JPS60161747A - トルエンを脱水素カツプリングすることができる無機金属酸素組成物の製法 - Google Patents

トルエンを脱水素カツプリングすることができる無機金属酸素組成物の製法

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JPS60161747A
JPS60161747A JP59014189A JP1418984A JPS60161747A JP S60161747 A JPS60161747 A JP S60161747A JP 59014189 A JP59014189 A JP 59014189A JP 1418984 A JP1418984 A JP 1418984A JP S60161747 A JPS60161747 A JP S60161747A
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oxygen
reaction
toluene
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JP59014189A
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ハリー エイチ テン
アイーデア フワアング
シユアーン エル ラボウスキー
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ExxonMobil Technology and Engineering Co
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Exxon Research and Engineering Co
Esso Research and Engineering Co
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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】 てスチルペンにすることができる金属/酸素組成物の製
造方法に関する。
スチレンは、現在、ベンゼンからコ工程法で商業的に製
造されている。第1工程ではベンゼンをエチレンでアル
キル化してエチルベンゼンを製造し、第2工程ではエチ
ルベンゼンを脱水素してスチレンを製造する。
公知の別のスチレン製造方法の/っは、トルエンの酸化
的カップリングによって/,、2−ジフェニルエチレン
(スチルベン)を製造した後、F[[の存在下でスチル
ベンとエチレンとの不均化によってスチレンを製造する
ことからなる。このトルエンースチ日ルベンルートの全
プロセススキームの経済的重要性は、05モルのエチレ
ンと1モルのトルエンとからスチレンを製造できるとい
うことである。これを、lモルのエチレンとlモルのベ
ンゼンとからスチレンを製造する通常のエチルヘンセン
ルートト比較すると、ベンゼンおよびエチレンの価格の
高騰およびベンゼンの環境問題かラ見て、現存のベンゼ
ンベースのスチレン製造方法よりトルエンベースの製造
方法の方がずっと無力的なルートになるであろう。
スチルベンは、スチレン製造に於ける中間体としての有
用性に加えて、その不飽和性のために極めて反応性であ
り、種々の有機合成に使用することができる。スチルベ
ンの誘導体は、染料、ペイント、樹脂の製造に用いられ
る化学薬品の製造に有用である。スチルベンは、また、
螢光増白剤、医薬品にも有用であり、有機中間体として
も有用である。
かくして、経済的なスチルベン製造方法を開発すること
には、実質的な経済的誘因がある。
トルエンの/,2−ジフェニルエタン(−t−ナワちビ
ペンジル)とスチルベンへの酸化的カップリングは何年
も前から知られている。
トルエンからスチルベンへの理想的反応は下記のように
要約される直接的脱水素カップリングである。
実際問題として、かかる選択的反応を達成することは困
難である。よりしばしば、全体的反応は、トルエンのス
チルベンなラヒにビペンジルへノ脱水素カップリングか
らなる。かくして、商業的スチルベン製造方法は、下記
のように要約される全体的反応スキームを含むことがで
きる。
しかし、スチルベンへの反応の選択性が大きい程、この
方法の効率はより犬きくなる。
触媒の不在下に於て酸素を酸化剤として用いる方程式/
の反応は、炭化水素の完全燃焼および酸素付加副生成物
の生成へ導く非選択的遊離基反応が優勢であるため、極
めて非能率的である。従って、反応中に消耗する格子酸
素を提供する化学量論的反応成分として金属酸化物また
は非金属酸化物のような酸化剤を用いて反応の選択性を
改良するだめの試みがなされて来た。かかる金属酸化物
は、酸素のような1次酸化剤の触媒として作用すること
もできる。金属酸化物化学量論的酸化剤は酸素の消耗が
起こるので、それら金属酸化物を用いる場合には、非常
に安価で使い棄て可能であるか、あるいは反応中に失わ
れた格子酸素を補給することによって再生できるもので
なければならない。通常の化学量論的金属酸化物酸化剤
の多くは高価であるので、それらを用いるに(寸、適正
な再生を与えるための高価なプラント装置および技術が
必要である。このことは2つの別個の手段、すなわち固
定床方式と流動床方式とに導いた。固定床方式では、典
型的に食い違いサイクル(staggered cyc
leslを有する2個または3個の反応塔を用いて連続
操業を行う。この方式は、プラント装置の点で非常に高
価である。流動床方式では、1個の反応塔を用いること
ができ、余年酸化物の一部分を絶えず取シ出し、再生し
て反応塔へ戻すことができる。しかし、流動床方式は、
金属酸化物の摩耗を生じ、多くの場合、金属酸偉物の金
属が微粉として損失し、反応塔の壁を被覆する可能性が
ある。
化学量論的酸化剤および(または)触媒のもう7つの難
点は、比較的良好な選択性を生じるものは、通常反応速
度が遅いということである。その上、酸素担持能力が通
常非常に低いので活性寿命が短い。
通常の金属酸化物酸化剤および(または)触媒の代表的
な例は、米国特許第、2. A94’、 311号、第
3.739.03g号、第3.ざ6g、 +、2’7号
、第3.965.206号、m 3.910.5gO号
、第グ、θ9/、θθグ号、第’A、 113. g、
2g号、第11.2弘3. g2!;号、第ダ、 21
1.7. ’7.27号、第’A、 2Sも、293号
、第+、 ass、bo−号、第弘、 、2!;S、 
1,03号、第弘、 2!S!;、 AOIA号、第グ
、 2Ag、 7g3号、第7.21.g、 ’10ダ
号、第ダ、27g、 g2’7号、第ダ、 2’1g、
 g2!;号、第り、27g、 g;IA号 に記載さ
れている。これらの特許は、種々の方法で製造すること
ができる種々の金属/酸化物組成物を記載している。例
えば、最も簡単な方法は、粉末状金属酸化物を乾燥状態
で密に混合し、焼成することからなる。もう1つの方法
は、金属酸化物を水へ攪拌しながら添加し、沢過して過
剰の水を除去するか、あるいは加熱して水を蒸発させ、
乾燥、焼成することからなる。
もう7つの製造方法では、粉末状金属酸化物を密に混合
した後、水でペーストにし、このペーストをさらに混合
し、ペーストを空気中で乾燥した後、空気中で焼成する
ことができる。焼成した生成物を粉砕し、篩分けして所
望のメツシュサイズにすることができる。さらにもう1
つの製造方法では、粉末状金属酸化物を乾燥状態で一緒
に混合することができる。もう1つの方法は、粉末状金
属酸化物を水中で密に混合し、得られたスラリーまたは
溶液を噴霧乾燥して比較的ダストの無い、自由流動性球
形粒子を製造し、これも使用前に焼成することからなる
。別の製造方法では、硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩のような
適当な無機の金属/酸素組成物前駆体塩を水中または硝
酸中で密に混合あるいは溶解し、加熱して前駆体塩を熱
分解して対応する酸化物および(または)酸素複合体を
製造する。
次に、この酸化物および(または)酸素複合体を、使用
前に上述のように処理することができる。
・かくして、これらの製造方法の大部分は水を使用する
ので、本明細書中ではこれらを水性製造方法と呼ぶ。こ
れらの特許の中で、金属酸化物組成物の製造に有機液体
の使用を開示しているものはない。
水性製造方法で製造されたこれら特許記載の金属酸化物
組成物は極めて短い活性寿命を示す。例えば、米国特許
第ダ、 Q9/、 04L’A号中の実施例6は、水性
方法で製造されたsb/pb/s i 酸化物酸化剤の
使用を示す。550℃で7分間操業するとき(第6表、
実験3)、転化率は弘7.3チであシ、シスおよびトラ
ンススチルベン+ピペンジルへの選択率はgi2%であ
るが、7分の反応時間後(第6表、実験6)〈は、転化
率は9.7%に低下し、対応する選択率はg7.s’s
となる。5分の期間を越えて転化率が実質的に低下する
ことは、酸化剤が急速に失活することを示し、有効な酸
素担体でないこと□を意味する。典型的に毎回/分間操
業後に30〜60分間酸化物を再生するのはこの理由の
ためである(実施例/、3q行以下後照)。かくして、
酸化剤が急速に失活するだけでなく、再生時間も極めて
長い。
炭化水素、例えばブタンを酸化して、例えば無水マレイ
ン酸を製造するためのバナジウム燐酸素触媒は、米国特
許第3. gall、 2gO号、第乞/3.2,1.
’10号および本発明と同一の譲受人に譲渡された米国
特許第り、 392.9g6号に記載されているように
、インプロパツールのような有機媒質を用いて製造する
ことができる。しかし、これらの触媒は、トルエンのス
チルベンへの転化には使用されない。
それ故、(1))ルエンの再循環と所望でない副生成物
への損失とを最少にするための高い活性と選択性と、口
)高い酸素担持能力と、(3)組成物の使用片を最少に
するための高い再酸化すなわち再生速度と、(伯反復酸
化還元条件下に於ける高摩耗抵抗と、(,5)高反応速
度との特性を有する、トルエンの酸化的脱水素カップリ
ングによるスチルベンへの転化に使用するための金属酸
化物組成物の研究が続けられて来た。
本発明は、その1つの面に於て、 (1) 有機のアルコール、アルデヒド、ケトン、エー
テル、アミン、アミド、チオールからなる群から選ばれ
る少なくとも/員を含む少なくとも7種の有機媒質の存
在下で金属酸化物混合物を反応させて金属酸素前駆体組
成物を生成させる反応工程であって、該金属酸化物混合
物中の金属が(a) TI XBi XPb 、 Co
 、Th からなる群から選ばれる少なくともl員と(
bl Li 、 Na 、に、Rb 。
Cs 、Fr 、BeXMg 、Ca 、Sr 、Ba
XRa、 In、TtqGe % P % As XS
b XAg % ALI 、 Cu % Zn % C
d z Hg %Sc、YtLa、Ac1Tl 、Zr
、Hf、Nb、Ta、Mn。
Tc、Re、FeXRu、0sXRh、1r1Ni、P
d、Pt。
CeXPr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、P
y、ErsTm、Yb、Lu、U からなる群から選ば
れる少なくともl員とを有する反応工程と、 (11)該前駆体組成物を有機媒質から分離する工とを
含む、焼成されたときトルエンを脱水素カップリングさ
せることができる前駆体金属酸素組成物の製造方法を提
供する。
本発明は、そのもう7つの面に於て、上記の前駆体金属
酸素組成物を焼成する工程を含む、トルエンを脱水素カ
ップリングさせることができる金属酸素組成物の製造方
法を提供する。
本発明は、さらにもう7つの面に於て、上記の方法で製
造された金属酸素組成物を用いるトルエンおよび(また
は)トルエン誘導体の脱水素カップリング方法を提供す
る。
本発明は、さらにもう1つの面に於て、上記の方法で製
造された金属酸素組成物を提供する。
トルエンを脱水素カップリングさせてスチルベンにする
ことができる金属酸素組成物の製造に使用される金属の
大部分は技術上あシふれたものである。特に、本発明に
よって製造される無機金属酸化物組成物は、実験式 %式%( 〔上記実験式■中、AはTz、Bi 、Pb 、Co、
Th からなる群から選ばれる少なくとも7mの金属で
あり、sはIA族(周期表の)のLi、Na、に、Rb
Cs、Fr;nA族、のBe % Mg z Ca %
 Sr −、Ba XRa *用A族のIn % Tl
 : ■A族のGe : VA族のP、As、Sb:I
B族のAg、Au、Cu5IIB族のZn 、 Cd 
sHg : mB族のSc % Y M La XAc
 : IVE3族の”l 、Zr 、 Hf @VF3
族のNbXTa:■B族のMn % Tc XRe :
■族のFe 、 Ru 。
Os 、Rh、 IrXNi 、Pd、Pt : ラン
タニドまたは希土類のCe、Pr、Nd、Pm、Sm、
EuXGd、Tb−+Dy5Er 、Tm、YbXLu
 ニアクチニドのTit 、 IJ からなる群から選
ばれる少なくとも1種の金属であシ、aは約/の数であ
り、bは約θOl〜約1OO1好ましくは約θ0/−/
θ、最も好ましくはθ/〜10の数であり、Xは組成物
中に存在する場合の酸化状態の金属AおよびBの平均原
子価を満足させるようにとった数である〕 で示される物質を含む。
式Iおよび以下に示す式は、実験式と呼ぶが、通常の意
味での実験式とは考えられないと解釈すべきである。本
発明の金属酸化物触媒の正確な構造は未だ決定されては
おらず、かつ事象、これらの式中の×は、触媒中の穏々
の可能な組み合わせによって広く変化することができる
ので一定の明確な値をもたない。酸素が存在することは
知られており、これらの式中のOx はこれを示してい
る。
しかし、これらの式は、yfl+媒の金属成分のグラム
原子比を示す点で重畳である。
式Iの範囲内に入る適当な金属酸化物組成物の亜属は下
記実験式■〜X A fB g Ox (II) 〔上記式■中、A はTlCIIIA族の)であシ、B
1はSc、Y、La、AC(me族のl : Ti %
 Zr、Hf(IVB族の) : Nb、Ta (VB
族の) e Mn N ”rc NRe(VIE族の)
 : As N sb (VA族のン: CeXPr。
Nd N Pm % Sm 、 Eu 、 Gd XT
l> 、 Dy XEr 、 Tm 、 Yb 、 L
u(ランタニドまたは希土類の)*Th1U(アクチニ
ドの)からなる群から選ばれる少なくともl員であシ、
好ましくはB1はTa 、 Sb 、 TI 、Zr 
sHfおよびそれらの混合物から選ばれ、aは約lの数
であり、bは約aO1〜約lOの数、好ましくは約θθ
S〜約Sの数であシ、Xは上記の通りである〕; A2 B9; ox 冊 〔上記実験式■中、A2はBiであシ、B2はBe。
Mg 、 Ca % Sr 、 Ba 、 Ra (I
IA族の) : In (mA族のl:Ag(IB族の
)からなる群から選ばれる少なくとも/員であシ、好ま
しくはB2はAgtたはMgまたはCa″!たはSrま
たはBaまたはそれらの混合物であυ、hは約/の数で
あシ、1は約θ0/〜約100、好ましくは約θ/〜約
IOの数であり、Xは上記の通りである〕: A%s、ox([V) 〔上記実験式■中、A3 はB1であシ;83はLl、
Na、に、Rb、、C5XFr(IA族のl ; Sc
、Y、La。
八c(me族の) ; Ti 、ZrXHf (IVB
族の)mFe、Ru、 Os、Co、Rh、 Ir、N
i 、Pd、Pt (■炭の);Zn(ILB族のl 
: Ge (IVA族の1ace、Pr1Nd。
Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、DyXEr XTm、
Yb、Lu (ランタニドまたは希土類の);Th(ア
クチニドの)からなる群から選ばれる少なくともl員で
あり、好ましくはB3はZn % Ce N L i 
% N” %に、C51zrおよびそれらの混合物から
選ばれ;には約lの数であり、lは約θθl〜約/θ、
好ましくは約θS〜約5の数であシ、×は上記の通りで
ある〕;ArT18m0x(V) 〔上記実験式V中、八4 はコバルトであり;B4はL
a であシ、mは約/の数であシ、nは約7〜約lθ、
好ましくは約/〜約5の数であり、×は上記の通りであ
る〕; A色B:0x(Vl) 〔上記実験式■中、A5はTh でおp : B3はC
u(IB族の) :Zn、Cd、Hg(IIB族の)か
らなる群から選ばれる少なくとも/員であυ:好ましく
はB はZnであり、0は約/の数であシ、pは数0、
O7−約lO1好ましくは約θS〜約5の数であシ;X
は上記の通シである〕; A、B、0x(VII) 〔上記実験式■中、A6はPb であシ、B6 はLi
、Na、に、Rb、Cs、Fr (IA族の) : S
c z Y % La −、Ac(me族の) e T
l S Zr z Hf は■族の) : Fe −、
Ru %Os、Co、、Rh、Ir、NiXPd、Pt
 (■族の):AgtIB族の) : Zn (IIB
族の) : Ge (IVA族の);PXAs(VA族
のl : Ge、Pr 、Nd、Pm、Sm、Eu。
Gd、Tb、Py、Er、Tm5Yb、Lu (ランタ
ニドまたは希土類の):Th(アクチニドの)からなる
群から選ばれる少なくとも/員であシ;(好ましくはB
 はAg 、 Zn −、As % L i XNa 
% K XRb % Cs % Zrおよびそれらの混
合物、最も好ましくはAg % Zn、K XZrから
選ばれ);qは数lの数であり、「は約θ0/〜約10
、好ましくは約θS〜約5の数であり、xは上記の通シ
である〕: A;B′tO)((VIE) 〔上記実験式■中、A7 はPb であり;B7はBa
゛、Mg 、 Ca 、 Sr N Ba 、 Ra 
(HA族の]:Tt(■A族の)からなる群から選ばれ
る少なくともl員であり(好ましくはB7はBa、Ca
、Srおよびそれらの混合物から選ばれ1.sは約/の
数であシ:tは約θO/〜約lθ、好ましくは約05〜
約5の数であシ;×は上記の通シである〕; 5boPbdBleOx([X) 〔上記実験式中、Cは約lの数で6!り、dは約θ/〜
約IO1好ましくは約θ5〜約5の数であり;eは約θ
〜約51好ましくは約θ〜約7の数であり;Xは、それ
が式中の5bXPb、at 金属の酸化状態に関する限
シ、式■に関して定義した通シである〕; D 、JvSb、B + □Ox(Xl〔上記実験式X
中、DはLi、Na、に、Rb1C51Fr、Be、M
g、Ca5SrXBa、Ra からなる群から選ばれる
少なくともl員であり、好ましくはDはCs であり;
EはPb XAu 、 Ag 、 Pt 、 Pd 、
 Cu % Zn %Cd 、 Hg からなる群から
選ばれる少なくともl員であシ;好ましくはEはpbま
たはAuまたはCuであシ、最も好ましくはCuであシ
: Uは約θ〜約70まで、好ましくは約θSから約5
まで変わることができる数であり:Vは約Oから約IO
まで、好ましくは約θ5から約5まで変わることができ
る数であり;yは約0から約IOまで、好ましくは約0
5から約5まで変わることができる数であシ;zは約θ
0/から約10まで、好ましくは約θ0/から約sまで
変わることができる数であシ;×は、それがo、l S
b、B+の酸化状態に関する限り、式Iに関して定義し
た通りである〕で示される物質を含む。
本発明によって製造される金属酸素組成物の実験式(式
Iを基礎とする)の代表例を下に示す。
各式中の文字a、bは、集団的に組成物中の各金属のグ
ラム原子比を示す。これらの式のおのおのの文字Xは上
で定義した通シであシ、不確定ではあるが、その理論値
は、やはり各式中に示しである各金属の代表的な酸化状
態から計算することができる。さらに、焼成した金属酸
素組成物の金属のおのおのの酸化状態は、1つの組成物
中で可能な最高酸化状態と最低酸化状態との間で変わる
ことができる。
実験式 a b ―開−−−呻一馳■―■−争1−■―■−m−−―■号
〃/、S 〃// // /2 〃/3 〃/、3 〃/、5 〃// 〃/2 〃/3 〃 / θ、3 p / 0.に 実験式 ab 〃/2 〃//Q 〃//θ0 〃/、左 〃// 〃 / グ 〃/、/乙 tt / 、、2 〃/、3 〃/、5 実験式 a b Pb”2Sr”0 abx / 、/ 〃/、3 〃/、3 〃// 〃/2 // / 、y Pb+a′Mgb+20x// +2+2 Pb Ba O/ / a b)( +2+3 PbaTtbOx/2 +3+2 B18ZnbOx/ ・/ 〃/ 、/7 g / 、2!r 〃/、3 〃// 〃 / コ 〃/3 実験式 a b tt / ;2/ 〃/、グ3 〃// 〃/、3 〃/、5 〃// 〃/2 〃/3 〃/、3 〃// 〃/、2 〃/3 〃/、7 p / 3.’g 実験式 a b 、+3 +4 B+ Ce O/ 、/り a b × ’ / 、3.3 〃/、左 〃// 〃/、2 〃/3 +3+3 818Lab ox/ 、J 〃/、s 〃// / / 〃 / コ 〃/3 Bi+sTh”O/ 、J’ a b x 〃/、3 〃// 〃/、2 〃/3 実験式 a b Bi’、、’ Lai;3に;’ox/ La=/lK
=、、t、+3 +4 +2 B+aGebNibOx/ Ge=、、2t、Ni=、
jBi、”Znみ”Z’:”’x/ Zn−=7. Z
r=/、+s +4 +4 B+aCeb’rhbox/ Ce−、,2,Th=/
C08LabOx// 〃/2 〃/3 Th Zn O/ 、3 a bx 〃/、S 〃// 〃 / コ 〃/3 Th8CdbOx// Th8CdbOx// Pb Zr O/ 、、? a bx 実験式 a b 1−1−喝一鴫−■―■− Pb” lr+40 / 、k  bx 〃// 〃/、! 〃/3 Pb+2K” 0 abx ” Pb+2Y” O/ 、 、? b X 〃/、S 〃// 〃 /乙 〃/10 Pb” Go” O/ / a bx Pb上” Th、70x/ / Pb+、2Z’b Ox / 0.2 〃/、3 〃/、S 〃// 〃 / λ 実j倹式 ab Pb8znl)Ox/3 tt / j Pb” P+50 / / bx Pb+2As+50 ’ / / a b X Pb+2Ag” O/ 、 / a bx tt / 、/3 p / 、/7 〃/、コS 〃 / 、S +2 +1 +4 Pb8AgbZrbO,’ / Ag=、7.Zr=、
3Pbをに6’ Zr 、 o、 に=、ざ、’lr=
、3Pb” ’/” Zr” OY=、 3. Zr−
、Rab bx Pb8ZnbTnb oxZn=、4t、Th=、αP
b+a2zn+b′C0L20xzn−13,CO=、
/7式■に基づく金属酸化物組成物の実験式の代表的な
例を下に示す。これらの式中、集団的に与えられている
文字c、d、eは、それぞれの金属のグラム原子比を示
す。文字Xは上で説明した通シである。
Sb”” Pb+2B !+30 / /、 、S−O
Cd eX 1/ / J 、、2左 〃/20 〃/3Q 〃 / 弘 θ 〃 / 左 O tr / /、、k 、、lS’ 構造構造式基づく金属酸化物組成物の実験式の代表的な
例を下に示す。これらの式中、文字U、VX Y% Z
は、それぞれの金属のグラム原子比を集団的に示す。文
字Xは上で説明した通りである。
実験式 11 y y z SbBI’Oθ θ / / zx 〃 θ Oaミコ 1/ 0 0 /、00.コ Cs Sb Bi Oθのθ i、o o、zu y 
z x 〃 θ/θ tθ0〃 〃 市θ ZOθ2 /1 /、00 /、0θコ Cs Pb Sb 81 0 0.a /、!; 乙θ
 azu v y zx 〃 θ/ /、!i/、0θ〃 tt O,!; /、夕/、θaz 〃/、θ/、!; /、θθ〃 Cu Sb Bi Oθ o、x i、o o、zv 
y zx 1/ 0 0.、Si /、002 〃 θ a左Aθa3 〃 0 θ303 /、θ Au Sb Bi OO’ 0.0!; /、00.2
v y zx 〃 0 θのi、o o、、w 〃 θ a//、Oaコ 〃 0 υ//、0θW 実験式 u v y z Cr、 Cu Sb Bi O00!;θ諮θ /、O
avyzx tt O/a2!;θ tθ 〃aSθJOZθ p /、00.コθ /、0 K Sb 8+ Oθ ol /、00.Rv y z
x 〃 0 θ//、θ0コ 〃 θ 0.!;0/、θ // 0 /、00 /、0 RbuAuvSb、atzOxO,0!; 0.(B 
/、0 θコ〃 θ10.の/、0θコ 〃 θSaの/、Oaコ 〃/、θaの7.00.コ 本発明の金属酸化物組成物がそれから製造される金F%
酸化物形の代表的出発物質には、5b203、Pb0.
81205、T40x 、Ta206、LiO2、T4
0s 、Us Oa、Cab、 l n20s、SrO
1BaO1MIIIO1ZnOXZr02、Gem、、
CeO,、Y2O,が含まれる。
しかし、金属酸化物という用語の中には、熱処理によっ
て対応する金属酸化物に変わることができる硝酸塩、炭
酸塩、酢酸塩のような該金属酸化物の前駆体が含まれる
かかる前駆体金属酸化物の代表的な例には、Mn−(N
 0s)s 、ol (NOs)s、AgNO3、Th
 (NO3)4、Go(、Os、Zn(No、)*、C
u (NOs )t 、Na)4C,Os 、Na、 
co。
が含まれる。
本発明の金属酸化物組成物の製造方法は、少なくとも7
種の有機媒質、例えばアルコールの存在下に於て、触媒
前駆体組成物を生成するのに十分な条件下および方法で
、該金属の酸化物の少なくとも2種を反応させることに
よって行われる。本明XJn 書中で“媒質“という用
語は、単数および(または)複数を示すために集合的な
7線味で用いられる。
アルコールを有機媒質として用いる場会、水およびエー
テル、エステルなどのような他の有機副生成物がこの反
応の結果として生成し、それらからの他の検知できる副
生成物は本質的にない。何らかの特別な理論に束縛され
たくはないが、このことが1起こることは、程度ははつ
きシしないが有機アルコールがヒドロキシル官能基を通
してこの反応に参加して水を放出するという結論へ導い
た。
特に、アルコールは缶端酸化物の少なくとも表面と反応
してアルコキシドを生成し、このアルコキシドが次に活
性中間体となってさらに反応して複雑な金属酸化物触媒
マトリックスを生成するとも考えられる。還元性を有す
る有機媒質は、この中間体生成反応を容易にすることが
できる。
何れにしても、金属酸化物は、最終的には互いに反応し
、前駆体触媒組成物は、酸化物の単なる混合物とは考え
られない。
上記反応は、少なくとも2種の該金属酸化物を少なくと
も7種の有機媒質と混合し、混合物を加熱することによ
って行われる。はとんどの金属酸化物は有機媒質中に少
なくとも部分的に不溶であるので、スラリーまたは懸濁
液が得られ、反応は不均一相中で行われる。しかし、回
収操作は複雑になるが、金属酸化物を溶解する有機媒質
も使用することができる。従って、有機媒質中に可溶な
アンチモンブトキシド、マグネシウムメトキシドのよう
な有機金属酸化物を本発明の出発物質として使用するこ
とは意図される。
かくして、有機媒質は、金属酸化物の溶媒および(また
は)懸濁剤として、また触媒前駆体組成物の溶媒および
(または)懸濁剤として、また金m酸化物の一様な加熱
を与えるための媒質として、また随意に反応成分として
作用する。
有機媒質は、炭素と水素と酸素または窒素または硫黄の
ような少なくとも7種のへテロ原子とから成る。
有機媒質の範囲内には、典型的には約7〜約10個、好
ましくは約7〜約10個、最も好ましくは約7〜約10
の炭素原子を含むアルコール、アルデヒド、ケトン、エ
ーテル、アミン、アミドλチオールおよびそれらの混合
物が含まれる。
特ニ、アルコール、アルデヒド、ケトン、エーテル、ア
ミン、アミド、チオールの官能基がそれに付くことがで
きる有機部分には、アルキル、典型的には約01〜C2
゜の、好ましくは01〜CIOの、最も好ましくはCI
〜C5のアルキル;アリール、典型的には約C6〜約c
a4の、好ましくは約06〜約CIOの、最も好ましく
はC8のアリール;シクロアルキル、典型的には約C6
〜約C1゜の、好ましくは約06〜約COの、最も好ま
しくは約06〜C3゜のシクロアルキル;アルキルおよ
びアリール基が前記定義の通シであるアルアルキルおよ
びアルクアリールが含まれる。
各群の液体有機媒質は、7個以上の、典型的には7〜3
個の官能基を含むことができる。
好ましい有機化合物は第一アルコールおよび第二アルコ
ールである。7個または2個または3個のヒドロキシル
置換基を含むアルコールは、一般に、本発明の方法の範
囲内の有用な温度で容易に液化するので、特に好ましい
。本発明の方法に有用な代表的ヒドロキシル化合物には
、メタノール、エタノール、イソブタノール、1−−y
’ロバノール、/−ブタノール、イソブタノール、a−
ブタノール、t−ブタノール、/−ペンタノール、シク
ロヘキサノンル、/−オクタツール、ニーオクタノール
、3−オクタツール、弘−オクタノール、ニーヘキサデ
カノール、λ−エイコサノール、ユーエfルー/−ヘキ
サノール、フェノール、ベンジルアルコールなどのよう
なモノアルコール類;エチレンクリコール、/、4’−
ブタンジオール、/、−一プロパンジオールのようなジ
アルコール類;グリセリン、コ、λ−ジメチロールー/
−フロパノールのようなトリアルコール類;ジエチレン
グリコール、トリエチレングリコール、ニーブトキシェ
タノール、グーメトキシブタノール、テトラヒドロフル
フリルアルコールのようなエーテルアルコール類および
それらの混合物が含まれる。
代表的なアルデヒドには、ベンズアルデヒド、ホルムア
ルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、
m−)ルアルデヒド、ニーエチルヘキサノール、トリオ
キサン、バレルアルデヒドおよびそれらの混合物が含ま
れる。
代表的ケトンには、アセトン、メチルエチルケトン、シ
クロヘキサノン、ジメチルケトン、ジエチルケトン、ジ
ブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチル5e
c−ブチルケトン、ベンゾフェノンおよびそれらの混合
物が含まれる。
代表的エーテルには、ジエチルエーテル、ジブチルエー
テル、テトラヒドロフラン、アニソール、ジオクチルエ
ーテル、/、2−ジメトキシエタン、/、ll−シメト
キシフータン、ジエチレンエーテルおよびそれらの混合
物が含まれる。
代表的アミンには、エチレンジアミン、ヘキシルアミン
、シクロヘキシルアミン、ジエチルアミン、/、3−ブ
タジアミン、エチレントリアミン、N−フェニルベンズ
アミンおよびそれらの混合物が含まれる。
代表的アミドには、ホルムアミド、ジメチルホルムアミ
ド、アセトアミド、3−ブタンアミド、N−フェニルア
セトアミド、アザシクロへキサン−m−オン、ヘキサン
ジアミドおよびそれらの混合物が含まれる。
代表的チオールには、フェニルメタンチオール、エタン
チオール、ペンタ/チオール、へグーブタンジチオール
、シクロヘキサンチオール、ベンジルチオール、ろS−
ペンタンジチオールおよびそれらの混合物が含まれる。
3〜6個の範囲の炭素原子含量を有する第一および第二
アルコール(RoH)は、価格および入手可能性のため
、ならびに都合のよいフル点を有する点で好ましい液体
有機媒質群である。インブタノールが最適の液体である
要するに、上記有機化合物のいずれもが、単独であるい
は何らかの組み合わせで、有機媒質として使用すること
ができる。
有機媒質は、反応温度で液相中にある非酸素付加不反応
性希釈剤をも含むことができる。これら希釈剤には、炭
化水素、モノ塩素化およびポリ塩素化炭化水素ならびに
同様な希釈剤が含まれる。
最も有利に使用することができる希釈剤は、有機媒質よ
り廉価であり、全体的なプロセスコストの減少を助ける
ものである。しかし、前駆体組成物の製造のためには、
本明細書中に記載したように最少量のへテロ原子含有有
機媒質は使用される。
有機媒質中で希釈剤として作用することができる代表的
化合物には、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘ
キサン、メチルシクロペンタン1.2..2.1I−)
リメチルペンタン、ドデカン、コーエチルヘキサン、3
−オクテン、シクロヘキセン;ベンゼン、トルエン、0
−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、エチルベン
ゼン、トリメチルベンゼン、λ−プロピルベンゼン;塩
化メチレン、クロロホルム、四臭化炭素、四塩化炭素、
3−り自ロヘキサン、2.3−ジクロロオクタン、クロ
ロシクロヘキサン、/、2−ジクロロペンタン、/、2
−ジクロロへブタン、/、/、2−トリクロロエタン:
クロロベンゼン、ブロモベンゼン、O−ジクロロペンゼ
/、p−ジクロロベンゼン、2−10ロトルエン、l−
クロロトルエン、2.’I−ジクロロトルエン、/、j
−ジメチル−グークロロベンゼン、臭化ブチル、および
同様な炭化水素およびハロゲン化炭化水素が含まれる。
反応混合物へ添加される各金属酸化物の比率は、前掲の
式Iおよびnと連結した最終組成物中で、上記したよう
なトルエンを脱水素カップリングさせることができる金
属酸素組成物を得るために用いられるグラム原子金属比
を達成するように選ばれる。
金部酸化物と混合される有機媒質の址は、反応混合物の
一様な加熱および混合と前駆体組成物の生成とを可能に
するのに十分であればどんな量でもよい。一般に、有機
媒質のモル数は、金属酸化物中の各金属のモル数と該混
合物中の各金属の酸化状態との積の和に少なくとも等し
い。かくして、任意の有効量の有機媒質を使用すること
ができるが、か\る有効量は、典型的には少なくとも/
:11好ましくは少なくとも/:3、最も好ましくは少
なくとも/:gの有機媒質のモルに対する金属酸化物混
合物中の金属のモルの比を構成する。
有機媒質の好′ましい量は下記の式で計算される。
有機媒質のモル数=ΣiMIXVmax、1上記式中、
Mlは触媒系中の1番目の金属のモル数であシ、Vma
x、lは金属Hの可能な最高酸化状態である。最も好ま
しくは、上記方程式から計算される有機媒質のモル数の
約S〜約10倍を最初に使用し、計算量よシ過剰な量を
徐々に除去する。
別法では、有機媒質および金属酸化物の址を反応混合物
の百分率として示すことができる。かくして反応混合物
は、反応混合物の重量に対して、典型的には約7〜30
重量%、好ましくは約70〜約SO重量%、最も好まし
くは約70〜30重量%の金属酸化物と、典型的には約
lIO〜約り9型破%、好ましくは約!rθ〜約り0重
量%、最も好ましくは約70〜約90重量%の有機媒質
生成するのに十分な任意の温度に加熱する。かくして、
どんな有効温度も使用できるが、かかる有効温度は、典
型的には少なくとも20℃、好ましくは少なくとも? 
!r ℃、最も好ましくは少なくとも10!;’Cであ
り、典型的には約20〜約200℃、好ましくは約7S
〜約/左θ℃、最も好ましくは約10θ〜約/10℃の
範囲であることができる。
好ましくは、選ばれた反応温度で沸騰するように有機媒
質を選ぶ。このことは、反応混合物の還流を可能にする
反応混合物の加熱中、その場で生成され名水および(ま
たは)エステル、エーテル、アルデヒド、ケトン、酸の
ような揮発性副生成物は、好ましくは、例えば共沸蒸留
によって除去される。かくして、反応混合物は、好まし
くは実質的に無水の条件下で加熱される。
本明#l書中で使用する“実質的に無水“とは、反応混
合物中の有機媒質の重量に対して、典型的には約/θ重
量%未満、好ましくは約5重量%未満、最も好ましくは
約1重量%未滴の水を意味する。
上述したように、反応混合物は、典型的には、加熱中懸
濁物質のスラリーとして存在する。
触媒前駆体生成工程に関連して用いられる″スラリー“
という用語は、本明細書中では、懸濁液中の固体成分が
懸濁液の重量に対して、典型的には約60重量%以下、
好ましくは約グOM量%以下、最も好ましくは約2.t
MBk%以下の固体含量で存在する@濁液を意味すふも
のと定義される。
有機媒質への金属酸化物の添加の順序は臨界的でない。
反応時間上、上記反応温度で実質的に完全な反応を可能
にするように、反応温度に関連して選ばれる。かかる反
応時間は、典型的には約コ〜約グざ時間、好ましくは約
10〜約3θ時間、最も好ましくは約76〜約2’1時
間の範囲である。
反応完結後、前駆体組成物の反応混合物からの分離は、
この目的を達成することができる任意の手段で行われる
。前駆体組成物は典型的には反応混合物に不溶であるの
で、簡単な濾過技術で大部分の分離を行うことができる
。別法では、残留有機媒質を蒸留して湿潤ペーストを生
成させることができる。残留液体は、好ましくは、典型
的には約、23〜約27θ℃、好ましくは約gθ〜約7
6θ℃、最も好ましくは約10θ〜約/SO℃の温度で
乾燥することによって、フィルトランド(flitra
nd) (すなわ、ちろ液から除かれた不溶物)または
ペーストから除去される。
単離された前駆体組成物を、次に焼成して、トルエンを
脱水素カップリングさせることができる金スワ1酸素組
成物を製造する。焼成は、別個の工程で行ってもよく、
するいは反応塔中でその場で行ってもよく、金属酸素組
成物を少なくとも反応温度に加熱する工程を含む。
従って、焼成は、典を的には約30θ〜約7200℃、
好ましくは約11.oo〜約10θ0℃(例えば左OO
〜100θ℃)、最も好ましくは約100〜約900℃
の温度で、典型的には約0. k〜約、21I58f間
、好ましくは約7〜約70時間、最も好ましくは約7〜
約ダ時間行われる。
焼成を行う雰囲気は、できれば金属酸素組成物中の金属
を酸化することができる雰囲気である。
かかる雰囲気には、酸素または空気のような含酸素ガス
;空気とヘリウム、アルゴンなどのような不活性ガスの
少なくとも1種の少量との混合ガス;空気とGot 、
C01H1+ 、炭化水素(例えばトルエン)のような
少なくとも7種の他のガスの少量との混合ガスが含・ま
れる。好ましい焼成雰囲気は空気である。焼成雰囲気を
移動流として前駆体組酸物上を通過させることもできる
が、燐酸雰囲気は静的性質の方が好ましい。
焼成後、金属酸素組成物を、随意に活性化することがで
きる。活性化は、最終操作条件を選択する前に、焼成に
関連して記載した空気または他の雰囲気で金属酵素組成
物をプレコンディショニング(precond+tlo
nins)する工程を含む。従って、活性化は、典型的
には金属酸素組成物と該ガス雰囲気とを、典型的には約
33θ〜約700℃、好ましくは約グOO〜約6.S″
θ℃、最も好ましくは約弘00〜約60θ℃の温度で接
触させることによって行われる。
活性化時間は、典型的には約/〜約、2+時間、好まし
くは約2〜76時間、最も好ましくは約70〜約/6時
間の範囲であることができる。活性化は静的算囲気中で
行うこともできるが、かかる雰囲気が動的であって、流
体流として触媒上を通過する方が好ましい。
金属酸化物組成物の摩耗抵抗は、アルカリまたはアルカ
リ土類金属酸化物、好ましくはアルカリ金桟酸化物、最
も好ましくは酸化セシウムの少なくとも7種を最終組成
物中に添加することによって実質的に改良することがで
きる。このことは、有機媒質と混合させる初期金属酸化
物の7つとして適当なアルカリまたはアルカリ土類金属
酸化物を選ぶことによって達成される。別法では、かつ
最も好ましくは、有機媒質を除去した後の前駆体組成物
中へ、適当な方法で、適当な金属酸化物を含浸させる。
好ましい含浸方法によれば、適浩なアルカリまたはアル
カリ土類金属酸化物を水に溶解して溶液、例えばCsO
H/HtO溶液をつく9、前駆体組成物を該溶液と混合
してスラリーをつくる。
得られたスラリーを、次に、典型的には約2〜76時間
、好ましくは約2〜76時間、最も好ましくは約2〜7
6時間、典型的には約コ!〜約/θθ℃、好ましくは約
6θ〜約ざ0℃、最も好ましくは約63〜約73℃の温
度で攪拌して含浸を達成する。
含浸された前駆体組成物固体を、次に、例えば□水を蒸
発させて濃厚ペーストとした後、前記乾燥温度で乾燥話
中で乾燥することによって回収する。
ここに得た含浸前駆体組成物を、次に前述のようにして
焼成する。
摩耗抵抗効果は、金属酸素組成物中の金属の全モル数に
対して、典型的には約θθ/〜約10θモルチ、好まし
くは0./〜約約1七 ましくは約lO〜約!;.0モル−の摩耗抵抗改良用金
属の量で存在する場合のアルカリまたはアルカリ土類金
属酸化物によって最終組成物に賦与されることが見いだ
された。
焼成後の金属酸化物組成物の表面積は、B.E.T。
法で測定して、約0. /〜約/ O m” / f 
N好ましくは約θ/〜約ユOtr?/l,最も好ましく
は約θ/〜約i0n?/fの範囲である。
焼成後に得られた本発明の金属酸化物組成物は、先行技
術の方法、特に上述の水性スラリー法で製造される同様
な金属酸化物から訪導される金属酸化物組成物と比べて
、トルエンのスチルベンへの脱水素カップリングに関し
て改良された活性および選択性を示す。その上、本発明
の金属酸化物組成物は先行技術の方法で製造した組成物
よりも失活速度が遅くかつ摩耗抵抗が大きい。かくして
、本発明の金属酸化物組成物は先行技術の組成物と同様
な実験式をもつかもしれないが、本発明の特別な製造方
法は、先行技術の組成物に比べて、結晶措造、多孔度、
表面積の点で前駆体2よび最終組成物の両方の基礎的な
物理的および(または)化学的特性を、本明細書中で説
明したように改良効果が見られる程度に変えるものと考
えられる。
本発明の無機金属酸素組成物は、触媒的様式で、あるい
は化学量論的様式(格子酸素の再生が必要だという点で
、本明細書中では周期的様式とも称す)で、あるいは酸
化剤または酸素担体として、らるいは触媒的/化学量論
的複合様式でトルエンの脱水素カップリングのために機
能することができる。
触媒的操作様式では、酸素あるいは空気または酸素に富
む空気のような含酸素ガスを、脱水素反応のために十分
な量でトルエンと反応させるが、該反応は、本発明の金
属酸素組成物によって触媒され、その存在下で行われる
化学量論的操作様式では、本発明の金属酸素組成物が唯
一の酸素源である。すなわち、後者の場合には、トルエ
ンの脱水素カップリングが、空気から得られるような添
加遊離酸素の実質的不在下で行われる。従って、この様
式で操作するとき、金属酸素組成物は、最終的には酸素
が消耗し、後述するように再生しなければならない。
触媒的/化学量論的複合操作様式では、触媒的操作様式
に関して上で説明したと同様な方法で、酸素または含酸
素ガスを反応成分として添加する。
しかし、酸素の添加量は、脱水素カップリング反応の化
学量論的酸素要求をそれだけで満足させるのには十分で
ない。従って、無機金属酸素組成物によって追加の酸素
を補給せねばならない。遊離酸素の添加量は、典型的に
は金属酸素組成物と接触する界囲気を窒素のような適尚
な不活性ガスで希釈することによって調節し、制限する
これら3つの操作様式の中で、化学量論的操作様式が一
般に好ましいが、この好みは選択される特別な金属酸素
組成物によって変わシ得る。
本明細1中で用いられる“脱水素カップリングという用
語およびそれに関連する用語は、トルエン分子がメチル
基の炭素間で疑素−縦素結合を生成し1カツプリングす
なわち二蓋化し、カップリングした分子が各トルエン分
子のメチル基から7個また龜λ個の水素を失つ゛たこと
を意味する。トルエン分子尚たシコ個の水素原子を失っ
た場合カップリングすなわち二世化部位に於ける炭素−
炭水結合は脱水素に於けるように不飽和となシ、すなわ
ちスチルベンが生成物である。一方、トルエン/分子当
たシ/@の水素原子しか失われないときには、カップリ
ング部位に於て飽和炭素−炭素結合を有するビペンジル
が生成物である。
一般に、トルエンの脱水素カップリング生成物としてス
チルベンが生成する方が、ビペンジルが生成するよシも
好ましい。この好みは、ビペンジルの飽和的特性とは反
対にスチルベンの不飽和特性によるものである。技術上
公知のように、不飽和]レフイソ系炭素−炭素二重結合
が存在するためにスチルベンは高い反応性を示し、それ
によって数多くの有機合成において有機中間体としてス
チルベンを直接容易に使用することができる。
本発明の方法は、気相中で化学反応を行うために適して
いる型の装置中で都合よく行われる。本発明の方法は、
/稙のまたは一種以上の反応成分と金属酸素組成物との
接触を達成するために固定床または移動床または流動床
のいずれかを用いる7個のあるいは複数個の反応塔中で
行うことができる。反応成分のトルエンまたはトルエン
誘導体は、一般に加熱され、蒸気として反応塔中へ導入
される。しかし、反応成分を液体として反応塔中へ導入
した後気化させてもよい。
酸化的脱水素カップリング反応は、好ましくは気相中で
、熱の影魯下で行われる。反応が行われる温度範囲は、
約300〜約65θ℃(例えばダOθ〜6Sθ℃)、好
ましくは約1Iso〜約乙00℃、最も好ましくは約5
00〜約!rgθ℃の範囲である。
本発明の脱水素カッ7’ 9ングに於ては、圧力は臨界
的ではない。反応は、所望によシ、常圧以下あるいは常
圧あるいは常圧以上で行うことができる。しかし、一般
には常圧または常圧付近で反応を行うことが好ましい。
一般に、約/〜約10気圧、好ましくd約/〜約j気圧
、最も好ましくは約/〜約λ気圧の圧力を都合よく用い
ることができる。
本発明における反応成分と金属酸素組成物との接触のた
めの反応時間は、約θ5〜約/θ秒、好ましくは約/〜
約g秒、最も好ましくは約/〜約弘秒の範囲である広い
実施可能範囲から運ぶことができる。反応時間とは、反
応条件下で測定された反応成分ガスが反応器中で金属酸
素組成物と接触する時間としてだ義することができる。
選択される反応時間は、反応温度および所望の転化率レ
ベルによって変えることができる。反応温度が高いはど
、またトルエン転化率レベルが低いほど、短い接触時間
が要求される。
トルエンおよび(または)トルエン誘導体に加えて、窒
素、ヘリウムなどのような他の不活性物質が反応塔中に
存在していてもよい。かかる不活性物質は、単独で工程
へ導入してもよく、あるいは供給物として池の物質と混
合してもよい。
脱水素カップリングエ橿で、水は重要な役割を演するこ
とがわかった。水を、好ましくは水蒸気の形で、トルエ
ン供給物流中に含ませることKよって、より高いトルエ
ン転化率および所望生成物への選択率が得られる。しか
し、トルエンの水蒸気発情が起こって望ましくないほど
高いベンゼンおよびCOt副生成物酸物を有する生成物
流出流を与える可能性が必るので、あまりにも多量の水
蒸気を導入しないように注意しなければならない、。
かくして、供給物流中の適当な水蒸気対炭化水素モル比
は、水蒸気が、存在しないときに比べて改良されたスチ
ルベンおよびジフェニルエタンへの選択率およびトルエ
ン転化率を達成するために特別な金属酸素組成物と共に
選ばれる。従って、任意の有効な水蒸気対炭化水素モル
比を用いることができるが、かかるモル比は、典型的に
は約O:/〜約io”、i、好ましくはl:l〜約3:
/。
ノ々も好ましくは、2:/〜約lI:/を構成すること
が意回される。
本発明に於て、金属酸素組成物は、単独でらるいV、1
.支持体または担体と共に用いることができる。
支持体の使用は、反応塔への装填中および(あるいは)
反応プロセスのt程中に遭遇する反応条件下において摩
耗抵抗をさらに改良するためK特に有利であることがあ
り得る。本発明の組成物のための、典型的には球形1 
f/:、はP剤形せたけ円筒形で用いられる適当な支持
体は、例えばシリカ、アルミナ、シソカーアルミナ、ア
ルミン酸マグネシウム、アルミン酸カルシウムのような
金属アルミン酸塩、チタニア、ジルコニア、活性炭、ゼ
第2イトなどである。
上述したように、脱水素カップリング反応は、添加遊離
散票の存在下でも不在下でも行うことができる。酸素を
系に添加しないとき、すなわち化学量論的操作様式で反
応を行うとき、反応のために所要力酸素は、反応に参与
し、従って反応の過程中に還元(あるいは、実際には部
分的に還元)される金属酸素組成物によって与えられる
。このため再生すなわち再酸化が必要であるが、再生は
、組成物を、空気のような含酸素ガスまたは酸素中で、
本明細書中に記載した反応温度、例えば好ましくは約左
θθ〜約60θ℃の温度で、約3分〜約コ時間の範囲の
時間加熱することによって容易に行うことができる。半
連続式操作では、還元された組成物を再酸化するために
反応を周期的に中断することによシ、すなわち反応期間
を再生期間と共に循環させることによって再生を行うこ
とができる。しかし、金属酸素組成物の一部分を連続的
または間欠的に取シ出し、再酸化した後、再酸化された
組成物を連続的また拡間人的に反応系へ戻すことによっ
て、操作を連続式に行うこともできる。後者の方法は、
金属酸素組成物を流動床または移動床系の形で供給する
操作に適応している。
本発明の金属酸素組成物は、典型的には、再生しなけれ
ばならなくなるまでに、約l〜約ダ0−の転化率および
約/=0〜約93%のスチルベンおよびビベンジルへの
選択率で、約S〜約+LO分間好ましくは約10〜約3
θ分間、最も好ましくは約、20〜約3θ分間働くこと
ができる。
酸素を反応成分として用いる場合、酸素の供給量に応じ
て、触媒的操作様式または触媒的/化学量論的複合操作
様式のいずれかで反応を行うことができる。触媒的操作
様式では、脱水素カップリング反応のために十分な量の
酸素を供給する。実際の酸素供給量は、トルエンまたは
他の適当な炭化水素成分の量の関数として特定されるこ
とができる。この基準で、酸素供給量は、通常、約a2
二/〜約10二/、好ましくは約aよ:/〜約3:/、
最も好ましくは約θg二/〜約2二/の炭化水素対酸素
モル比を与えるように選ばれる。
触媒的/化学量論的複合操作様式では、反応成分として
の酸素の供給量は、脱水素カップリング反応のために十
分ではないので、追加の酸素源が所要となる。この所要
な追加酸素は金属酸素組成物によって供給される。すな
わち金属酸素組成物は追加酸素源として働く。結果とし
て、金属酸素組成物は反応に参加し、従って反応の過程
中に還元される。このために、還元された組成物の)生
すなわち再酸化が必要となり、この再生すなわち再酸化
は、化学量論的操作様式のために上述したようにして容
易に行うことができる。
添加酸素を反応成分として用いる、触媒的または触媒的
/化学量論的複合のいずれの操作様式でも、添加される
遊離酸素は、酸素あるいは空気または酸素に富む空気の
ような含酸素ガスとして供給することができる。
脱水素カップリングされたトルエンの生成物、スチルペ
/およびビペンジルは、技術上公知の適当な方法および
手段で回収しかつ精製することができる。勿論、前述し
たように、スチルベンが好ましい生成物である。所望な
らば、ピベンジルを、次に技術上公知の方法でスチルベ
ンへ転化することもでき、あるいはトルエンカップリン
グ反応塔へ送り返すこともできる。
本発明の特別な引例として、以下に実施例を示す。しか
し、本発明は実施例中に示される特別な詳細によって限
定されるものではないことは当然である。実施例中力ら
びに明細書中のその他の場所に於て、部およびチはすべ
て、特に断らない限り1景による。
また、以下の実施例は現在文で書かれることもあるかも
知れないが、かかる実施例は実際に行った研究を示すも
のであることは言うまでもない。
以下の実施例中に於て、選択率および転化率は下記のよ
うにして算出される。
全生成物の分析は、ガスクロマトグラフィーで行われる
本発明をトルエンの脱水素カップリングに関して説明す
るが、炭化水素供給物源としてトルエンのメチル置換誘
導体も使用できることは当業者にはわかるであろう。か
くして、本発明の方法に用いることができる炭4ヒ水素
供給物源は、構造式〔上記構造式XI中、nは/〜乙、
好ましくは/〜り、最も好−ましくは/〜約3の数であ
る(方程式λ)〕 で示される少なくとも7種の化合物を含む。トルエン以
外のかかる炭化水素供給物源の代表例には、0−キシレ
ン、m−キシレン、p−キシレン、/。
3、!;−)リメテルベンゼン、/、2.tI−)リメ
チルペ゛ンゼン、/、2.’I、A−テトシメチルベン
セン、ヘキサメチルベンゼン、ペンタメチルペンせンな
どが含まれる。最も好ましいトルエン誘導体はキシレン
である。
一般に、トルエン以外の炭化水素供給物源を用いる場合
には、脱水素カッブリング生成物は適当ナメチル置換ス
チルベンまたはジフェニルエタン生成物であシ、例えば
7個以上のメチル基が担持されかつ脱水素カップリング
反応によって影響されずに残留する。
従って、′トルエン誘導体“という用語は、本明細書中
では、式xl(式XI中、nは2〜乙である)で示され
る少なくとも/抽の化合物であると定義恣れる。
以下の実施例は、化学if論的様式または触媒的様式ま
たは触媒的/化学量論的複合様式のいずれかで操作する
ときの金属酸素組成物の性能を示す。
上述したように、化学量論的様式で操作するとき、金属
酸素組成物を一定時間トルエン、水蒸気、窒素と接触さ
せ、その接触時間中に金属酸素組成物の酸素はカップリ
ングプロセス中のトルエンとの化学量論的様式のために
消耗する。それ故、この様式で商業的に用いられる場合
には、金属酸素組成物を、試験と試験との間で、その場
で周期的に、空気(または酸素)中で再生しなければな
らない。
従って、実施例中に示す実数の幾つかは再生後の金属酸
素組成物の性能を示す。
触媒的操作様式で操作するときの金員rR素組成物の性
能を示すた込に、該組成物をトルエン、水蒸気、空気と
連続的に接触させる。有効な脱水素のために所要な組成
物の酸素含量を保つために、十分な酸素を供給物中へ供
給する。従って、金属酸素組成物は、トルエン脱水素カ
ップリングプロセス中の触媒として作用し、その空気中
での周期的再生はもはや不要である。
第1聚に示すデータ中、トルエン転化率の欄の星印は、
該実験が本発明の範囲内に入ることを示すものである。
実施例1 室温に於て、適当な容器中で、aOO−のイソブタノー
ルへ、5g、3fのSb20gと73’AOfのPbO
と23.3tのButosとを順次添加してスラリーを
調製する。得られたスラリーを加熱し、10℃℃で、2
t時間、撹拌、還流し、生成する水を除去する。
還流中、スラリーの色は淡黄色から橙色へと変化する。
次に、混合物を室温(約、2!r’C)に冷却し、濾過
し、沖過ケーキを室温で約/乙時間風乾する。
得られた風乾濾過ケーキを、次に、乾燥話中で、空気中
に於て、/!rO℃で4gg時間さらに乾燥する。得ら
れた前駆体組成物を、次に、空気中で、り00℃でコ時
間焼成し、篩分けして一/コ+20メツシュサイズ(米
国篩シリーズ)にする。
この篩分けした金属酸素組成物4totを、次に、反応
管に熱を供給するための砂浴中に浸漬された一〇ccの
ステンレス鋼製U字形反応管〔外径9 !r2svs 
(J/g ’ ) 、内径7ワ373trm(、シ//
A ’ ) )中に入れる。反応管の入′口部分は水平
でかつ砂浴中にあり、液体トルエンおよび水が反応管部
分中へ導入される前に気化するのに十分な長さである。
従って、空の加熱された水平入口管は予熱ゾーンとして
作用する。次に、組成物を、反応管中で、約2秒の接触
時間を得るのに十分な流速で管中に空気を通じながら、
4’jθ℃で約76時間加熱して組成物を活性化する。
活性化中、残留水分および揮発性不純物が金属酸素組成
物から除去され、金属の酸化状態が丘がって最適活性を
与える。次に、トルエン、+=o、 F4tを/:、2
:/のモル比で含む液体混合物が反応管の予熱ゾーン中
へ導入され、そこでトルエンと水とが気化し、得られた
ガス混合物は反応管の残部の中へ送り込まれる。
反応管中の流速は、金属酸素組成物と’A2秒の接触時
間を得るのに十分な流速である。接触中の反応管の温度
はst、stである。ガス混合物を、嘱オ/・ストリー
ム時間lで示される期間反応管中を流れさせた後、生成
物試料を取って分析する。
数回の実験をシリーズで行い、各実験では、反応管流出
物を0℃のア七トントラップで30分間洗浄する。各実
験の間では、金属酸素組成物の再生を行わない。0.!
、 70.2.0時間のオン・ストリーム時間の後に、
反応管流出物から分析用試料を取る。
結果は第1表(実験3〜5)中に示しておるが、トルエ
ン転化率はそれぞれ/ゾロ俤および/&2チで、スチル
ベン+ジフェニルエタン(すなわちDPE)への選択率
はg17〜gti、g’i=の範囲である。
実施例コ 実施例1を繰返す。ただし、供給ガス混合物と金属酸素
組成物との間の接触時間を、25秒に減少させ、供給ガ
スは、トルエン−水蒸気−N!と空気との間にそれぞれ
/:一二/二θざりのモル比を与えるのに十分な少量の
空気を含む。従って、本実施例は、触媒的/化学量論的
複合様式で行われる。
分析用生成物試料を取るまでのオン・ストリーム時間は
2時間である。結果は、第1表中に示しである(実験q
)。トルエン転化率は/ 0.3 mで、スチルベン+
DPEへの選択率は7ユ25bである。
実施例3 実施例1に従って金属酸素組成物を製造しく乾燥、焼成
、活性化条件を含む)、実施例/に従って試験する。た
だし、各回収実験を行う前に、反応温度<StO〜36
S’C)で、反応管中に空気を約λ00crA+で3θ
分間空気を通じることによって、金属酸素組成物の再生
を行う。結果を第1表に示す(実験//および/l)。
それぞれオン・ストリーム時間θSおよび7時間で、そ
れぞれトルエン転化率/7.3%および/よ6チに於て
、スチルベン+DPEへの選択率はヲθダ〜ざ9!7チ
の範囲でおる。
実施例弘 本実施例で用いられる金属酸素組成物は、実施例/記載
の方法に従って製造される(乾燥および活性化を含む)
。ただし、組成物を、600℃で2時間焼成する。この
金属酸素組成物q、otを、!f53℃で加熱された砂
浴中に浸漬された5CHのミクロ反応管中で評価した。
実施例1で用いたものと同じ供給物流を用い、接触時間
を約17秒に調節した。各回収実験の前に、j、t3℃
に於て、空気で、05時間、触媒の再生を行う。氷温度
(0℃)の二重トラップで反応管流出物を洗浄する。
0、S、iθ、20時間のオン・ストリーム時間後、反
応管流出物試料を取る。結果は、第1表中に示しである
(実験75〜/If)。それぞれ、トルエン転化率は/
g、+〜/25チの範囲で、スチルベン+DPEへの転
化率はgg、g〜970チの範囲である。
実施例S 本実施例の金属酸素組成物は実施例ダの方法に従って製
造される。ただし、実施例1記載に従って乾燥した後の
前駆体組成物をボールミルジャーに入れ、7時間ボール
ミル粉砕を行う。このボールミル粉砕した前駆体組成物
を、次に、オープン中で、600℃でコ時間焼成し、篩
分けして一一〇+lIo<米国シリーズ)のメツシュサ
イズにした。
ボールミル粉砕は、金属酸素前駆体組成物の均一性を改
良するために用いられる。この金属酸素組成物を、実施
例/記載に従って活性化し、実施例ダ記載に従って試験
する。オン・ストリーム時間を5分から20分まで変化
させ、各回収実験前に、553℃に於て、空気で、−秒
の接触時間で05時間、再生を行う。結果は、第1表に
示しである(実験27〜.2ダ)。それぞれトルエン転
化率3Qg%、コθg%に於て、スチルベン+DPEへ
の転化率はざよ/〜gム9チの範囲である。
実施例6 モル比/:3:/のトルエン、水、窒素を含む供給物流
ならびに2秒の接触時間を用い、実施例5記載に従って
金属酸素組成物を製造しく乾燥、活性化、再生を含む)
かつ試験する。コ実験を行い、各実験のオン・ストリー
ム時間は20分である。
結果は、第1表に示しである(実験23.21.)。
これらの実験のスチルベン+DPEへの平均選択率はg
’A/%、平均トルエン転化率は2ム/チである。これ
らの結果を実験2’lで得られた選択率および転化率と
比較すると、供給物中に追加の水を用いることにより、
トルエン転化率が20. g %から21.13%へ実
質的に改良され、スチルベン+DPEへの選択率がgム
9チからざlAlチへと僅かしか減少しないことがわか
る。
実施例7 A部 本実施例では、金属酸素組成物を水酸化セシウムで含浸
することにより、スチルベンへの選択率をかなり高いレ
ベルに保ちながら金属酸素組成物の摩耗抵抗を改良する
。より詳しくは、実施例/に従って製造した金属酸素前
駆体を、乾燥後、ただし焼成せずに、下記の方法で、水
酸化セシウムで含浸する。/lビーカー中で、水230
CLに2、!rttのCsOHを添加し、この混合物を
撹拌して一様な溶液を得る。このCsOH溶液に、乾燥
金属酸化物前駆体150fを添加してスラリーを作り、
このスラリーを絶えず撹拌しながら約5時間加熱し、最
終的には蒸発させて濃厚ペーストにする。このペースト
を、オープン中で、750℃で約弘ざ時間乾燥し、得ら
れた金属酸素組成物スラリーを煮つめてペーストにし、
iso℃で約4Lg時間乾燥する。この乾燥組成物を、
次に、空気中圧於て、600℃で2時間焼成する。得ら
れた焼成生成物は、cs o 、as Pb l*Q 
’Sb o−at B l o−8? 04−1の実験
式と2.02f/a:、の嵩密度とを有する。
次に、この組成物の一部分を、下記の方法で摩耗抵抗に
ついて試験する。
組成物を篩分けして−、2o+tioメツシュサイズ(
米国シリーズ)にした後、この組成物10fを、内径/
!7闘(//、2’)、長さ3.03m(/θft) 
の管中を通して硬い表面へ落下させる。次に、−〇メツ
シュ篩(米国シリーズ)を通して篩い分けると、篩を通
って失われる粒子は、全初期型IIJ−に対して約a〜
、5″チである。
摩耗抵抗の試験をしなかった金属酸素組成物の残りを、
次に、篩分けして一、zo+tioのメツシュサイズ(
米国篩シリーズ)にする。
B部 一、zo+qo篩分は金属酸素組成物/ 0. / f
を、次に、実施例/で用いた反応管中に入れ、空気で、
1Iso℃に於て、接触時間2秒で/乙時間活性化した
後、トルエンニーH*O: N2(モル比/:2:/)
の気化した供給混合物を、550℃に於て接触時間2秒
で反応管中を通すことによって気化供給混合物と接触さ
せた。分析のために生成物を回収する前に、実施例グに
従って組成物を空気で再生する。反応条件および結果は
、第1表、実験ダ/に示しである。生成物を氷温度のア
セトントラップで洗浄し、非凝縮物を試料管中に集める
。生成物を、ガスクロマトグラフィーで分析する。
実験弘/の同じ金属酸素組成物を、再生および試料試i
後、トルエン: HxO: Nz(モル比l:弘:/)
の気化供給混合物を用い、反応温度S/2℃、接触時間
2秒で20分間の追加のオン・ストリーム時間の後、再
び試験する。生成物回収および試験の前に、組成物を実
施例ダに従って再生する。反応条件および結果は、第1
表、実験+、2に示しである。
実験’l−2のと記操作を、トルエン:H,O:N。
(モル比/:l/)の気化供給混合物を用い、反応温度
522℃、接触時間コ秒で、再び繰返す。
反応条件および結果は、第1表、実験ダ3に示しである
。実験ll/〜lI3の結果かられかるように、供給ガ
ス中の水蒸気の量が増加すると、所望の生成物への選択
率が増加し、再生後の転化率は僅か低下するに過ぎない
0部 触媒的様式で操作するときの金属酸素組成物の性能を示
すために、実験4t3、B部からの使用されかつ再生さ
れた金属酸素組成物/θ/lを、トルエン: N20 
:空気(モル比/:l/)の気化供給混合物と、該混合
物を反応温度550℃、接触時間コ秒で、定常状態に達
すボ、すなわち約3時間、反応管中を連続的に通過させ
ることによって接触させる。次に生成物を、辷記洗浄操
作で再生することなくさらに20分間回収し、分析する
次に、全オン・ストリーム時間が約9時間になるまで反
応を進行させる。全オン・ストリーム時間が9時間にな
った時点で、生成物を、再生することなく洗浄法で回収
し、分析する。反応条件および試験結果は、それぞれ第
1表、実験+pおよびダ5に示しである。
実験グtおよびt5のデータかられかるように、転化率
は、周期的様式に比べておる程度低下するが、スチルペ
ル+DPEへの合計選択率は高いまますなわち約gO優
に留まる。
実施例g 本実施例の金属酸素組成物は、一般に実施例/記載に従
って製造され、試験される。しかし、本実施例では、/
3に、Ofのei、o、と941.sfのZnOとを5
ooccのイソブタノール中へ導入し、スラリー化する
。得られたスラリーを、107.!;℃で20時間、加
熱、還流させる。次に、この混合物を2部℃に冷却し、
濾過し、濾過ケーキをオーブン中で、710℃で2’1
時間乾燥する。乾燥前駆体組成物を、次に、オーブン中
で、1700℃で2時間、ざ00℃で7時間焼成する。
焼成した組成物を、次に、粉砕し、篩分けして一/ J
+、2θメツシユサイズ(米国シリーズ)にし、砂浴を
熱源として用いる20a:、のステンレス鋼製反応管に
入れる。
次に、この組成物を、空気中で、ダSO℃で76時間活
性化する。次に、実施例/で用いたトルエン、HlOS
N、の供給混合物を、SSO℃に保たれた反応管中を通
過させる。供給物ガスと金属酸素組成物との接触時間は
7秒である。各実験後、反応管流出物をアセトン中で3
θ分間洗浄する。−りの実験を行い、開始直後およびオ
ン・ストリーム時間θS時間後に分析用の試料を取る。
これらの各実験の間で、触媒を、空気中で、温度5.5
′θ℃に於て、05時間再生する。結果は、第7表中(
実験27〜2g>に示しである。
実施例ヲ〜/2 実施例グ記載に従って金属酸素組成物を製造しかつ試験
する。かかる組成物を用い、トルエン:水:N叩のモル
比を変化させて幾つかの実験を行う。
かくして、かかる比は、実施例?(実験3/、3コ)で
は/”、0”、/、実施例/ 0 (’実験33.3’
1.34)では/:/’、/、実施例//(実験37.
3.r)では/:、2:/、実施例ノコ(実験Jワ、グ
□)ではl:3:lである。実施例9〜12の試験条件
および結果は、第1表(実験31〜ダθ)に示しである
。これらの各実験の生成物分析前のオン・ストリーム時
間は20分である。実施例10の実験3s以外の、実験
37〜toのおのおのは周期的様式で行われる。しかし
、実験35は、N2の代わりに空気を用いる触媒的様式
で行われるが、明らかに物質収支が正しくないため、生
成物が適正に回収されないので結果は無視されるべきで
ある。実験37〜4tOは、すべて同一の金属酸素組成
物で行われ、周期的様式で行われた各実験の完了後、3
33℃で05時間、空気で組成物を再生したのち、試料
を回収する。実験3/〜3弘および31゜〜ダ0のデー
タかられかるように、水蒸気含量が増すと、所望の生成
物への返択率およびトルエンの転化率が共に改良される
下記の比較実施例は、先行技術に記載されている水性方
法によって製造される比較用金属酸素組成物によって得
られる結果の差異を示すためのものでおる。米国特許第
り、09八〇りt号および第弘、コS’1.293号を
用いて水性製造を例示する。
比較実施例/ L記実施例/で用いたと同じ量のSb、O,、PbO。
Bi、03を用いて、米国特許第ダ、θデへ04tヶ号
の実施例6を繰返す。ただし、これらの成分のおのおの
をコ、S’Otdの水に順次に添加する。得られたスラ
リーを、絶えず撹拌しながら加熱し、煮つめてペースト
とした後、オープン中で、770℃で、24を時間乾燥
する。乾燥生成物は淡緑色である。
この乾燥生成物の一部分°をり00℃で2時間焼成し、
焼成触媒を篩分けして一72+20メツシュサイズ(米
国篩シリーズ)にして評価する。得られた混合全組酸化
物組成物20ωを、熱を供給するために砂浴を用いる丘
記実施例/のλθ印ステンレス@製反応管中で評価する
。/:2:/のモル化のトルエン、水蒸気、Ntを、j
A5Cの反応管中へ、l弘秒の接触時間が得られるよう
に流速を調節しながら供給し、反応管中で気化させる。
オン・ストリーム時間as時間および10時間でコ実験
を行い、各回収実験の後、反応管流出物をア七トンで3
θ分間洗浄する。これらの各実験の間で金属酸素組成物
の再生は行わない。結果は、第1表に示しである(実験
/、l。
本実施例の金属酸素組成物は、比較実施例1の操作に従
って製造する。ただし、組成物を、空気で、ll5o℃
に於て、接触時間2秒で16時間活性化し、実t@例/
の操作に従って評価を行い、比較する。結果は、第1表
に示しである(実験6〜g)。
比較実施例3 比較実施例コの操作に従って金属酸素組成物を製造する
。しかし、生成物を分析する前に、組成物を、回収実験
前の再生を行わずに2時間オン・ストリームのままにし
ておく。実施例二の操作に従って反応管試験操作を行う
。結果は、第1表に示しである(実験/θ)。
比較実施例グ 比較実施例1に従って金属酸素組成物を製造する。ただ
し、比較実施例−に従って活性化を行う。
実施例3に従って反応管試験および再生操作を行って、
実施例3との比較の基礎を与える。結果は、@/表に示
しである(実験/、3./4t>。
比較実施例5 比較実施例1の操作に従って金属酸素組成物を製造する
。ただし、boo℃でコ時間焼成を行い、比較実施f1
1.2に従って活性化を行う。得られた組成物を、実施
例ダの操作に従って試験し、実施例弘との比較の基礎を
与える。結果は、第1表に示しである(実験iq、コ0
)。
比較実施例6 米国特許第物、2.l、 293号に従い、13ふor
のBi、o、と91A!tのZnOとを300cr:、
の水でスラリー化して金属酸素組成物を製造する。得ら
れたスラリーを、絶えず撹拌しながら煮つめてペースト
にする。次に、このペーストを、オープン中で、170
℃で、2t時間乾燥する。乾燥生成物を、1lQO℃で
2時間、次いで300℃で7時間焼成する。焼成触媒を
粉砕し、篩分けして−/2+20メツシュサイズ(米国
篩シリーズ)にして評価する。20ccの反応管中での
この金属酸素組成物の試験を、活性化を含めて実施例ざ
の操作で行い、実施例gとの比較のだめの基礎を与える
。結果は、第1表に示しである(実験29.30)。
実施例および比較実施例のまとめ 以下は、第1表に示した種々の実施例および比較実施例
からひき出すことができる結論のまとめである。
実験3.4t、 s (実施例/)をそれぞれ実験6゜
7、ざ(比較実施例、2)と比較すると、対応するオン
・ス) IJ−入時間で、有機方法で製造した金属酸素
組成物の方が水性方法で製造した金属酸素組成物より実
質的に良好なスチルベン選択率を与えること、すなわち
弘9!gチ対29!ざチ、4”Zg係対27g俤、S0
6チ対/デOチであることがわかる。さらに、オン・ス
トリーム時間がコ時間に増加したとき、水性方法で製造
した組成物の活性は5θチ以と低下する(トルエン転化
率が6.4tチから2.9%に下がる)が、この低下の
大部分はスチルベン選択率の実質的な低下(すなわちス
チルベン転化率の29. g %からiq、osへの低
下)によるものである。とれに対して、有機的に製造し
た本発明の組成物では、転化率が僅かに低下(151%
から/l、、2%へ)するだけで、スチルベン選択率は
増加(すなわちttq、g%から506チヘ)している
少量の空気を供給物流に添加しかつ接触時間を、3.5
秒に減少した実験9(実施例2)と実験10(比較実施
例3)とを比較すると、有機的に製造した組成物のスチ
ルベン選択率の方が水性製造よりも高い(すなわち72
.2%対6θ9チ)ことがわかる。従って、これらの実
験は、触媒的/化学量論的様式で操作されるとき、有機
方法で製造した組成物の方がより優れた性能であること
を示している。
実験//、/2<実施例3)を実験/3. /4’(比
較実施例弘)と比較すると、実験//、 /2の再生後
のスチルベン選択率が実験/3./’Iより高い(すな
わち、オン・ストリーム時間θS時間、1時間に於てそ
れぞれq’y、o’s対II 3.3 %および419
9%対F4θ%)ことがわかる。
オン・ストリーム時間がそれぞれθ5時間および10時
間で、焼成温度が60θ℃でるる実験15、 /A (
実施例1と実験/ヲ、コθ(比較実施例S)とを比較す
ると、有機的に製造した組成物のスチルベン選択率、ト
ルエン転化率、スチルベン+DPE選択率が、はとんど
の場合、水性方法で製造した組成物よりも実質的に良好
であること(すなわち、スチルベン選択率:6よq%対
ダ6.6%、bl、、/チ対46.A%;トルエン転化
率:/g滓チ対6.6チ、20.0チ対乙6チ;スチル
ベン+DPE選択率’、gg、g%対gよ/チ、ワθコ
チ対91/%)がわかる。
実験27.2g (実施例g)を実験コ9,3゜(比較
実施例6)と比較すると、Bi/Zn 金属酸素組成物
を用いて、有機的に製造した金属酸素組成物の性能のさ
らに大きな改良が得られることがわかる。例えば、と記
実験から下記の比較が得られる。
スチルベン選択率: 2g、3%対/l!?%<tg+
%対/It、チ スチルベン+DPE選択率: 93.2%対7ユ3tI
b9ニア%対り75チ トルエン転化率: 、?、 A 1対ユ6.チュ/チ対
3ダチ 以上の明細書中で、本発明の原理、好ましい実施態様、
操作様式を説明した。しかし、本明細書中で保順される
べきものと考えている本発明は、本明細書中で開示した
特別な形に限定されると解釈されるべきではない。何と
なれは、これらの特別な形は、限定のためでは7よく例
示と見なされるべきだからである。当業者は、本発明の
精神から離れることなく槙々の変化や変更を行うことが
できる。
第1頁の続き ■Int、C1,’ 識別記号 庁内整理番″0発 明
 者 シュアーン エル ラ アメリカ合衆ボウスキー
 アベニュー 国ニューシャーシー州 ウニイン ハウ7

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (ハ(1) 有機のアルコール、アルデヒド、ケトン、
    エーテル、アミン、アミド、チオールからなる群から選
    ばれる少なくとも/員を含む少なくとも7種の有機溶媒
    の存在下に於て金属酸化物の混合物を反応させる工程で
    あって、該金属酸化物混合物の金属が(a) Tt 、
     B i 、 Pb 、 Co 、 Th からなる群
    から選ばれる少なくとも/負と(b) L + 、Na
     % K XRb −、Cs −。 Fr、BeXMg、Ca、Sr、Ba、Ra、In、l
    、GeXP。 As % Sb 、 Ag XAu 、 Cu 、 Z
    n 、 Cd 、 Hg 、 Sc N Y % La
     %Ac 、 TI 、 Zr 、 Hf 、 Nb 
    XTa N Mn XTc 、f9.tf)[5@5 
    Re %Fe、、Ru、Os、Rh、 lr、Ni 、
    PdXPt、Ce、Pr、NdsPmXSrr+、Eu
    、GdXTb1PysErsT?n5YbsLusLl
    からなる群から選ばれる少なくとも/員とを有する反応
    工程と、 (11)前駆体組成物を有機媒質から分離する工程とを
    含む、焼成したときトルエンを脱水素カップリングさせ
    ることができる前駆体金属酸素組成物の製造方法。 口)有機媒質が少なくとも7種の有機アルコールを含む
    、特許請求の範囲第(71項記載の方法。 (3)前駆体金属酸素組成物を約300〜約/200℃
    の温度で焼成する、特許請求の範囲第(ハ項記載の方法
    。 (4t) 前駆体金属酸素組成物を約600〜約900
    iの温度で焼成しかつ約330〜約700℃の温度で活
    性化する、特許請求の範囲第(ハ項記載の方法。 (51有mアルコールがメタノール、エタノール、イン
    プロパツール、l−プロパツール、インブタノール、/
    −ブタノール、コープタノール、を−ブタノール、l−
    ぺブタノール、シクロヘキサノール、l−オクタツール
    、コーオクタノール、3−オクタノール、フェノール、
    エチレングリコール、/、4t−ブタンジオール、ジエ
    チレングリコール、トリエチレングリコール、ダーメト
    キシプタノールからなる群から選ばれる、特許請求の範
    囲第一)項記載の方法。 (6)有機アルコールがインブタノールである、特許請
    求の範囲第(5)項記載の方法。 (7)約/〜約60重量%の金属酸化物混合物と約99
    〜約グθ重量%の少なくとも1種のアルコールとからな
    る反応混合物を、水が生成するにつれて除去されるのに
    十分な方法および条件下で還流させることによって工程
    (+1の反応を行う、特許請求の範囲第(1)項記載の
    方法。 (g+ 約2〜約グざ時間還流を行う、特許請求の範囲
    第(ワ)項記載の方法。 (9)反応中に存在する有機アルコールのモル数が、金
    属酸化物混合物中の各金属酸化物のモル数と該混合物中
    の各金属の酸化状態との積の和に等しい、特許請求の範
    囲第(,21項記載の方法。 (10)金属酸素組成物中に存在する金属のグラム原子
    比が式 %式% (上記式中、Cは約lの数を示し、dは約θコ〜約10
    の数を示し、eはθに約5の数を示し、×は該組成物中
    に存在するときの金属5bXPbXBiの平均原子価を
    満足する数を示す) で示される金属酸素組成物を得るように金属酸化物混合
    物の組成を特徴する特許請求の範囲第(2)項記載の方
    法。 (/l)金属酸素組成物中に存在する金属のグラム原子
    比が式 %式% 〔上記式中、 (1) DFiLi、Na、 K、Rb、 Cs、Fr
    、Be、Mg。 Ca 、 Sr 、 Ba 、 Ra からなる群から
    選はれる少なくとも/員を示し、 (II) EはPb XAu 、 Ag 、 P t 
    % pci 、 Cu 、、 Zn 、 Cd 。 Hg からなる群から選ばれる少なくとも/員を示し、 (III) uは約0から約10まで変わシ得る数を示
    し、Vは約0から約IOまで変わシ得る数を示し、yは
    約θから約lOfで変わり得る数を示し、2は約o、o
    iから約lθまで変わシ得る数を示し、×は該組成物中
    に存在するときの金属DXE。 Sb、Bi の平均原子価を満足する数である〕で示さ
    れる金属酸素組成物を得るように金属酸化物混合物の組
    成を特徴する特許請求の範囲第(2)項記載の方法。 (/2)金属酸素組成物が式 %式% 〔上記式中、AとBとは異なっており、かつ(1)Aは
    Tt 、 Bi 、 Pb 、 Co 、Th からな
    る群から選ばれる少なくとも1種の金属を示し、(Il
    l BはLi 、Na、、に、Rb、Cs、Fr、Be
    、Mg、Ca。 Sr 、Ba、Ra、 InXTt、Ge、P、AsX
    Sb、Ag、Au。 Cu、Zn、Cd、HgX5csY、、La、Ac5T
    i 、zr sHf 、。 Nb、Ta 、Mn、TcXRe、Fe、Ru、Os 
    l’<h、 lr sNi 。 Pd、Pt、Ce、Pr、NdXPm、Sm、Eu、G
    d、Tb、Py。 Er、Tm5Yb、Lu、ThXUからなる群から選ば
    れる少なくとも1種の金属を示し、 (till aは約lの数を示し、bは約20〜約コO
    θの数を示し、Xは該組成物中に存在するときの金属A
    、Bの平均原子価を満足する数を示す〕で示されるグラ
    ム原子比を有する金属を含む、トルエンを脱水素カップ
    リングさせることができる金属酸素組成物の製造方法に
    於て、 /)少なくともコ種の金属酸化物を少なくとも7種の有
    機アルコールと混合して反応混合物をつくる混合工程で
    あって、反応混合物中の該金属酸化物の種類およびモル
    比が金属酸素組成物の該式に従うグラム原子関係を与え
    るように選ばれる混合工程と コ)該反応混合物を実質的に無水の条件下で加熱して金
    属酸素前駆体組成物と水とを生成させる工程と、 3) 該前駆体組成物を有機アルコールから分離する工
    程と、 l/L) 該前駆体組成物を焼成して該金属酸素組成物
    を得る工程 とからなる製造方法。 (13)反応混合物がスラリーであり、該スラリーな約
    20〜約コθ0℃の温度で約コ〜約ダざ時間加熱し、反
    応混合物から分離した後の金属酸素前駆棒組酸物を約、
    2S〜約、270℃の温度で乾燥し、焼成を、空気中で
    、約6θ〜約/θθθ℃の温度で約05〜約2弘時間行
    う、特許請求の範囲第(/2)項記載の方法。 (#l金属酸素組成物を約60θ〜約9θθ℃の温度で
    焼成する、特許請求の範囲第(13)項記載の方法。 (15)有機アルコールがインブタノールである、特許
    請求の範囲第(/2)項記載の方法。 (/6)金属酸素組成物中に存在する金属のグラム原子
    比が式 %式% (上記式中、Cは約lの数を示し、dは約θコ〜約/θ
    の数を示し、eはθ〜約5の数を示し、Xは該組成物中
    に存在するときの金属Sb、Pb、Blの平均原子価を
    満足する数を示す) で示される金属酸素組成物を得るように金属酸化物混合
    物の組成を特徴する特許請求の範囲第(/、2)項〜第
    (15)項のいずれか1項記載の方法。 (/7)金属酸素組成物中に存在する金属のグラム原子
    比が式 %式% 〔上記式中、 (1)Dはlj、 Na、に、Rb、Cs、Fr、Be
    、MgqCa 、 Sr 、 8a 、 Ra からな
    る群から選ばれる少なくともl員を示し、 (Ill EはPb 、 Au 、 Ag 、 Pt 
    、 Pd 、 Cu 、 Zn % Cd 。 Hg からなる群から選ばれる少なくともl員を示し、 (IID uは約0から約10まで変わり得る数を示し
    、Vは約0から約io″1で変ゎシ得る数を示し、yは
    約Oから約10まで変ゎシ得る数を示し、2は約θO1
    から約lOまで変わり得る数を示し、Xは該組成物中に
    存在するときの金属D % E Ssb 1Bi の平
    均原子価を満足する数である〕で示される金属酸素組成
    物を得るように金属酸化物混合物の組成を特徴する特許
    請求の範囲第(/2)項〜第(15)項のいずれか7項
    記載の方法。 (Ig)トルエン、トルエン誘導体およびそれらの混合
    物から選ばれる一炭化水素供給物を、気相中で、約30
    0〜約65θ℃の温度で金属酸素組成物と接触させる工
    程を含む炭化水素供給物の脱水素カップリング方法に於
    て、該金属酸素組成物が(1)有機のアルコール、アル
    デヒド、ケトン、エーテル、アミン、アミド、チオール
    からなる群から選ばれる少なくとも/員を含む少なくと
    も7種の有機媒質の存在下に於て金属酸化物の混合物を
    反応させて金4酸素前駆体組成物を生成させる工程であ
    って、該金属酸化物混合物の金属が(a) T4Bi、
    PbXCo、Th からなる群から選ばれる少なくとも
    /員と(b) Li % Na Nに、Rb、Cs、F
    r、Be、Mg。 Ca 、 Sr 、 Ba 、 Ra 、 In 、 
    Tt 、 Ge 、 P 、 As 、 Sb 、 A
    g 。 Au 、 Cu 、 Zn % Cd 、 Hgz S
    c z Y 、 La 、 Ac 、 Ti 、 Zr
     。 Hf 、 Nb 、 Ta % Mn 、 Tc XR
    e XFe 、 Ru XOs 、 Rh 、 l r
     。 Ni 、Pd、Pt、Ce、Pr 1Nd、PmzSm
    、Eu−、GdzTbzPy % E r X Tm 
    N Yb I Lu % Uからなる群から選ばれる少
    なくともl員とを有する反応工程と、(11)前駆体組
    成物を有機媒質から分離する工程と、 (11D 該前駆体組成物を焼成する工程とからなる方
    法によって製造される脱水素カップリング方法。 (/9)炭化水素と金属酸素組成物との接触を、約ダO
    O〜約65O℃の温度で、約05〜約10秒間行う、特
    許請求の範囲第(Ig)項記載の方法。 (、lr)接触中、水蒸気:炭化水素供給物モル比が約
    /:l〜約5:lになるの忙十分な量で、水蒸気を灰化
    水素と混合する、特許請求の範囲第(Ig)項記載の方
    法。 (a/)反応温度が約SOO〜約sgo℃である、特許
    請求の範囲第(Ig)項記載の方法。 (、!、2)添加遊離酸素の不在下で、化学量論的操作
    様式で脱水素カップリング反応を行う、特許請求の範囲
    第(/ざ)項記載の方法。 LL?l酸素および含酸素ガスからなる群から選ばれる
    反応成分を炭化水素供給物と共に導入する、特許請求の
    範囲第(/g]項記載の方法。 (J)酸素および含酸素ガスを、触媒的操作様式で脱水
    素カップリング反応を行うのに十分な量で導入する、特
    許請求の範囲第Wλ項記載の方法。 (コ)酸素および含酸素ガスを、約θコニ/〜約10:
    /のトルエン対酸素モル比を与えるのに十分な舟で導入
    する、特許請求の範囲第(J)項記載の方法。 (辺)触媒的/化学量論的複合操作方式で脱水素カップ
    リング反応を行うのに十分な量で酸素および含酸素ガス
    を特徴する特許請求の範囲第(23)項記載の方法。 (,27)金属酸素組成物を担体物質と混合する、特許
    請求の範囲第(7g)項記載の方法。 1)炭化水素供給物がトルエンを含む、特許請求の範囲
    第(7g)項記載の方法。 (2q)金属酸素組成物の摩耗抵抗を改良するため、焼
    成前に前駆体金属酸素組成物をセシウムで含浸する、特
    許請求の範囲第(/り)項記載の方法。
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