt20313.8 f、市PO
4(85%)23.11、NaOH4,Of、TPAB
r 26.(lおよび&0100rよυ成る水相を含む
二相合成及比、混合物を製造した。反応混合物は全体と
して原子パーセントでSi9.3%、P38.6%およ
びAt52.1%の組成であった。
指向剤はナト2プロピルアンモニウムブロマイドでアラ
た。初めのpHは5と7の間であった。
反応混合物を毎時50℃づつ150℃まで加熱しこの温
度に168時間保って本明細書でMCM−5と命名した
シリコホスホアルミネート結晶を生成させた。
反応混合物から結晶性生成物を濾過分離し水洗し80℃
で乾かした。生成結晶は原子パーセントでSi9.6%
、P45.9%およびAt44.5%と分析された。合
成した1ソのM、CM−5シリコホスホアルミネート試
料をX−線分析し表7に示す回折線をもつ結晶性物質で
あることがわかった0 8.5984 10.279 100.006.781
0 13.045 3.054.7545 18.64
7 4.654.6389 19.116 6.494
.5429 19.524 1.584.4200 2
0.0?2 2.004.3500 20.398 3
.004.2206 21.031 2.604.11
34 21.586 2.373.8541 23.0
58 1.603.7092 23.971 5,8Q
3.6724 24.215 3.653.4981 
25.441 1.083.3886 26.278 
3.733.3331 26.723 0.483.2
150 27.724 4.513.1616 28.
202 2,873.0206 29.548 2.2
82.9090 30.709 □、1□2.8887
 30.930 1.632.7450 32.594
 1,072.7005 33.146 2.002.
6774 33.441 0.B42.6472 33
.833 0.732.5890 34.618 1.
342.5760 34.797 1.30実施例 9 実施例5のか焼生成物結晶性シリコホスホアルミネート
試料のモレキュラーシーブ性を確認するため収着性を検
べた。結果の重量%は次のとおシである:水(60℃)
 10.3 n−ヘキサン(90℃)9.3 p−キシレン(90℃)2.7 2−メチル−ペンタン(90℃)1.1シクロヘキサン
(90℃)0.8 0−キシレン(120℃)09 実施例 10 の 実施例3の結晶性生成物シリコホスホアルミネー)コ紬
について900℃における熱処理前後の収着性を検べた
この様な熱処理も実施例3の結晶性モレキュラーシーブ
・シリコホスホアルミネートが特別な熱安定性を示して
収着性の変らないことがわかった。
実施例 11 実施例3と4の生成物のアンモニウム型を25℃から6
00℃に加熱中放出されるアンモニアガスを滴定して上
記生成物の酸性特性を検べた。この試験結果は360℃
においてアンモニア最大発生速度を示し、また各生成物
のイオン交換能が0.7−0.8meq/7であること
を示した。
実施例 12 実施例3の生成物のアンモニウム型を窒素中450−5
50℃に加熱して水素型に変えた後それをアルファー試
験で試験した。そのアルファー値は8,6であると純量
された。この同じ生成物は350℃におけるメタノール
転化活性、538℃におけるメタノールによるトルエン
のアルキル化活性および450乃至500℃におけるエ
チレンによるトルエンのアルキル化活性をもつことを示
した。
実施例 −6 それぞれMCM−6、MCM−7、MCM−2、および
MCM−8と命名されたちがった4種のシリコホスホア
ルミネート結晶性物質の合成のため4個の二相反応混合
物を製造した。反応混合物の組成と反応条件は下表8に
示している。えられた各4生成物は表8に示している組
成中口面体的に配位されたSi%PおよびAtをもって
いた。
実施絡13かも16までの各シリコホスホアルミネート
生成物のX−線回折、分析値はそれぞれ表9.10.1
1および12に示している。
実施例13.14および15の生成物質の拘束係数(米
国特許第4,385,195号に定義〕とアルファー値
を検へた。
結果は表13にあげている。
表 8 H3PO3(85チ) 23,123,123,123
.IH,071,059,671,070,0Adz0
3 10.013.710.010.08i(OCzI
(s、)410,010.010.010.01−一一
六シリソープレ 60,0 60.0 60.0 60
.0有機ベース TMAOH(25%) −−−−−−−−−31,OT
B;AOI((40%) 37.0 −−− 37.0
 −−−ジ−n−プロピルアミン −−−10,1−−
−−−−KOH−−−−−−−−−2,0 CsOHO,04−−−2,0−−− 条 件 核生成時間、時 24 24 24 24核生成温度、
℃ 130 130 130 130結晶化時間、時 
144 24 144 144結晶化温度、’C180
200180180旋回速度、rpm 800 800
 800 800初期 pn 6.5 5.5 6.5
 5.5末期 p)l 6.5 9 6.0 7実施例
 13 14 15 16 生成物組成(合計原子%) Si 19.7 12.7 19,8 15.3P 3
9,9 41,7 39.6 46.3At 40.4
 45.6 40.7 38.4生成酸化物組成(合成
重′ji、チ) S i Ox 15.83 10.45 14.33 
11.49Pg Os 37.85 41.06 33
.90 41.22に40327.63 32.29 
25.10 24.6 ON含量 (重x%) 1.2
 1.3 1.2 1.3C含童 (g ) 5.46
 5.95 6.32 8.13灰分含量(tt ) 
85.9 87,2 85,2 87.6表9(MCM
−6) 11.81457 7.476 93.16.839i
5 12.934 12.55.92518 14.9
39 32.44.48008 1.9.801 81
.14.20412 21.115 78.73.95
564 22.458 100.03.66765 2
4.847 5.03.42339 26.006 4
2.33.06571 29.104 18.82.9
6477 30.118 22.12.65646 3
3.712 6.82.58880 34.620 2
2.3表10 (MCM−7) 10.85413 8.139 18.29.3212
9 9.480 29.99.69511 13.21
3 11.95.63770 15.706 25.9
4.36818 20.313 85.74.2078
5 21.096 100.04.00432 22.
181 60.33.93218 22.594 64
.83.90051 22.780 71.13.82
889 23.211 76.63.10868 28
.693 8.93.00339 29.721 10
.42.71879 32.917 11.9表11(
MCM−2) 9.2412 9.563 99.216.8600 
12.894 24.936.4868 13.640
 7.486.2515 14,155 14.655
.5144 16.059 72.904.8868 
18.138 21.384.8257 18.370
 11.674.3030 20.624 100.0
04.2584 20.843 23.574.000
0 22.205 5.003.8400 23.14
2 5.003.5075 25.373 21.42
3.4376 25.897 22.893.3947
 26.230 7.273.1239 28.550
 1.773゜0495 29.262 14.073
.0160 29.594 5.902.9190 3
0.601 33.972.8492 31.370 
25.06表12(MCM−8) 6.3139 14.015 68.104.4698
 19.847 48.033.6517 24.35
5 100.003.1578 28.237 15.
372.8291 31.599 12.032.58
69 34.647 13.373.9910 22−
256 5.40表 13 拘束係数 0.5−0.7 1.0 100アルフアH
直 3.5− 実施例 17 Si (OCzHs) 10 fと1−ヘキサノール6
02よシ成る有機相およびH3PO4(85チ) 23
.1 f、 Atxos13、’l、ジーn−プロピル
アミン10.1tおよび&059.6Fより成る水相を
含む二相合成反応混合物を製造した。反応混合物は全体
として原子パーセントでSi 9.3%、P38.8%
およびAt51.9%の組成をもっていた。
指向剤はジ−n−プロピルアミンであった。初めのpH
は5から7の間であった。
反応混合物を毎時50℃づつ130℃まで加熱しその温
度に24時間保ち更に200℃で24時間保って本明細
書でMCM−9と命名されたシリコホスホアルミネート
結晶が生成された。
反応混合物から結晶性生成物をr過分離し水洗し80℃
で乾燥した。生成結晶は原子パーセントで5i13.1
%、P42.7%、およびAt44.2%と分析された
。合成したま\のMCM−9シリコホスホアルミネート
試料をX線分析した結果表14に示す回折線をもつモレ
キュラーシーブ構造であることがわかった。
16.4111 5.381 62.3910.852
6 8.140 17.669.6576 9.149
 32.129.3204 9.481 27.268
.2047 10.774 20.526.8566 
12.901 76.056.7054 13.193
 12.086.4892 13.634 54.07
6.1653 14.354 10.735.6353
 15.712 26.805.4550 16.23
5 4.234.8496 18.278 59.79
4.7388 18.710 14.594.6681
 18.996 5.634.3551 20.375
 49.354.2273 20.998 92.67
4.1353 21.471 37.274.0810
 21759 100.004.0106 22.14
6 27.793.9298 22.607 47.4
83.8322 23.191 40.953.759
8 23.644 14.343.6060 24.6
68 14.553.3878 26.285 31.
223.3439 26.636 9.323.275
9 27.199 24.923・1640 28.1
80 13.983.0649 29.112 65.
462.9449 30.=325 18.462.8
926 30.877 20.582.8367 31
.512 7.142.77g2 32.181 9.
792.7311 32.764 15.652.6B
15 33.388 32.912.61B3 34.
218 8.19実施例 18 実施例17の合成を反復した。但し反応混合物を200
℃に48時間保った。結晶性シリコホスホアルミネート
は原子パーセントで5i14.5%、P42.4チおよ
びAt43.1%を含むと分析された。合成したま\の
MCM−9シリコホスホアルミネート試料をXi分析し
た結果表15に示す回折線をもつモレキュラーシーブ構
造をもつとわかった。
表15(MCM−9) 16.4079 5.382 100.0010.84
49 8.146 7.499.3382 9.463
 14.698.2045 10.774 30.68
6.6779 13.247 7.676.1687 
14.346 14.015.6460 15.683
 12.665.4639 16.209 5.084
.8358 18.331 3.084.7403 1
8.704 14.294.3370 20.461 
14.884.2142 21.064 54.044
.0922 21.699 28.934.0529 
21.912 33.054.0066 22.169
 16.423.9361 22.571 42.98
3.8330 23.186 25.283.7675
 23.595 20.323.6367 24.45
7 7.763.5884 24.791 8.643
.3881 26.282 5.673.3420 2
6.651 3.813.2787 27.176 3
2.353.1646 28.175 9.663.0
888 28.881 13.523.0304 29
.451 9.222.9527 30.244 19
.342.8974 30.835 9.662.83
83 31.494 3.592.7410 32.6
42 15.872.6273 34.097 6.9
6実施例 19 −mの実施例18の結晶性シリコホスホアルミネートを
窒素中450℃で4時間か焼した後X線分析した。結果
は表16に示している。
表16 16.3622 5.397 47.4614.054
5 6.284 21.2010.9231 8.08
8 6.388.9443 9.881 41.098
.1901 10.793 9.936.9002 1
2.819 13.135.4998 16.102 
29.834.4683 19.853 22.634
.3595 20.354 7゜284.0790 2
1.770 100.003.9420 22.537
 59.933.7815 23.507 34.47
3.5387 25.145 18.203.4518
 25.788 10.083.3277 26.76
8 7.783.2785 27.177 13.51
3.2215 27.668 7.003.0139 
29.615 33.242.9487 30.286
 11.292.8231 31.668 7.732
.7398 32.657 18.39実施例 20 n−ヘキサノール602とSi (OCz)is)+ 
109より成る有機相およびHaPO4(F35%、)
23.1f、Atz 0310Fおよび3.6N Di
quat −7(OH)2 (即ち、(OH)(CHs
)sN−(C市)7N(CH3)3 (OH))154
.47よシ成る水相を含む二相合成反応混合物を製造し
た。反応混合物は全体として原子パーセントで5i10
.8%、P45チおよびAt44.2チの組成をもって
いた。指向剤はDiquat −7(OH)zであった
。初めのp)lは6よ仄稍高かった。
反応混合物を毎時50℃づつ130℃寸で加熱しその温
度に24時間保った後180℃とし144時間保った。
この間800rpmで回転して混合した。
反応混合物から結晶性生成物を1過分離し水洗し80℃
で乾かした。生成結晶性シリコホスホアルミネートは原
子パーセントとしてsi i9.c+%、P37.1チ
およびAt43.0%の組成をもっていた。本明細書で
MCM−10と命名された様な合成したま\のシリコホ
スホアルミネート試別をX−線分析した結果、表17に
示す回折線をもつ結晶性モレキュラーシーブ構造をもつ
とわかった。
11.8446 7.457 17.0410.196
0 8.665 78.407.6489 11.55
9 84.856.8567 12.900 24.3
95.9273 14.934 13.315.685
6 15.573 35.975・1059 17.3
54 57.485・0091 17.692 64.
214・4885 19.763 10.914・37
42 20.285 85.604・0918 21.
701 100.003.9534 22.471 1
1.663.7982 23.402 42.703・
7262 23.861 13.623.4249 2
5.995 26.693・2165 27.711 
81.463−1626 28.193 8.652.
9904 29.854 20.842・9657 3
0.108 21.062.9347 30.433 
32.192・8448 31.420 36.842
−7846 32.118 7.412.6813 3
3.390 42.382・5893 34.614 
19.50実施例 21 実施例20の合成法を反復し行なったが、但し水30り
のみを加えた0えプこ結晶性生成物シリコホスホアルミ
ネー)MCM−10のX線回折パターンは表17に報告
したのに類似した線を示した。生成物は50%の結晶性
であった。
実施例 22 多量の実施例20の結晶性MCM−10シリコホスホア
ルミネートを窒素中450℃で4時間か焼した後X線分
析した。結果は衣18に示すとおυ: 表18 11.7521 7.516 20.8110.107
0 8.742 85.447.5640 11.69
0 100.006.8057 12.997 71.
805.6522 15.665 25.385.07
70 1?、453 29.024.9416 17.
935 78.184.4564 19.907 16
.584.3515 20.392 99.634.2
756 20.758 25.684.0759 21
.787 83.253.8546 23.055 1
5.883.7499 23.707 21.153.
4089 26.119 42.383.1778 2
8.056 68.192.9616 30.151 
29.912.9230 30.558 51.092
.8835 30.988 10.992.8321 
31.564 36.782.6565 33.711
 43.092.5795 34.749 19.66
第1頁の続き 優先権主張 61983竿12月19日[相]米国(U
 S)■[相]1優C羊12月19日[相]米国(US
)[株]手続補正書(方式) 昭和60年1月29日 特許庁長官 志 賀 学 殴 事件との関係 特許出願人 名称 モービル オイル コーポレーション4、代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、a、液体の有機相及び液体の水相エリ成る反応混合
    物であって、而して該反応混合物は水及び、酸化アルミ
    ニウム、酸化珪素、酸化燐、有機指向剤A、無機カチオ
    ンM及びアニオンNの語源;及び実質上水と混り合わな
    い有機溶媒を含み、核反応混合物の組成は次の関係式:
    %式%: (アニオン源) g :(Hz O)h〔但し、a、b
    、c、d、e、f、g及びhは次の緒関係:a/(c−
    1−d−1−e )は4よシ小であシ、b/(c+d−
    1−e)は2より小であシ、d/(c+e)は2より小
    でおり、 f/(c+d+e)は0.1乃至15でおり、g/(c
    +d+e)は2よシ小でおり、且つh/(c+d+e 
    )は3乃至150である、を満足する数である〕を有し
    ておシ且つ該反応混合物の当初の調製時に酸化アルミニ
    ウム、酸化珪素あるいは酸化燐の一つの源を該有機相に
    分散又は溶解しである反応混合物を調製し; b、該反応混合物を毎時5℃乃至200℃の速度で80
    ℃乃至300℃に加熱し; C0該液体の有機及び水相を相互に緊密に充分に混合す
    る様に該反応混合物を攪拌し; d、該攪拌した反応混合物を、シリコホスホアルミネー
    トの結晶が形成される迄、80℃乃至300℃の温度及
    び2乃至9のpHに保持し;且つ e、該反応混合物よ)、無水の状態で、次式AIvHy
    f5.: (AtOz)’、−,: (POz)1−x
    : (SiOx)、+、:<:n〔但し、A′は有機指
    向剤A十有榛溶媒の合計を表し、Vt1A’のモル数で
    あり、mI/′iカチオンMの原子価であシ、nはアニ
    オンNの原子価であシ、そしてX及びyは−1よシ大で
    +1より小でsb且つ (1)Xが00場合には、yは0では無く。 (2)yが0の場合には、Xは0では無く、(3) A
    t/Pの原子比が1より大なる場合には、(x+y )
    はOより大であり且つV+0.6xは0.4よシ小であ
    シ、且つ (4) At/ Pの原子比が1よシ小なる場合には、
    (x十y )はOより犬であり且つ0.5は0.57+
    xよシ太である、の晶関係を満足する数である〕の組成
    を有することを特徴とするシリコホスホアルミネート物
    質を回収する諸工程より成り、且つ該シリコホスホアル
    ミネートが少くとも約30.002meq/fのイオン
    交換能を有することを特徴とする結晶性シリコホスホア
    ルミネートの合成方法。 2、有機指向剤Aがアミンあるいは式:%式% 〔但し、R及びR′はそれぞれ、1乃至20個の炭素原
    子のアルキルあるいはアルキレン、1乃至20個の炭素
    原子クロヘテロアルキル、あるいはそれらの組合わせで
    あり−Mは窒素、燐、ヒ素、アンチモンあるいはビスマ
    スから選ばれた四配位元素趣子おるいは脂環式、複素脂
    環式あるいは複素芳香族構造中のN、0、s、se、p
    あるいはA8から選ばれたヘテロ原子であシ;そしてX
    はアニオンである〕のオニウム化合物である牲許請求の
    範囲第1項に記載の方法。 3、有機指向剤AがCl−03アルキルアミン及び式%
    式%) 〔但し、RはC1からC4のアルキルであり、R′はC
    t からC6のアルキレンであり、Mは窒素であシ、そ
    してXはハロゲン化物あるいけ水酸化物である〕のオニ
    ウム化合物から選ばれたものであシ;且つ肩根溶媒がC
    5からCIGのアルコールである特許請求の範囲第2項
    記載の方法っ4、酸化珪累の源を当初、反応混合物の有
    機相中に存在させ且つ攪拌した反応混合物のpHを6と
    9の間に維持する6に1粕求の範、四第1項乃至第4項
    のいずれかに記載の方法。 5、分離回収したシリコホスホアルミネートを300℃
    乃至1000℃の温度に加熱し、それに依シ無水の状態
    で次式 %式% 〔但し、Mは原子価mのカチオンであシ、Nは麿子価n
    のアニオンであり、そしてXとyは−7より大で+1よ
    シ小であり且つ、 (1)Xが0の場合には、yは0では無く、(2)yが
    00場合には、Xは0では無く、(3) A/、/Pの
    原子比が1よυ犬なる場合には、(x+y )は0よシ
    太であり且つy+0.6xは0.4より小であり、且つ (4) At/Pの原子比が1よシ小なる場合には、(
    x十y )はOよシ太であシ且つ0.5は0.57+x
    よp大である、の諸関係を満足する数である〕の様な組
    成を有するか焼シリコホスホアルミネートであって、且
    つ少くとも0.002meq/fのイオン交換能を有す
    ることを特徴とする該か焼シリコホスホアルミネートを
    形成する付加工程を含む特許請求の範囲第1項乃至第4
    項のいずれかに記載の方法。 6、反応混合物より分離回収したシリコホスホアルミネ
    ート物質がMCM−1と呼ばれ且つ、加熱前の状態では
    、本明書書の表1に示すものに実質上類似のX線回折パ
    ターンを有する特許請求の範囲第1項乃至第5項のいず
    れかに記載の方法。 7、反応混合物よシ分離回収したシリコホスホアルミネ
    ート物質がMCM−2と呼ばれ且つ、加熱前の状態では
    、本明細1の表3に示すものに実質上類似するX線回折
    パターンを有する特許請求の範囲第1項乃至第5項のい
    ずれかに記載の方法。 8、反応混合物より分離回収したシリコホスホアルミネ
    ート物質がMCM−3と呼ばれ且つ、加熱前の状態では
    1本明細書の表5に示すものに実質上類似するX線回折
    パターンを有する特許請求の範囲第1項乃至第5項のい
    ずれかに記載の方法。 9、反応混合物より分離回収したシリコホスホアルミネ
    ート物質がMCM−4と呼ばれ且つ、加熱前の状態では
    、本明細書の表6に示すものに実質上類似するXa、回
    折パターンを有する特許請求の範囲第1項乃至第5項の
    いずれかに記載の方法。 10、反応混合物から分離回収したシリコホスホアルミ
    ネート物質がMCM−5と呼ばれ且つ、加熱前の状態で
    は、本明細書表7に示すものに実質上類似するX線回折
    パターンを有する特許請求の範囲第1項乃至第5項のい
    ずれかに記載の方法。 11、反応混合物から分離回収したシリコホスホアルミ
    ネート物質がMCM−6と呼ばれ且つ、加熱前の状態で
    は、本明細書の表9に示すものに実質上類似するXAj
    J回折パターンを有する特許請求の範囲第1項乃至第5
    項のいずれかに記載の方法。 12、反応混合物から分離回収したシリコホスホアルミ
    ネート物質がMCM−7と呼ばれ且つ、加熱前の状態で
    は、本明細書の表10に示すものに実質上類似するX線
    回折パターンを有する特許請求の範囲第1項乃至第5項
    のいずれかに記載の方法。 13、反応混合物から分離回収したシリコホスホアルミ
    ネート物質がMCM−8と呼ばれ且つ、加熱前の状態で
    は、本明細書の表12に示すものに実質上類似するX線
    回折パターンを有する特許請求の範囲第1項乃至第5項
    のいずれかに記載の方法。 14、反応混合物から分離回収したシリコホスホアルミ
    ネ−1・物質がMCM−9と呼ばれ且つ、加熱前の状態
    では、本明細書の衣15に示すものに実質上類似するX
    lhI回折パターンを有する特許請求の範囲第1項乃至
    第5項のいずれかに記載の方法。 15、反応混合物から分離回収したシリコホスホアルミ
    ネート物質がMCM−10と呼ばれ且つ、加熱前の状態
    では、本明細書の表17に示すものに実質上類似するX
    線回折パターンを有する特許請求の範囲第1項乃至第5
    項のいずれかに記載の方法。
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