JPS61122231A - シクロオレフインの製造法 - Google Patents

シクロオレフインの製造法

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JPS61122231A
JPS61122231A JP59243083A JP24308384A JPS61122231A JP S61122231 A JPS61122231 A JP S61122231A JP 59243083 A JP59243083 A JP 59243083A JP 24308384 A JP24308384 A JP 24308384A JP S61122231 A JPS61122231 A JP S61122231A
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Hiroshi Ichihashi
宏 市橋
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宏 吉岡
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は芳香族炭化水素化合物の部分水素化によって対
応するシクロオレフィンを製造する方法に関するもので
ある。
シクロオレフィンは、リジン、カプロラクタム、アジピ
ン酸、医薬、農薬、染料などの重要な中間原料として、
有用な化合物である。シクロオレフィンの製造方法とし
ては、従来よりシクロヘキサノール類の脱水反応、ハロ
ゲン化シクロヘキサン類の脱ハロゲン化水素反応、シク
ロヘキシルアレン類のクラブキング反応およびシクロヘ
キサン類の脱水素反応または酸化脱水素反応など多くの
方法が知られている。
芳香族炭化水素化合物の部分水素化反応によるシクロオ
レフィンの製造は、生成するシクロオレフィンが、原料
の芳香族炭化水素化合物よりも通常は容易に反応するた
め、収率よくシクロオレフィンを得ることが困難である
のは周知である。
しかしながら、いずれの方法も出発原料は芳香族炭化水
素化合物であることから、芳香族炭化水素化合物の部分
水素化反応により、シクロオレフィンを収率よく得るこ
とができれば、最も簡略化された反応工程でよく、工業
的観点からも好ましい。
芳香族化合物の部分水素化反応によるシクロオレフィン
の製造方法として以下のごとき方法が公知である。
(1)  水およびアルカリ剤ならびに少なくとも1種
の第■族元素の還元されたカチオンからなる触媒の存在
下、部分水素化する方法。
ルの混合溶液を加水分解した後、400℃で水素還元し
て調製したルテニウム−シリカ触媒および水の存在下、
部分水素化する方法。
(日本化学会、第47春季年会、4DO2)(3)  
シリカまたはアルミナ等金属酸化物に、主にルテニウム
を担持させた触媒、水および硫酸コバルトの存在下、部
分水素化する方法。
(特開昭57−130926 、) (4)  ルテニウムおよびロジウムの少なくとも1種
を主成分とする固体触媒を陽イオンの塩を含む水溶液で
予め処理した触媒および水の存在下、部分水素化する方
法。
(5)  アルミナまたはアルミン酸亜鉛に、ルテニウ
ムおよび鉄、コバルトニッケル、クロ、ム、タングステ
ンまたはモリブデンを担持させた触媒、水の存在下、中
性または酸性条件下で部分水素化する方法。
(米国特許第3,912,787号) (1)の方法はシクロヘキセン収率は比較的良好よる反
応装置の腐食等の問題があり、工業的には必ずしも満足
なものとは言えない。
(2)の方法は複雑な触媒調製工程を要し、触媒性能の
再現性の点で問題があり、また、+31 、 (41。
(5)の方法は、選択率および収率の飛躍的な向上が望
まれることなど工業的に実用化することは困難であった
本発明の目的は、これら従来技術の欠点を改良し、工業
的に有利なシクロオレフィンの製造方法を提供すること
lζある。かかる目的を達成するため、本発明者等は鋭
意検討を進め、芳香・族炭化水素を部分水素化して対応
するシクロオレフィンを製造するに適した新規な触媒を
用いた新規ムシクロオレフィンの製造法を見い出し、本
発明に至った。
すなわち本発明は、硫酸バリウムを担体として用い、ル
テニウムと、さらに鉄、コバルト、銀および銅からなる
群より選ばれた少なくとも1種以上の金属を担持した触
媒および水の存在下に芳香族炭化水素を水素ガスによっ
て部分水素化することを特徴とするシクロオレフィンの
製造法に関するものである。
以下、本発明の方法を更に詳細化説明する。
本発明の対象とする芳香族炭化水素は、ベンゼン、トル
エン、キシレンおよび低級アルキルベンゼン等である。
芳香族炭化水素の純度は特に高純度である必要はなく、
シクロパラフィン、低級パラフィン系炭化水素などを含
有しても差し障りはない。
本発明において使用される触媒は、硫酸バリウムを担体
として用い、ルテニウムと、さらに鉄、コバルト、銀、
銅から選ばれる少なくとも1種以上の金属を共担持した
触媒である。触媒の調製は、一般的に用いられる通常の
担持金属触媒の調製法に従って行なわれる。
すなわち、上記金属化合物含有液に硫酸バリウムを浸漬
後、撹拌しながら溶媒を蒸発させ、該金属化合物を担体
に固定化する蒸発乾固法、硫酸バリウムを乾燥状態に保
ちながら該金属化合物含有液を噴霧するスプレー法ある
いは該金属化合物含有液に′硫酸バリウムを浸漬後、ろ
過する方法等、公知の含浸担持法が好適に用いられる。
ルテニウム化合物としては、ルテニウムのハロゲン化物
、硝酸塩、水酸化物または酸化物、さらにルテ・ニウム
カルボニル、ルテニウムアンミン錯体などの錯体化合物
やルテニウムアルコキシドなどが使用される。
鉄、コバルト、銀、銅の化合物としては各金属のハロゲ
ン化物、硝酸塩などが使用される。
ルコール、アセトン、テトラヒドロフランなどの有機溶
媒が単独あるいは混合して使用される。
上記方法で調製した金属化合物を担体に固定化したもの
をさらに還元することにより担持金属化合物となる。還
元剤としては水素−酸化炭素、アルコール蒸気ヒドラジ
ン、水素化ホウ素ナトリウム、その他公知の還元剤が使
用できる。
水素を用いる場合は還元温度150〜450℃、好まし
くは180〜300℃の範囲が選ばれる。
水素還元温度が150℃以下では活性成分の還元率は低
下し、また400℃以゛上では担持ルテニウムの凝集に
よる金属表面積の低下および触媒表面の変性が起こり、
シクロオレフィン生成の活性、選択性が低下する原因と
なる。
ルテニウム担持率は0.01〜20重量%、好ましくは
0.1〜10重量%の範囲から選ばれる。
共担持成分として鉄あるいはコバルトを用いる場合は、
ルテニウムに対する原子比で0.1〜15.0 、好ま
しくは0.5〜5.0の範囲、また銅あi   るいは
銀を用いる場合はルテニウムに対する原子比で0.05
〜5.01好ましくは0.1〜1.0の範囲から選択さ
れる。
本発明においては、触媒担体として硫酸バリウムを使用
することに特徴がある。これは実施例および比較例で示
されるように、反応の選択性が著しく改良されることに
よるものである。
硫酸バリウムの作用機能としては、通常、担体として使
用されるシリカ、アルミナなどの金属酸化物に比較する
とシクロオレフィン収率に格段の改善が認められること
から硫酸バリウムは単なる有効金属表面積の増加効果だ
けではなく、触媒活性点の性質を大きく制御しているも
のと考えられる。
本発明方法においては水を反応系内へ添加する。触媒は
水中に懸濁するため、有機層中の反応生成物と触媒との
分離が容易になるばかりですく、水はシクロオレフィン
への選択率を高める上で著しい効果がある。水の添加量
は芳香族炭化水素に対する容量比で通常0.01〜10
倍、′好ましくは0.1〜5倍の範囲から選択される。
反応時の水素圧力は通常0.1〜2QMPa、好ましく
は0.5〜IQMPλの範囲から選択される。
20MPλ以上の高圧は工業的見地から不経済であり、
またQ、1MPa以下では反応速度が低下し設備上不経
済でもある。
反応温度は通常50〜250℃、好ましくは100〜2
00℃の範囲から選択される。250℃以上ではシクロ
オレフィンの選択率が低下し、一方50℃以下の温度で
は反応速度が遅く、不利となる。
本発明の反応形式は、■槽または2槽以上の反応槽を用
いて、回分式に行なうこともできるし、連続的に行なう
ことも可能であり、特に限定されるものではない。
本発明方法によればシクロオレフィンが高収率で得られ
、しかも反応操作が簡単であり、装置の腐食も起こりに
<<、工業的に有利にシクロオレフィンを製造すること
が可能となる。
本発明をさらに明確に説明するため、以下に実施例なら
びに比較例を記すが、本発明はこれらの実施例によって
限定されるものではない。
なお、実施例および比較例中に示される転化率、収率お
よび選択率は次式によって定義される。
実施例1 容量500ニのナス型フラスコに水200−1RuC1
!2e3H200,1909およびCo(No3)2I
I6H200,212fを加え溶解した。ついで市販の
B a S O43−6Fを加えた後、ロータリーエバ
ポレーターに装着した。撹拌下、室温で1時間、60℃
で1時間含浸させた後、減圧下80℃に加熱し、水を蒸
発させた。
得られた蒸発乾固物を内径5mのパイレックスガラス管
に充填し、100 m/ 、/ m inの割合で水素
を流しながら200℃まで昇温し、この温度で4時間保
つことによって触媒を活性化した。得られた触媒の組成
は2%Ru −C。
(1: 1 ) /BaSO4である。
あらかじめアルゴンで十分に置換した内容積100rn
lのステンレススチール製オートクレーブに水15配を
仕込み、ついで上記触媒200TIH11ベンゼン15
ccの順に投入した。さらに水素ガスを導入して反応圧
力4.QMPa、温度180℃で1.5時間撹拌下に反
応を行なった。 反応終了後、油層を取り出して、生成
物をガスクロマトグラフィーで分析したところ、ベンゼ
ン転化率82.8%、シクロヘキセン選択率26.4%
、シクロヘキセン収率21.9チであった。
なおシクロヘキセン以外の反応生成物はシクロヘキサン
のみであった。
比較何重 容量500臨のナス型フラスコに水200 eaおよび
RuC/3−3 H2O0,190’Iを加え溶解した
ついで市販のHalo43−6 Fを加えた後、ロータ
リーエバポレーターに装着した。撹拌下、室温で1時間
、60℃で1時間含浸させた後減圧下、80°C#こ加
熱し、水を蒸発させた。
以下実施例1と同様にしてコバルトを含有しない2%R
u / B a S O4触媒を調製した。
実施例1と同様の方法で部分水添反応を15分行なった
ところ、ベンゼン転化率69.7チ、シクロヘキセン選
択率2.3%、シクロヘキセン収率1.6チであった。
実施例2〜7 共担持金属成分としてコバルトあるいは鉄を用い、その
組成およびルテニウム担持率を代えた以外は実施例1と
同様の方法で触媒を調製した。
部分水素化反応も実施例1と同様に行ない第1表に示す
結果を得た。
比較例2 容量500aのナス型フラスコに水200ca。
Ru% −3H2O0,19OfおよびFe(NO3)
、e9H200,294fjを加え溶解した。 ついで
T型−AJ2033.6 fを加えた後、ロータリーエ
バポレーターに装置した撹拌下、室温で1時間、60℃
で1時間含浸させた後、減圧下、80℃に加熱し、水を
蒸発させた。以下実施例1と同様の方法で、2% Ru
−Fe(1: 1 )/ r−A/203を調製した。
実施例1と同様の方法で部分水素化反応を1時間行なっ
たところ、ベンゼン転化率69.4%、シクロヘキセン
選択率10.7%、シクロヘキセン収率7.4チであっ
た。
実施例8〜11 共担持成分として銅あるいは銀を用い、その組成を代え
た以外は実施例1と同様の方法で2%Ru担持触媒を調
製した。部分水素化反応も実施例1と同様に行ない第2
表に示す結果を得た。
実施例12 容量500 eLのナス型フラスコに水200 ea、
RuC/3.3H200,1909、Go(NO,)2
@6H200,2129およびCu(NO3)3.3H
200,018f/を加え、溶解した。以下実施例1と
同様の方法で2 %Ru −Co −Cu (1: l
 : Q、l ) /BaSO4触媒を調製し、ベンゼ
ンの部分水素化反応を2時間行なったところ、ベンゼン
転化率74.1チ、シクロヘキセン選択率30.1%、
シクロヘキセン収率22.3 %であった。
実施例13〜18 実施例12と同様に、第3表に示す組成のB a S 
04担体系、Ru担持率2%の触媒を調製し、ベンゼン
の部分水素化反応を行なったところ、第゛3表に示す結
果を得た。
実施例19 あらかじめアルゴンで十分に置換した内容積1004の
ステンレススチール製オートクレーブに水15wを仕込
み、ついで、実施例1で調製した2%Ru −Co (
1: 1 ) / ”asO4触媒2()OWI9、ト
ルエン15wの順に投入した。
さらに水素ガスを導入して反応圧力4゜QMPλ、温度
180℃で2時間、撹拌下にトルエンの部分水素化反応
を行なった。
反応終了後、生成物をガスクロマトグラフィーで分析し
たところ、トルエン転化率72.5チ、メチルシクロヘ
キセン選択率30.2 %、メチルシクロヘキセン収率
21.9%であった。
なお、メチルシクロヘキセンは、1−メチルシクロヘキ
セン、3−メチルシクロヘキセンおよび4−メチルシク
ロヘキセンの混合物として得られた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 硫酸バリウムを担体として用い、これに鉄、コバルト、
    銀および銅からなる群より選ばれる少なくとも1種以上
    の金属およびルテニウムを担持した触媒および水の存在
    下に、芳香族炭化水素を水素ガスによって部分水素化す
    ることを特徴とするシクロオレフィンの製造法。
JP59243083A 1984-07-31 1984-11-16 シクロオレフインの製造法 Granted JPS61122231A (ja)

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