JPS60330B2 - シクロペンタノンの製造方法 - Google Patents

シクロペンタノンの製造方法

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JPS60330B2
JPS60330B2 JP2389182A JP2389182A JPS60330B2 JP S60330 B2 JPS60330 B2 JP S60330B2 JP 2389182 A JP2389182 A JP 2389182A JP 2389182 A JP2389182 A JP 2389182A JP S60330 B2 JPS60330 B2 JP S60330B2
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cyclobentene
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勝臣 竹平
孝 早川
敏夫 石川
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/27Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/32Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
    • C07C45/33Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties
    • C07C45/34Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties in unsaturated compounds

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシクロベンタノンを製造する方法に関するもの
である。
詳しくは、本発明はシクロベンテンを分子状酸素で酸化
してシクロベンタノンを製造する方法であり、さらに詳
しくは、本発明は液相で炭素数2以上の脂肪族アルコー
ルもしくはそれらの芳香環置換アルコールの共存下{1
}パラジウム化合物と■鋼化合物及び鉄化合物の中から
選ばれる少なくとも1種の化合物とを含む複合触媒を使
用し、シクロベンテンを酸化してシクoベンタノンを製
造する方法である。シクロベンタノンはナイロンあるい
はポリエステル用モノマーの原料として現在大量に生産
されているシクロヘキサノンと同様に環状ケトンであり
、類似の化学的および物理的性質を有し、工業的に生産
が可能となれば、合成高分子用モノマーの嫁料としての
需要が見込まれる他、その高い反応性のために多種の誘
導体の開発が可能であり、工業的に極めて有用な物質で
ある。
同時に、本発明の製造方法の原料であるシクロベンテン
は、ナフサクラッキング混合物のC5留分中に多く含ま
れ、その用途開発が重要な課題となっているシクロベン
タジェンを部分水素添加(例えば侍公昭56−1292
)することにより、高収率で容易に得られる。しかるに
、シクロベンテンを分子状酸素で酸化してシクロベンタ
ノンにする方法については、現在まで、ロジウム系触媒
あるいはパラジウムーヘテロポリ酸系触媒が検討されて
いるが、前者ではエーテル化合物が主として生成し(日
.M血o肌、etal、J.Am.Chem.S比.1
00、5437(1978))、後者ではシクロベソタ
ノンが得られるがその反応速度は極めて小さく(触媒学
会小討論会「ヘテロポリ酸およびその関連化合物の触媒
作用」第2回講演予稿集(昭和56王12月4日))、
高価なパラジウム触媒を使う製造法としては実用的に極
めて不利である。
本発明者らは、シクロベンテンの酸化によるシクロベン
タノンの製造法について鋭意研究を重ねた結果、炭素数
2〜20の脂肪族アルコールもしく1はそれらの芳香環
置換アルコールを共存させることにより、‘1}パラジ
ウム化合物と■鋼化合物及び鉄化合物の中から選ばれる
少なくとも1種の化合物とを含む複合触媒がこの反応に
対して高活性と高選択性を有し、高収率でシクロベンタ
ノンを与えることを見出し、この知見に基づいて本発明
を完成するに到った。
すなわち、本発明は、シクロベンテンを炭素数2〜20
の脂肪族アルコールもしくはそれらの芳香環置換アルコ
ールの存在下で、【1’パラジウム化合物と‘2ー鋼化
合物及び鉄化合物の中から選ばれる少なくとも1種の化
合物とを含む複合触媒によって、室温〜200qC、液
相で分子状酸素と反応させてシクロベンタノンを製造す
る方法を提供するものである。
本発明で用いられる触媒において、パラジウム、銅なら
びに鉄化合物は、無機塩、有機鍔塩等が使用可能で特に
制限はないが、なかんずく塩化パラジウム、塩化第一銅
、塩化第二銅、塩化第一鉄、塩化第二鉄等の塩化物が良
好な反応成績を示す。
また本発明で用いるアルコールは、炭素数2〜20の脂
肪族アルコールあるいはそれらの芳香環置換アルコール
で、室温〜20000の反応温度範囲で液状のものであ
れば直鏡および分岐あるいは一級、二級および三級の如
何を問わずに特に制限はないが、エチルアルコール、プ
ロピルアルコール、イソフ。ロピルアルコー/し、ブチ
′レアルコ−ル、イソブチルアルコール、ベンチルアル
コールあるいはへキシルアルコールのような炭素数2〜
6でかつ一級又は二級の脂肪族アルコール、またはペン
ジルアルコール、フエニルエチルアルコールあるいはフ
エニルプロピルアルコ−ルのような一級の芳香環置換ア
ルコールが良好な反応結果を与え、さらにこれらのアル
コールは単独で溶媒としてあるし、は他のベンゼン、シ
クロヘキサン、水等のアルコールと相港性のある溶剤と
の混合溶媒としても用いられ得る。アルコールの添加は
本発明においては必須の要素であり、その添加量を低減
させると反応速度は低下し、アルコール無添加では反応
は進行せずシクロベンタノンの生成は認められなかった
。触媒の添加量はシクロベンテンに対してパラジウム化
合物について0.001〜1の重量%、好ましくは0.
01〜1重量%、銅又たは鉄化合物については0.01
〜20重量%、好ましくは0.1〜1の重量%、分子状
酸素源としては純酸素ガスあるいは空気のいずれを用い
てもよく常圧〜30k9′均の範囲で有効である。
反応温度は室温〜200qo付近の温度で行なうことが
できるが、あまり低温すぎると反応速度が遅くなり、一
方、高すぎると溶媒の損失あるいは副反応が多くなるの
で40〜15000の範囲で実施するのが好ましい。次
に実施例により本発明の詳細を説明するが、本発明は下
記実施例にのみ限定されるものではない。
なお、反応生成物の分析にはガスクロマトグラフを用い
た。実施例 1 シクロベンテン5のZ、エチルアルコール20の‘、塩
化パラジウム(PdC12)0.5mmol、塩化第二
銅(CuC12・2LO)2.5のmolを100似の
ガラス製容器に仕込み、反応温度5000、酸素圧86
比舷Hgで2時間反応させ、その1時間毎に酸素吸収量
ならびに反応生成物を分析した。
その結果を表1に示す。表1 反応時間 酸素吸収量 シクロベ シクロベ シクロベ
ンンテン転 ンタノン タノン選(時間)(MMo多)
化率(%)収率(%)択率(%)1 8.9
30.9 27.2 88.12
19.7 68.5 56.9 83.2実
施例 2実施例1で塩化第二鋼(Cに12・斑20)2
.5mmolの代りに塩化第二鉄(FeC13・細20
)2.5mmolを用い、実施例1と同様な方法で2時
間反応した。
その結果を表2に示す。表 2 反応時間 酸素吸収号 シクロベ シクロベ シクロベ
ンンテン転 ンタノン タノン選(時間)(Mm。
Zチ、化率(%)収率(%)択率(%)1 8
.2 27.0 23.1 85.72
17.1 53.3 45.9 86
.1実施例 3実施例1でエチルアルコール20の‘の
代りにnープロピルアルコール20の‘を用い、実施例
1と同様な方法で2時間反応した。
その結果を表3に示す。表 3 反応時間 酸素吸収量 シクロベ シクロベ シクロベ
ンンテン転ンタノン タノン選(時間)(仇仇oZ)化
率(%)収率(%)択率(%)1 23.8
84.5 64.5 76.32
31.8 100 67.4 67.4
実施例 4実施例3で塩化第二節(Cに12・が20)
2。
5肌molの代りに塩化第二鉄(FeC13・餌20)
2.5wmolを用い、実施例3と同様な方法で2時間
反応した。
その結果を表4に示す。表 4 反応時間 酸素吸収量 シクロベ シクロベ シクロベ
ンンテン転 ンタノン タノン選(時間)(MMoZ)
化率(%)収率(%)択率(%)1 10.5
38.9 34.1 87.72
20.0 70.5 58.0
82.3実施例 5実施例4でn−プロピルアルコ
ール20机‘の代りにn−ブチルアルコール20叫を用
い、実施例4と同様な方法で2時間反応した。
その結果を表5に示す。表 5 反応、時間 酸素吸収量 シクロベ シクロベ シクロ
ベンンテン転ンタノン タノン選(時間)(仇のoZ)
化率(%)収率(%)択率(%)1 11.1
38.3 31.3 81.82
21.7 66.3 58.2 8
7.8実施例 6実施例1で塩化第二銅(Cに12・が
20)2.5mmolの代りに硫酸鋼(CuS04・粥
20)2.5のmolを用い、実施例1と同様な方法で
2時間反応した。
その結果を表6に示す。表 6 反応時間 酸素吸収量 シクロベ シクロベ シクoペ
ンンテン転 ンタノン タノン選(時間)(mMoZ)
化率(%)収率(%)択率(%)1 20.6
48.6 33.4 68.62
25.2 61.n 37.4 6
1.4実施例 7実施例1で塩化第二鋼(CMC12・
汎20)2.5mmolの代りにリン酸鋼(Cu3(P
04)2・XLO)2.5のmolを用い、実施例1と
同様な方法で2時間反応した。
その結果を表7に示す。表 7 反応時間 酸素吸収量 シクロベ シクロベ シクロベ
ンンテン転 ンタノン タノン選(時間)(仇物oZ)
化率く%)収率(%)択率(%)1 9.9
30.6 18.5 60.52
13.6 40.6 22.8 5
6.1実施例 8実施例2でエチルアルコール20の‘
の代りにnーヘキシアルコール20の‘を用い、実施例
2と同様な方法で2時間反応した。
その結果を表8に示す。表 8反応時間 酸素吸収量
シクロベ シクロベ シクロベソ.ンテン転ンタノン
タノン選(時間)(秋のo多)化率(%)収率(%)択
率(%)1 7.1 29.4 2
1.2 72.02 15.1 5
1.2 48.3 94.3実施例 9実施例
1でエチルアルコール20の‘の代りにインプロピルァ
ルコール20の【を用い、実施例1と同様な方法で2時
間反応した。
その結果を表9に示す。表 9 反応時間 酸素吸収量 シクロベ シクロベ シクロベ
ンンテン転 ンタノン タノン選(時間)(仇机o多)
化率(%)収率(%)択率(%)1 5.5
22.9 22.7 99.32
15.7 56.2 47.2 8
4.1実施例 10実施例2でエチルアルコール20の
‘の代りにペンジルァルコール20叫を用い、実施例2
と同様な方法で2時間反応した。
その結果を表10に示す。表 10反応時間 酸素吸収
量 シクロベ シクロベ シクロベンンテン転 ンタノ
ン タノン選(時間)(mMoZ)化率(%)収率(%
)択率(%)1 5.1 22.4
22.2 99.12 11.6
41.6 41.4 99.5比較例 1実施
例1で塩化第二銅(CuC12・2日20)2.5のm
olの代りにp−キノン2.5mmolを用い、実施例
1と同様な方法で2時間反応した。
その結果を表11に示す。表 11 反応時間 酸素吸収量 シクロベ シクロベ シクロベ
ンンテン転 ンタノン タノン選(時間)(MMoZ)
化率(%)収率(%)択率(%)1 0.30
9.2 8.8 95.92
0.78 15.6 10.5 67.
2比較例 2実施例2でエチルアルコール20肌の代り
にメチルアルコール20舷を用い、実施例2と同様な方
法で2時間反応した。
その結果を表12に示す。表 12反応時間 酸素吸収
量 シクロベ シクロベ シクロベンンテン転 ンタノ
ン タノン選(時間)(mMoZ)化率(%)収率(%
)択率(%)1 0 12.7
7.7 60.62 0 22.
3 6.9 30.9なお、本反応で触媒と
して用いられる塩化第二鉄(FeC13・細20)の結
晶水あるいはメチルアルコール中に含まれる水の中の酸
素が生成物中に導入され、酸素吸収量が0にもかかわら
ず反応が進行すると思われる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 シクロペンテンを分子状酸素で酸化してシクロペン
    タノンを製造するに際し、液相で炭素数2以上の脂肪族
    アルコールもしくはそれらの芳香環置換アルコールの共
    存下、触媒として、(1)パラジウム化合物と(2)銅
    化合物及び鉄化合物の中から選ばれる少なくとも1種の
    化合物とを含む複合系触媒を用いることを特徴とするシ
    クロペンタノンの製造法。
JP2389182A 1982-02-17 1982-02-17 シクロペンタノンの製造方法 Expired JPS60330B2 (ja)

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JPS58144345A JPS58144345A (ja) 1983-08-27
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JPS6160621A (ja) * 1984-08-31 1986-03-28 Idemitsu Kosan Co Ltd カルボニル化合物の製造方法
JPH0629208B2 (ja) * 1987-03-30 1994-04-20 出光興産株式会社 シクロアルカノンの製造方法
DE4444738A1 (de) * 1994-12-15 1996-06-20 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Carbonylverbindungen durch katalysierte Oxidation von Olefinen und in Mikroemulsionen angeordnete Katalysatoren

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JPS58144345A (ja) 1983-08-27
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