JPS6034930A - Manufacture of unsaturated carboxylic acid and/or ester of same - Google Patents

Manufacture of unsaturated carboxylic acid and/or ester of same

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JPS6034930A
JPS6034930A JP59073837A JP7383784A JPS6034930A JP S6034930 A JPS6034930 A JP S6034930A JP 59073837 A JP59073837 A JP 59073837A JP 7383784 A JP7383784 A JP 7383784A JP S6034930 A JPS6034930 A JP S6034930A
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carboxylic acid
formaldehyde
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catalyst
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はホルムアルデヒドまたはアセトアルデヒドと飽
和カルボン酸とを、高温で触媒の存在下に気相において
反応させることにより不飽和カルボン酸および(または
)エステルを製造する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a process for producing unsaturated carboxylic acids and/or esters by reacting formaldehyde or acetaldehyde with a saturated carboxylic acid in the gas phase at elevated temperatures in the presence of a catalyst.

米国特許第3,701,798号は、ホルムアルデヒド
と一般式、 RC112X またばXCH2R’ C1l zX〔式
中、Rは水素または1〜20個の炭素原子を有する飽和
脂肪族炭化水素基であり、11’は炭素−炭素結合また
は1〜20個の炭素原子を有する二価飽和脂肪族炭化水
素詰であり、Xは式、−CIIOl−C10”0 また
は −CN(式中、1ン1 は低級アルキル詰である)
を有する官能基である〕 を有する化合物との混合物を300〜525℃の温度で
、シリカゲル、アルミナまたはケイソウ土担体上に含浸
したランクニド系列の希土頬金属の1つまたはより多く
の無機酸化物から実質的になる触媒上に通すことを含む
一般式: %式%: (式中、R,R’およびXは前記のとおりである)を有
するα、β−不飽和化合物の製法を記載する。
U.S. Pat. No. 3,701,798 discloses that formaldehyde and the general formula RC112X or ' is a carbon-carbon bond or a divalent saturated aliphatic hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms, and (It's full)
one or more inorganic oxides of rare earth metals of the ranknid series impregnated onto a silica gel, alumina or diatomaceous earth support in a mixture with a compound having a functional group having Describes a process for the preparation of an α,β-unsaturated compound having the general formula: % formula %: where R, R′ and X are as defined above, comprising passing over a catalyst consisting essentially of .

米国特許第4.324.908号は飽和モノカルボン酸
またはそのエステルとホルムアルデヒドまたはホルムア
ルデヒド誘導体の蒸気混合物を実験式、 aPOX (式中、 AはFe、 Ni、 Co、Mn、 Cu、八gまたは
それらの混合物であり、 aば0.2〜3.0であり、 Xは他の元素の性質および酸化状態により決定される) を有する力11媒の存在下に約200〜450°Cの温
度で反応帯域中へ通ずことを含む不飽和カルボン酸およ
びエステルの製造方法を記載する。
U.S. Pat. No. 4,324,908 discloses a vapor mixture of a saturated monocarboxylic acid or its ester and formaldehyde or a formaldehyde derivative using the empirical formula, aPOX (wherein A is Fe, Ni, Co, Mn, Cu, or at a temperature of about 200-450 °C in the presence of a medium with a of 0.2-3.0 and X determined by the nature and oxidation state of the other elements. A method for making unsaturated carboxylic acids and esters is described that includes passing into a reaction zone.

米国特許第4,324,908号には、さらに、触媒を
非担持で使用できるが、しかし適当な担体、イ列えばシ
リカ、アルミナ、シリカとアルミナの?昆金物、無定形
シリカ−アルミナ、結晶性アルミノケイ酸塩、チタニア
、天然クレーなどの使用が好ましいことを開示する。発
明の背景において、米国特許第4,115,424号に
見出されたセシウム、ルビジウムまたはカリウム陽イオ
ンを存するX型またはY型ゼオライトがこの反応に有用
であることが見出された他の触媒の例であることが開示
されている。しかし実際には米国特許第4.115,4
.24号は約2〜8の範囲の5iOz /A fi 、
0.モル比を有しカリウム、ルビジウムまたはセシウム
陽イオンあるいはそれらの組合せを含み、ホウ素または
リンあるいはそれらの組合せを含有するボージャザイト
構造の結晶性アルミノケイ酸塩を含む触媒、並びにトル
エンのスチレンおよびエチルベンゼンへのアルキル化に
おける使用に関し、不飽和カルボン酸およびエステルの
製造には関連しない。
U.S. Pat. No. 4,324,908 further teaches that the catalyst can be used unsupported, but with suitable supports, such as silica, alumina, silica and alumina? The preferred use of metals, amorphous silica-alumina, crystalline aluminosilicates, titania, natural clays, etc. is disclosed. In the background of the invention, other catalysts found to be useful for this reaction include type X or type Y zeolites containing cesium, rubidium or potassium cations as found in U.S. Pat. No. 4,115,424. It is disclosed that this is an example. However, in reality, U.S. Patent No. 4.115,4
.. No. 24 has 5iOz/A fi in the range of about 2 to 8,
0. Catalysts comprising crystalline aluminosilicates of bojazite structure containing potassium, rubidium or cesium cations or combinations thereof and containing boron or phosphorus or combinations thereof, and alkyl toluene to styrene and ethylbenzene with molar ratios. For use in synthesis, it is not relevant for the production of unsaturated carboxylic acids and esters.

今回高シリカ合成結晶性アルミノケイ酸塩がホルムアル
デヒドまたはアセトアルデヒドと飽和カルボン酸エステ
ルまたは無水物との反応に触媒作用を及ぼし、不飽和カ
ルボン酸および(または)エステルを生成することが見
出された。高シリカ結晶性アルミノケイ酸塩、ずなわら
10:1より大きいシリカ対アルミナモル比を存する結
晶性アルミノケイ酸塩はより高いシリカ対アルミナモル
比を有する点だけでなく、それらが一層酸性であり、よ
り高い機械的および熱的安定性を有する点で米国特許第
4.115,424号の方法に用いられたX型およびY
型ゼオライトと区別される。
It has now been discovered that high-silica synthetic crystalline aluminosilicates catalyze the reaction of formaldehyde or acetaldehyde with saturated carboxylic esters or anhydrides to form unsaturated carboxylic acids and/or esters. High Silica Crystalline Aluminosilicates, Zunawara Crystalline aluminosilicates with a silica to alumina molar ratio greater than 10:1 not only have a higher silica to alumina molar ratio, but they are also more acidic and have a higher Types X and Y used in the method of U.S. Pat. No. 4,115,424 in terms of their mechanical and thermal stability.
It is distinguished from type zeolite.

従って本発明は、ホルムアルデヒドまたはアセトアルデ
ヒドを含むアルデヒドと飽和カルボン酸誘導体とを触媒
の存在下に高温、気相で反応させることにより不飽和カ
ルボン酸および(または)そのエステルを製造する方法
であって、飽和カルボン酸誘導体がエステルまたは無水
物であり、触媒が 0.9±0.2M2/+10: A 1 zo3:YS
iOz:zllzO〔式中、 MはH”および(または)原子価nを有する遷移金属お
よび(または)希土類金属陽イオンであり、 Yは10より大きい整数でり、 2は0〜40の範囲の整数である〕 のモル比の酸化物に関する組成を有する合成結晶性アル
ミノケイ酸塩を含むことを特徴とする方法を提供する。
Therefore, the present invention is a method for producing an unsaturated carboxylic acid and/or its ester by reacting an aldehyde including formaldehyde or acetaldehyde with a saturated carboxylic acid derivative in the presence of a catalyst at high temperature in the gas phase, comprising: The saturated carboxylic acid derivative is an ester or anhydride, and the catalyst is 0.9±0.2M2/+10: A 1 zo3:YS
iOz:zllzO [wherein M is H'' and/or a transition metal and/or rare earth metal cation having a valence n, Y is an integer greater than 10, and 2 is an integer ranging from 0 to 40. an integer molar ratio of oxides.

7)Ltデヒド反応物質はホルムアルデヒドマタハアセ
トアルデヒド、好ましくはホルムアルデヒドである。
7) The Ltdehyde reactant is formaldehyde acetaldehyde, preferably formaldehyde.

ホルムアルデヒドは水性、アルコール性または重合体ホ
ルムアルデヒドのような適宜の市販ホルムアルデヒド源
から誘導することができる。適当なホルムアルデヒド源
にはホルマリン、メチラールおよびトリオキザンが含ま
れる。同様にアセトアルデヒドは適宜の市販アセトアル
デヒド源から誘導することができる。
Formaldehyde can be derived from any commercially available source of formaldehyde, such as aqueous, alcoholic or polymeric formaldehyde. Suitable formaldehyde sources include formalin, methylal and trioxane. Similarly, acetaldehyde can be derived from any suitable commercially available source of acetaldehyde.

飽和カルボン酸エステルは適当に式: %式% 〔式中、R゛は水素、フェニルまた4J脂肪族炭化水素
基であり、R2は炭素/炭素結合または二価の脂肪族炭
化水素基であり、Xは式: %式% (式中、R3は炭化水素基または置換炭化水素基である
) を有する官能基である〕 を有する。適当なカルボン酸エステルには酢酸メチル、
酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、酪酸
エチル、ヘプタン酸エチル、ヘプタン酸エチルおよびア
ジピン酸ジメチルが含まれる。
Saturated carboxylic acid esters suitably have the formula: % formula % [where R is hydrogen, phenyl or a 4J aliphatic hydrocarbon group, R2 is a carbon/carbon bond or a divalent aliphatic hydrocarbon group, X is a functional group having the formula: % where R3 is a hydrocarbon group or a substituted hydrocarbon group. Suitable carboxylic acid esters include methyl acetate,
Includes ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl butyrate, ethyl heptanoate, ethyl heptanoate and dimethyl adipate.

殊に好ましい反応物質は、アクリル酸メチルおよび(ま
たは)アクリル酸が生成するホルムアルデヒドと酢酸メ
チル、並びにメタクリル酸メチルおよび(または)メタ
クリル酸が生しるアセトアルデヒドと酢酸メチルである
Particularly preferred reactants are formaldehyde and methyl acetate formed by methyl acrylate and/or acrylic acid, and acetaldehyde and methyl acetate formed by methyl methacrylate and/or methacrylic acid.

飽和カルボン酸無水物は適当に式、 R’CII□C0、0、Cl12RS@中、ll’オヨ
びR5は独立に水素またはアルキル基である)を有する
ものであることができる。適当なアルキル基は01〜c
6アルキル基であることができる。適当なカルボン酸無
水物の例には無水酢酸、プロピオン酸無水物およびそれ
らの混合無水物が含まれる。ホルムアルデヒドと無水酢
酸との反応はアクリル酸を含む生成物を生ずる。
The saturated carboxylic acid anhydride may suitably have the formula: R'CII□C0,0,Cl12RS@, where ll' and R5 are independently hydrogen or an alkyl group. Suitable alkyl groups are 01-c
6 alkyl group. Examples of suitable carboxylic anhydrides include acetic anhydride, propionic anhydride, and mixed anhydrides thereof. The reaction of formaldehyde with acetic anhydride produces products containing acrylic acid.

酸誘導体とアルデヒドとのモル比は臨界的ではないが、
しかし1:1〜25:lの範囲内が適当である。しかし
最適比は反応条件および反応物の性質により、当業者に
より容易に決定することができる。
Although the molar ratio of acid derivative to aldehyde is not critical,
However, a range of 1:1 to 25:l is suitable. However, the optimum ratio can be easily determined by one skilled in the art depending on the reaction conditions and the nature of the reactants.

前記組成を有する結晶性アルミノケイ酸塩に関してはY
は15〜100の範囲が好ましい。前記組成式に一致す
る種々の合成結晶性アルミノケイ酸塩を適当に使用する
ことができる。好ましい種類の結晶性アルミノケイ酸塩
の例はザ、ストラフチャ・コミソション・オブ・ジ・イ
ンターナショナル・ゼオライト・アソシエーション(T
heStructure Comm1ssion of
 the InternationalZeolite
 As5ociation )により1978年に発行
されたメイアーら(WlMoMeierおよび11.I
l、01son )によるジ・アトラス・オブ・ゼオラ
イト・ストラフチャ・タイブス(the At1as 
of ZeoliteStructure Types
 )にMFIゼオライトとして示されたものである。こ
れらは一般に(i)シリカ(SiO□)源、(11)ア
ルミナ源(八i 203)、(iii )アルカリおよ
びアルカリ土類金属の酸化物および塩から選んだ鉱化剤
(Xzzb O、但しbはXの原子価である)、(1■
)後記のような有機塩基(B)、および(V)水および
(または)アルコール(11011)を次のモル比、S
iO2:八A203.12:1より大きく、好ましくは 15:1〜100:l 5i02:Xzzb O=1000 : 1〜50 :
 l5iO7:B =50:1〜1:20、およびSi
O□:11□0またはROIII:10未満で含むゲル
から80〜220”C1好ましくは120〜175°C
の範囲の温度で0.5時間以上の時間結晶化することに
より製造される。
Regarding the crystalline aluminosilicate having the above composition, Y
is preferably in the range of 15 to 100. Various synthetic crystalline aluminosilicates conforming to the above formula may be suitably used. Examples of preferred types of crystalline aluminosilicates are those listed by the Straft Commission of the International Zeolite Association (T.
heStructure Comm1ssion of
the International Zeolite
WlMoMeier and 11.I published in 1978 by WlMoMeier
The Atlas of Zeolite Structural Tyves (the At1as
of ZeoliteStructure Types
) is shown as MFI zeolite. These generally include (i) a silica (SiO□) source, (11) an alumina source (8i 203), and (iii) a mineralizing agent selected from alkali and alkaline earth metal oxides and salts (Xzzb O, where b is the valence of X), (1■
) An organic base (B) as described below, and (V) water and/or alcohol (11011) in the following molar ratio, S
iO2:8A203.12: greater than 1, preferably 15:1 to 100:l 5i02:Xzzb O=1000: 1 to 50:
l5iO7:B = 50:1 to 1:20, and Si
O□: 11□0 or ROI: 80-220"C1 preferably 120-175°C from a gel containing less than 10
It is produced by crystallization at a temperature in the range of 0.5 hours or more.

用いた用語の有機塩基は反応: B+11□0 +BIl” + OH−に対する一’O
g+oK(ここでに= ([111” ) (O1+−
:1/CB))が7より小さい適宜の有機物質を意味す
る。
The term organic base used is the reaction: B+11□0 +BIl" + 1'O to OH-
g+oK(here = ([111”) (O1+-
:1/CB)) is less than 7.

適当な有機塩基にはつぎのちのが含まれる。Suitable organic bases include:

(i)式: I?’R2R’rl’N” X −(式中
、R’t R2、R3およびR4は独立にアリール、置
換アリール、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル
、置換シクロアルキルまたは水素であり、X−は有機ま
たは無機陰イオンである) のテトラヒドロカルビルアンモニア塩。
(i) Formula: I? 'R2R'rl'N'' is an inorganic anion).

好ましくは)1+、 R2、R3、およびR4は1〜5
個の炭素原子を含有するアルキル基である。
Preferably) 1+, R2, R3, and R4 are 1 to 5
is an alkyl group containing 5 carbon atoms.

好ましくはX−はハロゲン化物または水酸化物イオンで
ある。適当なテトラアルキルアンモニウム塩にはテトラ
エチルアンモニウムヒドロキシドおよびテトラプロピル
アンモニウムヒドロキシドが含まれる。あるいはテトラ
アルキルアンモニウム化合物の前駆物質を使用できる。
Preferably X- is a halide or hydroxide ion. Suitable tetraalkylammonium salts include tetraethylammonium hydroxide and tetrapropylammonium hydroxide. Alternatively, precursors of tetraalkylammonium compounds can be used.

(11)式: %式% (式中Xは1〜20の範囲の整数である)あるいは R’R”N(C1lzh N(CHz)z NR3R’
(式中yおよび2ば1〜20の範囲の整数である) を存するアミン。
(11) Formula: %Formula% (In the formula, X is an integer in the range of 1 to 20) or R'R"N(C1lzh N(CHz)z NR3R'
(wherein y and 2 are integers ranging from 1 to 20).

適当なアミンには01〜C9第一モノアルキルアミン、
例えばn−エチルアミン、n−プロピルアミン、および
n−ブチルアミンが含まれる。
Suitable amines include 01-C9 primary monoalkylamines;
Examples include n-ethylamine, n-propylamine, and n-butylamine.

(iii )モノ−、ジーおよびトリーアルカノールア
ミン、例えばモノエタノールアミン、ジェタノールアミ
ンおよびトリエタノールアミン、またはアルキレンオキ
シドとアンモニアの形のそれらの前駆物質。
(iii) Mono-, di- and tri-alkanolamines, such as monoethanolamine, jetanolamine and triethanolamine, or their precursors in the form of alkylene oxides and ammonia.

適当なシリカ源には、例えばケイ酸ナトリウム、シリカ
ヒドロゲル、シリカゲル、シリカゾルおよびケイ酸が含
まれる。好ましいシリカ源はシリカ粒子の水性コロイド
分散物である。適当な商業的に入手できるシリカ源はデ
ュポンにより製造されたルドソクス(LUDOX ” 
)コロイドシリカ(*登録商標)である。
Suitable silica sources include, for example, sodium silicate, silica hydrogel, silica gel, silica sol, and silicic acid. A preferred silica source is an aqueous colloidal dispersion of silica particles. A suitable commercially available silica source is LUDOX manufactured by DuPont.
) Colloidal silica (*registered trademark).

適当なアルミナ源には、例えばアルミン酸すトリウム、
硫酸アルミニウムおよびアルミナが含まれる。好ましい
アルミナ源は微粒アルミナを過剰の水酸化ナトリウム溶
液中に熔解することにより製造されたアルミン酸すトリ
ウムである。
Suitable alumina sources include, for example, thorium aluminate,
Contains aluminum sulfate and alumina. A preferred alumina source is thorium aluminate prepared by dissolving finely divided alumina in excess sodium hydroxide solution.

好ましい鉱化剤はアルカリおよびアルカリ土類金属の水
酸化物およびハロゲン化物、例えば水酸化リチウム、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム臭化カリウムおよび臭
化カルシウムである。好ましい鉱化剤は水酸化ナトリウ
ムである。
Preferred mineralizing agents are alkali and alkaline earth metal hydroxides and halides, such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium bromide and calcium bromide. A preferred mineralizing agent is sodium hydroxide.

シリカ、アルミナ、アルカリまたはアルカリ土類金属各
原科は1つまたはより多くの初期反応物により供給し、
次いで適宜の順序で混合することができる。例えばケイ
酸すI・リウムはナトリウムおよびシリカの両方の原料
であり、アルミノケイ酸塩はアルミナおよびシリカの両
方の原料である。
silica, alumina, alkali or alkaline earth metals are supplied by one or more initial reactants;
They can then be mixed in any suitable order. For example, lithium silicate is a source of both sodium and silica, and aluminosilicate is a source of both alumina and silica.

従って、アルミナ源およびシリカ源は全部または一部を
アルミノケイ酸塩により供給することができ、それば結
晶性または無定形であることができる。
Thus, the alumina source and silica source can be supplied in whole or in part by aluminosilicates, which can be crystalline or amorphous.

特定のMFI型ゼオライトおよび有機塩基を用いるその
製造方法は、例えば米国特許第3.702..886号
、第3.709.979号、第4,205,053号、
第4,166.099号、第4,139,600号およ
び第4.15LL89号;英国特許第1.365.31
8号および第1.567.948号、並びにヨーロッパ
特許出願公開第2899号および第2900号に記載さ
れる。
Certain MFI-type zeolites and their preparation using organic bases are described, for example, in U.S. Pat. No. 3,702. .. No. 886, No. 3.709.979, No. 4,205,053,
Nos. 4,166.099, 4,139,600 and 4.15LL89; British Patent No. 1.365.31
No. 8 and No. 1.567.948, and European Patent Application Nos. 2899 and 2900.

あるいは、有機塩基は本出願人のヨーロッパ特許出願公
開第30811号、米国特許第4.199.556号お
よび英国出願公開節2.018,232A号に記載され
る。
Alternatively, organic bases are described in the Applicant's European Patent Application No. 30811, US Pat. No. 4.199.556 and British Application No. 2.018,232A.

あるいは英国特許第1,436,524号に記載された
フェリエライト、ヨーロッパ特許出願公開第57049
号に記載されたテーク(Theta) −1、米国特許
第4,209’、498号に記載されたFU−1,英国
特許第i、559,361号に記載されたnu−1、米
国特許第4.229.424号に記載されたZSM−5
/ZSM−11、米国特許第4,146.584号に記
載されたZSM−35、ZSM−23およびゼオライト
ベータのような他の結晶性アルミノケイ酸塩を使用する
ことができる。
or ferrierite as described in British Patent No. 1,436,524, European Patent Application Publication No. 57049
Theta-1 described in U.S. Pat. No. 4,209', FU-1 described in U.S. Pat. ZSM-5 described in No. 4.229.424
Other crystalline aluminosilicates such as ZSM-35, ZSM-23 and zeolite beta described in US Pat. No. 4,146.584 can be used.

さらに脱アルミニウムしたホージャサイトもまた使用で
きる。
In addition, dealuminated faujasite can also be used.

製造した前記結晶性アルミノケイ酸塩はほとんど確実に
水素イオンおよび遷移金属イオン以外のイオン、例えば
アルカリ金属および(または)アルカリ土類金属イオン
、有機窒素イオンおよびアンモニウムイオン含有し、ま
たあるいはその細孔中および表面上に析出した有機塩基
を含有する。
The crystalline aluminosilicate produced almost certainly contains ions other than hydrogen and transition metal ions, such as alkali metal and/or alkaline earth metal ions, organic nitrogen ions and ammonium ions, and/or in its pores. and an organic base precipitated on the surface.

所望組成を有する力虫媒を得るために、交換可能な陽イ
オンを水素イオンまたは遷移金属イオンで置換すること
が必要である。これは普通のイオン交〜換法の使用によ
り達成することができる。さらに交換後結晶性アルミノ
ケイ酸塩をか焼することが望ましく、事実ある有機塩基
から誘導した結晶性アルミノケイ酸塩の交換前に必要で
ある。が焼は400〜600℃の範囲の温度で、少なく
とも0.5時間適当に空気の流れ中で加熱することによ
り行なうことができる。
In order to obtain a force insect medium with the desired composition, it is necessary to replace the exchangeable cations with hydrogen ions or transition metal ions. This can be accomplished using conventional ion exchange techniques. Additionally, calcination of the crystalline aluminosilicate after exchange is desirable, and in fact necessary, prior to exchange of crystalline aluminosilicate derived from some organic bases. Roasting can be carried out by heating at a temperature in the range of 400 DEG to 600 DEG C. for at least 0.5 hours, preferably in a stream of air.

適当な遷移金属イオンにはメンデレーエフによる周期表
の第■族の金属、例えば鉄、コバルトおよびマンガン、
並びにランタニド系列の金属、例えばプラセオジムのイ
オンが含まれる。
Suitable transition metal ions include the metals of group I of the periodic table according to Mendeleev, such as iron, cobalt and manganese;
as well as ions of metals of the lanthanide series, such as praseodymium.

酸誘導体をアルデヒドと反応させる温度は適当には30
0〜525℃、好ましくは350〜500℃の範囲であ
ることができるが、所望なら一層高いおよび一層低い温
度を用いることができる。圧力は臨界的ではないが、し
がし反応物質を気イI7に維持するのに矛盾しないこと
が適当である。
The temperature at which the acid derivative is reacted with the aldehyde is suitably 30
It can range from 0 to 525°C, preferably from 350 to 500°C, although higher and lower temperatures can be used if desired. Although the pressure is not critical, it is appropriate that the pressure be consistent with maintaining the reactants at 17°C.

工程は回分式または連続的に、好ましくは連続的に運転
することができる。連続操作の滞留時間は好ましくは短
時間、例えば20秒未満である。
The process can be operated batchwise or continuously, preferably continuously. The residence time for continuous operation is preferably short, for example less than 20 seconds.

本発明の特定の変形においてホルムアルデヒドを使用す
る代りに、触媒がまた酸化性成分または酸化性/脱水素
性成分を含有すればホルムアルデヒドの前駆物質をメタ
ノールおよび酸素含有ガスの形態で供給することができ
る。用いるメタノールは適当に商業的に入手できるメタ
ノールであることができるが、望むならば一層純枠なま
たは純粋でない等級を用いることができる。酸素含有ガ
スは適当に空気であることができるが、しかし望むなら
酸素に冨むガス、例えば分子酸素または分子酸素/空気
混合物、あるいは酸素の少ない、例えば空気/不活性ガ
ス混合物を用いることができる。触媒の酸化性成分また
は酸化性/脱水素性成分には適当に元素、銅、銀、モリ
ブデン、タングステン、バナジウム、クロムおよびアン
チモンの1つまたはより多くが単独で、または元素の鉄
、コバルト、ニッケル、ビスマス、アルミニラ11、リ
ン、チタン、セレンおよびテルルの1つまたはより多く
との組合せで含まれる。元素は合成結晶性アルミノケイ
酸塩に関連する交換可能な陽イオンで常法を用いて交換
することができ、あるいはまた公知の方法を用いて合成
結晶性アルミノケイ酸塩に含浸することができ、あるい
は交換および含浸をすることができる。適当な触媒の例
は、H゛、遷移金属または希土類金属陽イオンの少なく
とも若干を銅または銀陽イオンで交換した結晶性アルミ
ノケイ酸塩である。あるいは触媒が前記合成結晶性アル
ミノケイ酸塩と前記元素を非担持または不活性担体上に
担持して含む酸化または酸化/脱水素触媒との混合物を
含むことができる。
Instead of using formaldehyde in certain variants of the invention, the formaldehyde precursor can be supplied in the form of methanol and oxygen-containing gas if the catalyst also contains an oxidizing component or an oxidizing/dehydrogenating component. The methanol used can be any suitable commercially available methanol, although purer or impure grades can be used if desired. The oxygen-containing gas may suitably be air, but if desired an oxygen-enriched gas, such as molecular oxygen or a molecular oxygen/air mixture, or an oxygen-poor, such as air/inert gas mixture, may be used. . The oxidizing or oxidizing/dehydrogenating component of the catalyst suitably includes one or more of the elements copper, silver, molybdenum, tungsten, vanadium, chromium and antimony alone, or the elements iron, cobalt, nickel, Included in combination with one or more of bismuth, alumina-11, phosphorus, titanium, selenium and tellurium. The element can be exchanged using exchangeable cations associated with the synthetic crystalline aluminosilicate using conventional methods, or alternatively can be impregnated into the synthetic crystalline aluminosilicate using known methods, or Can be replaced and impregnated. Examples of suitable catalysts are crystalline aluminosilicates in which at least some of the H, transition metal or rare earth metal cations have been exchanged with copper or silver cations. Alternatively, the catalyst may comprise a mixture of the synthetic crystalline aluminosilicate and an oxidation or oxidation/dehydrogenation catalyst comprising the element unsupported or supported on an inert support.

適当なそのような酸化または酸化/脱水素触媒はアーネ
ス1へ・ヘン・リミテッド(Earnest Benn
Lim1ted)ロンドン・アンド・トンブリッジによ
り発行されたハンコソク(E、G、 1lancock
) kH+ 「プロピレンおよびその壬集的誘導体(P
ropylene andIts Industria
l Derivatives) J l 973年・(
m391頁)「プロピレンのアクリル酸への酸化に関連
する触媒型」と題する10章に記載される。さらにその
代わりに、陽イオンがH”および(または°)遷移金属
および(または)希土類金属陽イオンである合成結晶性
アルミノケイ酸塩を全部または部分的に、例えば銅およ
び(または)銀陽イオンで交換した合成結晶性アルミノ
ケイ酸塩と混合することができる。
Suitable such oxidation or oxidation/dehydrogenation catalysts are available from Earnest Benn Limited.
Lim1ted) Hankosoku (E, G, 1lancock) published by London and Tonbridge
) kH+ "Propylene and its collective derivatives (P
ropylene and Its Industry
l Derivatives) J l 973・(
(page 391) in Chapter 10 entitled "Catalyst Types Associated with the Oxidation of Propylene to Acrylic Acid". Furthermore, as an alternative, synthetic crystalline aluminosilicates in which the cations are H'' and/or transition metal and/or rare earth metal cations may be used, in whole or in part, for example with copper and/or silver cations. Can be mixed with exchanged synthetic crystalline aluminosilicate.

この変形では使用する高温は適当に250〜450℃、
好ましくは300〜4oo℃の範囲であることができる
In this modification, the high temperature used is appropriately 250-450℃,
Preferably, the temperature can be in the range of 300 to 40°C.

次に本発明を以下の例を参照して例示する。例ではX 
MF I (NH3)ゼオライト上ヨびX−Mo1?ゼ
オライトに言及する。X−MF 1 (Nll、)ゼオ
ライトはEP−A−30811ニ記載されたアンモニウ
ムイオン含有ゲルから結晶化したMFI型七オライドで
あり、Xは陽イオン、例えばHである。
The invention will now be illustrated with reference to the following examples. In the example
MF I (NH3) on zeolite X-Mo1? Mention zeolites. X-MF 1 (Nll,) zeolite is a MFI type heptaolide crystallized from a gel containing ammonium ions as described in EP-A-30811, where X is a cation, e.g. H.

X−MORゼオライトは陽イオンXを有するモルデナイ
ト型ゼオライトである。X−MF I (Nll:l)
型およびX−MORゼオライトはともに10=1より大
きいシリカ対アルミナモル比を有する。
X-MOR zeolite is a mordenite type zeolite with X cations. X-MF I (Nll:l)
Both type and X-MOR zeolites have a silica to alumina molar ratio greater than 10=1.

実施例1 水素型のX−M F 、+ (N113)ゼオライトの
試料を石英U管反応にペレットの形態で装てんした。ゼ
オライト10〜20mj!を用いた。U管反応器を39
0℃の温度に保った融解スズ浴中に置き、酢酸メチルと
ホルムアルデヒドとの3;1のモル比からなるフィード
を4秒(NTP)の接触時間でゼオライト上に通した。
Example 1 A sample of the hydrogen form of X-M F ,+ (N113) zeolite was loaded into a quartz U-tube reaction in the form of pellets. Zeolite 10~20mj! was used. 39 U tube reactor
Placed in a molten tin bath kept at a temperature of 0° C., a feed consisting of a 3:1 molar ratio of methyl acetate and formaldehyde was passed over the zeolite with a contact time of 4 seconds (NTP).

ゼオライトを横切るフィード流を窒素の緩流により支持
した。反応の生成物をメタノールストリッパーを用いて
ガス相から除去し、生成物の収率をストリッパーからの
流出物のGC分析により測定した。
The feed flow across the zeolite was supported by a slow flow of nitrogen. The products of the reaction were removed from the gas phase using a methanol stripper, and the product yield was determined by GC analysis of the effluent from the stripper.

実施例2 X−MFI (N)I:+)ゼオライトをPr−M+ン
1 (NH3)ゼオライトに代え、温度を350 ’c
に下げ、接触時間を8秒(NTP)に増したごとを除き
実施例1の手順を繰返した。
Example 2 The X-MFI (N)I:+) zeolite was replaced with Pr-M+N1 (NH3) zeolite and the temperature was set at 350'c.
The procedure of Example 1 was repeated except that the contact time was increased to 8 seconds (NTP).

実施例3 温度を400℃にあげ、接触時間を4秒(NTP)に下
げたことを除き実施例2の手順を繰返した。
Example 3 The procedure of Example 2 was repeated except that the temperature was increased to 400° C. and the contact time was decreased to 4 seconds (NTP).

実施例4 温度を425°Cに上げたことを除き実施例2の手順を
繰返した。
Example 4 The procedure of Example 2 was repeated except that the temperature was increased to 425°C.

実施例5 接触時間を8秒(NTP)に増したことを除き実施例3
の手順を繰返した。
Example 5 Example 3 except the contact time was increased to 8 seconds (NTP)
The procedure was repeated.

実施例6 HMF I (Nll:+)ゼオライトを■−肝1(N
llいゼオライトに代えたことを除き実施例1の手順を
繰返した。
Example 6 HMF I (Nll:+) zeolite was mixed with
The procedure of Example 1 was repeated except that a thin zeolite was substituted.

実施例7 H−MFI (Nlh)ゼオライトをCr MFI(N
Il+)ゼオライトに代えたことを除き実施例1の手順
を繰返した。
Example 7 H-MFI (Nlh) zeolite was converted into Cr MFI (Nlh) zeolite.
The procedure of Example 1 was repeated except that Il+) zeolite was substituted.

実施例8 HMF I (Nll:+)ゼオライトをLa−MOR
ゼオライトに代え、温度を425 ’Cに上げたごとを
除き実施例1の手順を繰返した。
Example 8 HMF I (Nll:+) zeolite with La-MOR
The procedure of Example 1 was repeated except that the zeolite was replaced and the temperature was increased to 425'C.

実施例9 HMF I (Ntl+)ゼオライトをH−MF I 
(Nll :l)ゼオライトの水薫気処理した試料に代
えたことを除き実施例1の手順を繰返した。
Example 9 HMF I (Ntl+) zeolite was converted into H-MF I
(Nll:l) The procedure of Example 1 was repeated, except that a water-smoked sample of zeolite was substituted.

実施例1〜9について1時間運転した後、供給したホル
ムアルデヒドに対するパーセント収率(モル)に関する
結果は表に示される。
After one hour of operation for Examples 1-9, the results in terms of percent yield (moles) relative to formaldehyde fed are shown in the table.

実施例10 水素型のゼオライトMF I (NIl+) 12. 
5 Bを石英U管反応器中に置き、融jlfスズの浴中
で390°Cに加熱した。無水酢酸とホルムアルデヒド
との(3:2モル)混合物を毎時23mβの速度で触媒
上に通した。運転1時間後に反応生成物毛管G、C,に
より分析し、供給ホルムアルデヒドを基にしたアクリル
酸の6.5モル%収率を有することが示された。
Example 10 Hydrogen type zeolite MF I (NIl+) 12.
5B was placed in a quartz U-tube reactor and heated to 390°C in a bath of molten JLF tin. A mixture of acetic anhydride and formaldehyde (3:2 mol) was passed over the catalyst at a rate of 23 mβ/hour. After 1 hour of operation, the reaction product was analyzed by capillary G, C, and was shown to have a 6.5 mole percent yield of acrylic acid based on the formaldehyde feed.

実施例11 モリブデン負荷水素MFlゼオライ1−12.5mβを
デビソン(Davison) 57シリカ上に負荷した
5%fiJ15mβと混合した。次いで触媒を18時間
空気流中で500℃で活性化した。
Example 11 Molybdenum-loaded hydrogen MFI zeolite 1-12.5mβ was mixed with 5% fiJ15mβ loaded on Davison 57 silica. The catalyst was then activated at 500° C. in a stream of air for 18 hours.

この時間の終りに酢酸メチルとメタノールとの2:1モ
ル混合物を気相で390°Cで乾燥空気流とともに触媒
上に通した。1時間後生酸物流の試料を分析し、アクリ
ル酸メチルを含有することが示された。供給したメタノ
ールを基にしたアクリル酸メチルのモル収率ば7.25
%であった。
At the end of this time, a 2:1 molar mixture of methyl acetate and methanol was passed in the gas phase over the catalyst at 390° C. with a stream of dry air. A sample of the raw acid stream was analyzed after 1 hour and was shown to contain methyl acrylate. The molar yield of methyl acrylate based on the methanol supplied is 7.25.
%Met.

実施例12 今回は銀交換MFI型ゼオライトを触媒(12,5m7
りとして用いたことを除き試験条件は実施例11の記載
と全く同じであった。アクリル酸メチルおよびアクリル
酸の両方が生成物として検出された。運転1時間後に、
供給したメタノールを基にしたアクリル酸メチルのモル
収率ば4.5%であった。
Example 12 This time, silver-exchanged MFI type zeolite was used as a catalyst (12.5m7
The test conditions were exactly the same as described in Example 11, except that it was used as a sample. Both methyl acrylate and acrylic acid were detected as products. After 1 hour of driving,
The molar yield of methyl acrylate based on the methanol supplied was 4.5%.

実施例I2 この例で420℃の反応温度を用いたことを除き実施例
12を繰返した。運転1時間後1記のアクリル酸メチル
のモル収率は57%であった。
Example I2 Example 12 was repeated except that a reaction temperature of 420°C was used in this example. After 1 hour of operation, the molar yield of methyl acrylate in item 1 was 57%.

実施例14 実施例11の手順に従ったが、しかしこの例ではクロム
交?AMFIゼオライ1〜を用いた。運転1時間後アク
リル酸メチルのモル収率は0.9%であった。
Example 14 The procedure of Example 11 was followed, but in this example chromium crosslinking was used. AMFI zeolite 1~ was used. After 1 hour of operation, the molar yield of methyl acrylate was 0.9%.

第1頁の続き 優先権主張 [相]19お年5月18日[相]イギリス
(GB)[株]@19B3*5月25日@イギ+) ス
(GB)。
Continuation of page 1 Priority claim [Phase] May 18, 2019 [Phase] United Kingdom (GB) [Share] @ 19B3 * May 25 @ Igi+) Su (GB).

0発 明 者 デイヴイッド ボード イギリス国ン 
スチュワード ント 87 B313713 B314475 サリー イプソン クリストチャーチ マウ手続補正l
F(方式) %式% 1、事件の表示 昭和59年特許願第73837号3、
補正をする者 111件との関係 出願人 4、代理人
0 Inventor David Bode British
Steward 87 B313713 B314475 Sally Ipson Christchurch Maw Procedure Amendment l
F (method) % formula % 1, Incident display Patent Application No. 73837 of 1982 3,
Relationship with the person making the amendment in 111 cases: Applicant 4, agent

Claims (1)

【特許請求の範囲】 fi+ ホルムアルデヒドまたはアセ!・アルデヒドを
含むアルデヒドと飽和カルボン酸iF 4体とを触媒の
存在下に高温、気相で反応させることにより不飽和カル
ボン酸および(または)そのエステルを製造する方法で
あって、飽和カルボン酸誘導体力5エステルまたは無水
物であり、触媒が0.9 ± 0.2NZ/llO: 
八It 203:YSiO□:ZII20〔式中、Mば
H゛および(または)原字価nを有する遷移金属および
(または)希土類金属陽イオンであり、Yは10より大
きい整数であり、2は0〜40の範囲の整数である)の
モル比の酸化物に関するfull成を有する合成結晶性
アルミノケイ酸塩を含むことを特徴とする方法。 (2) アルデヒドがホルムアルデヒドである、特許請
求の範囲第i11項記載の方法。 (3)酸誘導体が式: %式% 〔但し、式R1は水素、フェニルまたは脂肪族炭化水素
基であり、R2は炭素/炭素結合またば二価脂肪族炭化
水素基であり、Xは式、−COOR” (但しR3は炭
化水素基または置換炭化水素基である)を有する官能基
である〕の飽和カルボン酸である、特許請求の範囲第(
1)項または第(2)項記載の方法。 (4) ホルムアルデヒドと酢酸メチルとを反応させて
アクリル酸メチルおよび(または)アクリル酸を特徴す
る特許請求の範囲第(1)〜(3)項のいずれか1項に
記載の方法。 (5) アセトアルデヒドと酢酸メチルとを反応させて
メタクリル酸メチルおよび(または)メタクリル酸を特
徴する特許請求の範囲第fll〜(3)項のいずれか1
項に記載の方法。 (6) 酸誘導体が式: %式% (式中、R4およびRsは独立に水素またばアルキル基
である) の飽和カルボン酸無水物である、特許請求の範囲第(1
)項または第(2)項記載の方法。 (7) ホルムアルデヒドと無水西1酸とを反応させて
アクリル酸を含む生成物を特徴する特許請求の範囲第(
6)項記載の方法。 (8)合成結晶性アルミノケイ酸塩がMFI型ゼオライ
トである、特許請求の範囲第(1)〜(7)項のいずれ
か1項に記載の方法。 (9) ホルムアルデヒドの代りにメタノールと酸素含
有ガスとを用い、触媒が酸化性成分または酸化性/脱水
素性成分を特徴する特許請求の範囲第(1)〜(4)項
、第(6)〜(8)項のいずれか1項に記載の変法。 00)触媒の酸化性成分または酸化性/脱水素性成分が
銅、銀、モリブデン、タングステン、バナジウム、クロ
ムおよびアンチモンの1つまたはより多くの元素を単独
または鉄、コハル1−、ニッケル、ビスマス、アルミニ
ウム、リン、チタン、セレンおよびテルルの1つまたは
より多くの元素との組合せで含む、特許請求の範囲第(
9)項記載の方法。
[Claims] fi+ formaldehyde or ace! - A method for producing an unsaturated carboxylic acid and/or its ester by reacting an aldehyde containing an aldehyde with a saturated carboxylic acid iF4 in the presence of a catalyst at high temperature in the gas phase, the method comprising: a saturated carboxylic acid derivative; 5 ester or anhydride and the catalyst is 0.9 ± 0.2 NZ/llO:
8It203:YSiO□:ZII20 [wherein M is H'' and/or a transition metal and/or rare earth metal cation having an original valence n, Y is an integer greater than 10, and 2 is a synthetic crystalline aluminosilicate having a full composition with respect to oxides with a molar ratio of 0 to 40, an integer in the range from 0 to 40. (2) The method according to claim i11, wherein the aldehyde is formaldehyde. (3) The acid derivative has the formula: %Formula% [However, the formula R1 is hydrogen, phenyl or an aliphatic hydrocarbon group, R2 is a carbon/carbon bond or a divalent aliphatic hydrocarbon group, and X is a formula , -COOR" (wherein R3 is a hydrocarbon group or a substituted hydrocarbon group)) is a saturated carboxylic acid of
The method described in item 1) or item (2). (4) The method according to any one of claims (1) to (3), characterized in that formaldehyde and methyl acetate are reacted to produce methyl acrylate and/or acrylic acid. (5) Any one of claims 11 to 3, characterized in that methyl methacrylate and/or methacrylic acid is produced by reacting acetaldehyde and methyl acetate.
The method described in section. (6) Claim No. 1, wherein the acid derivative is a saturated carboxylic acid anhydride of the formula:
) or the method described in paragraph (2). (7) Claim No. 1, which is characterized by a product containing acrylic acid produced by reacting formaldehyde and Nishi-san's acid anhydride.
6) The method described in section 6). (8) The method according to any one of claims (1) to (7), wherein the synthetic crystalline aluminosilicate is an MFI type zeolite. (9) Claims (1) to (4), (6) to (8) The modified method described in any one of paragraphs. 00) The oxidizing component or oxidizing/dehydrogenating component of the catalyst contains one or more elements of copper, silver, molybdenum, tungsten, vanadium, chromium and antimony alone or iron, cohal, nickel, bismuth, aluminum , in combination with one or more of the following elements: phosphorus, titanium, selenium and tellurium.
9) The method described in section 9).
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GB838309837A GB8309837D0 (en) 1983-04-12 1983-04-12 Unsaturated carboxylic acids/esters
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GB8314475 1983-05-25

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002511444A (en) * 1998-04-15 2002-04-16 イーストマン ケミカル カンパニー Process for producing α, β-unsaturated carboxylic acids and esters using niobium catalyst

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002511444A (en) * 1998-04-15 2002-04-16 イーストマン ケミカル カンパニー Process for producing α, β-unsaturated carboxylic acids and esters using niobium catalyst

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