JPS62201830A - Production of cycloolefin - Google Patents

Production of cycloolefin

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JPS62201830A
JPS62201830A JP61041981A JP4198186A JPS62201830A JP S62201830 A JPS62201830 A JP S62201830A JP 61041981 A JP61041981 A JP 61041981A JP 4198186 A JP4198186 A JP 4198186A JP S62201830 A JPS62201830 A JP S62201830A
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JP
Japan
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ruthenium
producing
hydrogenation catalyst
cycloolefin
oxide
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JP61041981A
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Japanese (ja)
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Hajime Nagahara
肇 永原
Mitsuo Konishi
満月男 小西
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a cycloolefin by the partial reduction of a monocyclic aromatic hydrocarbon with H2 in the presence of water using a stable catalyst system produced by adding an oxide of a metal selected from Al, Ga, Nb, Ta, Fe, Co, Ti and Si to a hydrogenation catalyst. CONSTITUTION:A cycloolefin is produced by the partial reduction of a monocyclic aromatic hydrocarbon with hydrogen in the presence of a catalyst and water. The catalyst used in the above reaction is a stable catalyst system produced economically on an industrial scale by compounding a granular hydrogenation catalyst composed mainly of metallic ruthenium with one or more kinds of metal oxides selected from oxide of aluminum, gallium, niobium, tantalum, chromium, iron, cobalt, titanium and silicon. The average particle size of the oxide is preferably about 0.005-100mu and the amount of the oxide is about 1X1/10<3>-0.3pts.wt. per 1pt. of water. USE:Raw material for polyamide, lysine, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は工業的に有利な安定した触媒系を用いて、単環
芳香族炭化水素を部分還元し、対応するシクロオレフィ
ン類、特にシクロヘキセン類を安定に製造する方法に関
するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention uses an industrially advantageous and stable catalyst system to partially reduce monocyclic aromatic hydrocarbons, thereby reducing the corresponding cycloolefins, especially cyclohexene. The present invention relates to a method for stably producing .

シクロヘキセン類は有機化学工業製品の中間原料として
その価値が高り、特にポリアミド原料、リジン原料など
として重要である。
Cyclohexenes have high value as intermediate raw materials for organic chemical industry products, and are particularly important as raw materials for polyamides, lysine, etc.

(従来の技術) かかるシクロヘキセン類の製造方法としては、例えば(
1)水およびアルカリ剤と周期表第■族元素を含有する
触媒組成物を用いる方法(特公昭56−22850 号
公報) 、(2)ニッケル、コノマルト、クロム、チタ
ンまたはジルコニウムの酸化物に担持したルテニウム触
媒を用い、アルコールまだはエステルを添加剤として用
いる方法(%公昭52−3933号公報)、(3)銅、
銀、コ・々ルト、またはカリウムを含有するルテニウム
触媒と水およびリン酸塩化合物を使用する方法(特公昭
56−4536号公報)、(4)ルテニウム触媒ならび
に周期表のIA族金属、IIA族金属、マンガン、亜鉛
およびアンモニアより選ばれた少なくとも一種の陽イオ
ンの塩を含む中性または酸性水溶液の存在下に反応する
方法(特開昭50−142536号公報)、(5)ルテ
ニウムおよびロジウムの少なくとも一種を主成分とする
固体触媒を周期表IA族金属、■人族金属、マンガン、
鉄、および亜鉛よりなる群から選ばれた少なくとも一種
の陽イオンの塩を含む水溶液で予め処理したものを用い
、水の存在下に反応する方法(特開昭51−98243
号公報)、(6)ルテニウム触媒を用い、酸化亜鉛およ
び水酸化亜鉛の少なくとも一種を反応系に活性化成分と
して添加して反応する方法(特開昭59−184138
号公報)などが提案されている。
(Prior art) As a method for producing such cyclohexanes, for example, (
1) A method using a catalyst composition containing water, an alkaline agent, and an element of Group I of the periodic table (Japanese Patent Publication No. 56-22850), (2) Supported on oxides of nickel, conomalt, chromium, titanium, or zirconium. A method using a ruthenium catalyst and an alcohol ester as an additive (% Publication No. 52-3933), (3) copper,
A method using a ruthenium catalyst containing silver, copper, or potassium, water, and a phosphate compound (Japanese Patent Publication No. 56-4536), (4) Ruthenium catalyst and a group IA metal of the periodic table, a group IIA metal A method of reacting in the presence of a neutral or acidic aqueous solution containing a salt of at least one cation selected from metals, manganese, zinc and ammonia (Japanese Unexamined Patent Publication No. 142536/1982), (5) Reaction of ruthenium and rhodium A solid catalyst containing at least one type of metal as a main component is a group IA metal of the periodic table, a group metal, manganese,
A method of reacting in the presence of water using an aqueous solution containing a salt of at least one cation selected from the group consisting of iron and zinc (Japanese Patent Laid-Open No. 51-98243)
(6) A method of reacting using a ruthenium catalyst and adding at least one of zinc oxide and zinc hydroxide as an activating component to the reaction system (Japanese Patent Application Laid-Open No. 184138-1982)
Publication No. 2), etc. have been proposed.

(発明が解決しようとする問題点) しかし、これらの従来公知の方法においては、目的とす
るシクロヘキセン類の選択率を高めるために、原料の転
化率を著しく抑える必要があったシ、反応速度が極めて
小さいなど、一般にシクロヘキセン類の収率ならびに生
産性が低く、実用的なシクロヘキセン類の製造方法とな
っていないのが現状である。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in these conventionally known methods, in order to increase the selectivity of the target cyclohexene, it was necessary to significantly suppress the conversion rate of the raw material, and the reaction rate decreased. At present, the yield and productivity of cyclohexenes are generally low due to their extremely small size, and there is no practical method for producing cyclohexenes.

また、本発明者らの検討によれば、例えば、金属ルテニ
ウム粒子を単独に触媒として用いた場合には、一般的な
金属材料からなる反応器と反応液の接液部などに該触媒
が付着、堆積するなど安定な反応系を維持することが困
難である場合が少なからず発生することが判った。
Furthermore, according to the studies of the present inventors, for example, when metallic ruthenium particles are used alone as a catalyst, the catalyst adheres to the reactor made of a general metal material and the parts in contact with the reaction liquid. It has been found that there are many cases in which it is difficult to maintain a stable reaction system, such as deposition.

(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、かかる問題点を解決すべく、工業的に有
利な安定した触媒系を得るため、単環芳香族炭化水素の
部分還元法における触媒系、すなわち、主触媒とその他
の成分からなる系について鋭意検討し、本発明に到達し
たものである。
(Means for Solving the Problems) In order to solve these problems, the present inventors have developed a catalyst system for partial reduction of monocyclic aromatic hydrocarbons in order to obtain a stable catalyst system that is industrially advantageous. That is, the present invention was arrived at after intensive study on a system consisting of a main catalyst and other components.

すなわち、単環芳香族炭化水素を主に金属ルテニウムよ
りなる粒子を水素化触媒として、水の共存下、水素によ
り部分還元するに際し、水素化触媒とは別に、ホウ素を
除く■A族元素、バナジウムを除く  VB族元素、ク
ロム、鉄、コノマルト、チタン、もしくはケイ素より選
ばれた少なくとも一種の金属の酸化物を添加して反応を
行うことにより、反応器金属表面への触媒の付着、堆積
などがない工業的に有利な安定したシクロオレフィンを
製造する方法でちる。
In other words, when monocyclic aromatic hydrocarbons are partially reduced with hydrogen in the presence of water using particles mainly made of metal ruthenium as a hydrogenation catalyst, apart from the hydrogenation catalyst, group A elements other than boron, vanadium, etc. By carrying out the reaction by adding an oxide of at least one metal selected from group VB elements, chromium, iron, conomalt, titanium, or silicon, adhesion and deposition of the catalyst on the metal surface of the reactor can be prevented. This is an industrially advantageous method for producing stable cycloolefins.

以下、本発明の具体的な実施態様を説明する。Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described.

本発明においては、主に金属ルテニウムの粒子よりなる
水素化触媒とは別に、ホウ素を除く■人族元素、ノ々ナ
ジウムを除くVB族元素、クロム、鉄、コノマルト、チ
タンもしくはケイ素より選ばれた少なくとも一種の金属
の酸化物を添加して反応が行なわれる。さらに具体的に
は、Altos 、 Ga20g 。
In the present invention, in addition to the hydrogenation catalyst mainly consisting of metal ruthenium particles, at least one selected from the following group elements excluding boron, VB group elements excluding nonadium, chromium, iron, conomalt, titanium, or silicon is used. The reaction is carried out by adding an oxide of one type of metal. More specifically, Altos, Ga20g.

In*Os * TI!Os 、 Nb0z * Ta
xes 、 0rzO3e Taxes e 0030
4 *TiO2、5iOtよシ選ばれた少なくとも一種
を添加して反応が行なわれる。
In*Os*TI! Os, Nb0z*Ta
xes, 0rzO3e Taxes e 0030
4 *The reaction is carried out by adding at least one selected from TiO2 and 5iOt.

添加される酸化物の量は、反応系に共存する水に対し、
1×10−s〜0.3重量倍、好ましく U I X 
10−2〜0.1重量倍である。
The amount of oxide added is based on the water coexisting in the reaction system.
1 x 10-s to 0.3 times by weight, preferably U I
It is 10-2 to 0.1 times the weight.

添加される酸化物は微粉末状であることが好ましく、そ
の平均粒子径は0.005〜100μであって、0.0
05〜10μであることが更に好ましい。−平均粒子径
は、エタノールを分散媒に用い、これに分散媒に対し1
重量%以下の酸化物を入れ、数百ワットの超音波発振槽
において30〜60分間分散操作を施したのち、通常の
沈降法(自然沈降法、遠心沈降法)における分散液の吸
光度変化の判定により算出される値である。
The oxide to be added is preferably in the form of fine powder, with an average particle size of 0.005 to 100μ, and 0.0
It is more preferable that it is 05 to 10μ. -The average particle diameter is determined by using ethanol as a dispersion medium and adding 1% to the dispersion medium.
After adding oxides of less than % by weight and performing dispersion operation for 30 to 60 minutes in an ultrasonic oscillation tank of several hundred watts, determine the change in absorbance of the dispersion using normal sedimentation methods (natural sedimentation method, centrifugal sedimentation method). This is the value calculated by

かかる酸化物を添加することによって得られる効果は非
常に有用なものであって、反応器金属表面への水素化触
媒の付着や、水素化触媒の凝集などによる反応系の変動
を抑制し、安定な反応系を維持することであって、特に
長期間に亘って連続的にシクロオレフィンを製造するに
際しては、大きな効果を発揮する。又、水素化触媒を含
むスラリーの取扱いを容易にすること、例えば、水素化
触媒をみかけ上、希釈、増量し、触媒の仕込みや、回収
を容易にするなどの効果もある。
The effects obtained by adding such oxides are extremely useful, suppressing fluctuations in the reaction system due to adhesion of the hydrogenation catalyst to the reactor metal surface and agglomeration of the hydrogenation catalyst, and stabilizing the reaction system. This is particularly effective when continuously producing cycloolefin over a long period of time. It also has the effect of making it easier to handle the slurry containing the hydrogenation catalyst, for example, by apparently diluting and increasing the amount of the hydrogenation catalyst, making it easier to charge and recover the catalyst.

一方、明記されるべきことは、かかる酸化物に浸漬法、
乾固法、沈殿法等の通常の方法によりルテニウムを担持
し、還元して調整したルテニウム担持触媒を水素化触媒
として用いた場合・、シクロオレフィン類の選択率は、
本発明方法と比較して極めて低いものであり、本発明方
法における酸化物の添加は、ルテニウム担持触媒とは、
本質的に異なるものである。
On the other hand, what should be specified is that the immersion method,
When a supported ruthenium catalyst prepared by supporting ruthenium and reducing it by a conventional method such as a drying method or a precipitation method is used as a hydrogenation catalyst, the selectivity of cycloolefins is as follows.
This is extremely low compared to the method of the present invention, and the addition of oxides in the method of the present invention is different from that of the ruthenium supported catalyst.
They are essentially different.

本発明の原料となる単環芳香族炭化水素とは、ベンゼン
、トルエン、キシレン類、炭素数4以下のアルキル基を
有する低級アルキルベンゼン類をいう。
The monocyclic aromatic hydrocarbons used as raw materials for the present invention refer to benzene, toluene, xylenes, and lower alkylbenzenes having an alkyl group having 4 or less carbon atoms.

本発明方法において水素化触媒として使用する、主に金
属ルテニウムよりなる粒子とは、糧々のルテニウム化合
物から通常の還元法によって得られるもの、またはその
調整段階もしくは調整後において他の金属、例えば、亜
鉛もしくはそれ自体公知のクロム、モリブデン、タング
ステン、マンガン、コノζルト、ニッケル、鉄、銅など
を加えたルテニウムを主成分とするものである。種々の
ルテニウム化合物としては特に制限はないが、例えば、
塩化物、臭化物、ヨウ化物、硝酸塩、硫酸塩、水酸化物
、酸化物、ルテニウムレッr1あるいは各種のルテニウ
ムを含む錯体などを用いることができ、還元法としては
、水素ガスによる還元あるいはホルマリン、水素化ホウ
素ナトリウム、ヒPラジン等による化学還元法によって
行うことができる。
The particles mainly composed of metallic ruthenium used as a hydrogenation catalyst in the method of the present invention are those obtained from a ruthenium compound by a conventional reduction method, or particles containing other metals, e.g. The main component is zinc or ruthenium with the addition of chromium, molybdenum, tungsten, manganese, copper, nickel, iron, copper, etc., which are known per se. There are no particular restrictions on the various ruthenium compounds, but for example,
Chlorides, bromides, iodides, nitrates, sulfates, hydroxides, oxides, ruthenium r1 or various ruthenium-containing complexes can be used. Reduction methods include reduction with hydrogen gas, formalin, hydrogen This can be carried out by a chemical reduction method using sodium boronate, hypurazine, or the like.

また、本発明方法においては、あらかじめ亜鉛を含有せ
しめたルテニウムの還元物を使用すると、シクロオレフ
ィンの収率をさらに高めることができ、有効に使用され
る。かかる触媒は、あらかじ、め有価のルテニウム化合
物に亜鉛化合物を含有せしめたのち、還元して得られる
還元物であシ、ルテニウムは金属状態まで還元されたも
のである。
Furthermore, in the method of the present invention, if a reduced product of ruthenium containing zinc in advance is used, the yield of cycloolefin can be further increased, and it is effectively used. Such a catalyst is a reduced product obtained by first impregnating a valuable ruthenium compound with a zinc compound and then reducing the compound, in which ruthenium is reduced to a metallic state.

使用できる有価のルテニウム化合物は、例えば、塩化物
、硝酸塩、硫酸塩などの塩、アンミン錯塩などの錯体、
水酸化物、酸化物などであるが、特に3価もしくは4価
のルテニウムの化合物が入手もしやすく、また、取扱い
上も容易であるので好ましい。また、使用できる」鉛化
合物は、塩化物、硫酸塩、硫酸塩などの塩、アンミン錯
塩などの錯体、水酸化物、酸化物など巾広いものが使用
可能である。
Valuable ruthenium compounds that can be used include, for example, salts such as chlorides, nitrates, and sulfates, complexes such as ammine complexes,
Among the hydroxides, oxides, etc., trivalent or tetravalent ruthenium compounds are particularly preferred because they are easily available and easy to handle. A wide range of lead compounds can be used, including chlorides, sulfates, salts such as sulfates, complexes such as ammine complexes, hydroxides, and oxides.

このような触媒がシクロオレフィンの製造ツタめの触媒
として何故有効であるかは、必ずしも定かではないが、
有価のルテニウム化合物が金属状−態に還元される過程
において、共存する亜鉛化合物がシクロオレフィンの生
成に有利な活性点を現出あるいは増加させていると考え
ることができる。
It is not necessarily clear why such catalysts are effective as catalysts for the production of cycloolefins, but
It can be considered that during the process in which a valuable ruthenium compound is reduced to a metallic state, the coexisting zinc compound reveals or increases active sites that are advantageous for the production of cycloolefins.

かかる触媒中の亜鉛含有量は、ルテニウムに対し0.1
〜50重量%、好ましくは2〜20重量%に調整される
。したがって、触媒の主構成要素は、あくまでルテニウ
ムであり、亜鉛は担体ではない。
The zinc content in such catalysts is 0.1 to ruthenium.
The content is adjusted to 50% by weight, preferably 2 to 20% by weight. Therefore, the main component of the catalyst is ruthenium, and zinc is not a carrier.

このような亜鉛を含有する有価のルテニウム化合物は、
亜鉛およびルテニウムの化合物の混合溶液を用いて、一
般的な共沈法などによって固体として得てもよいし、あ
るいは均一溶液の状態で得てもよい。
Valuable ruthenium compounds containing such zinc are
It may be obtained as a solid by a general coprecipitation method using a mixed solution of zinc and ruthenium compounds, or it may be obtained as a homogeneous solution.

本発明における触媒は、かかる亜、鉛を含有する有価の
ルテニウム化合物を、ルテニウムが金属状態に々るまで
還元することにより調整されるが、還元方法としては、
一般的なルテニウムの還元方法を応用することができる
。例えば、気相において水素で還元する方法、液相にお
いて水素もしくは適当な化学還元剤、例えば、NaBH
4やホルマリン々どを用いて還元する方法が好ましく応
用され、水素により気相もしくは液相で還元する方法は
特に好ましい。
The catalyst of the present invention is prepared by reducing a valuable ruthenium compound containing zinc and lead until the ruthenium is reduced to a metallic state.
A general ruthenium reduction method can be applied. For example, reduction with hydrogen in the gas phase, hydrogen or a suitable chemical reducing agent, e.g. NaBH, in the liquid phase.
A method of reduction using 4, formalin, etc. is preferably applied, and a method of reduction using hydrogen in the gas phase or liquid phase is particularly preferable.

気相において水素で還元する場合は、結晶子径の増加を
避ける意味で、極度の高温を避けたシ、あるいは水素を
他の不活性気体で希釈するなどの工夫をするとよい。ま
た、液相で還元する場合には、水やアルコール類に、亜
鉛を含有する有価のルテニウム化合物の固体を分散させ
て行なってもよいし、もしくは均一溶液の状態で行なっ
てもよい。この際、還元をよりよく進行させるために、
攪拌、加熱などを適当に行なうとよい。また、水のかわ
りにアルカリ水溶液や適当な金属塩水溶液、例えば、ア
ルカリ金属塩水溶液などを用いてもよい。
When reducing with hydrogen in the gas phase, it is recommended to avoid extremely high temperatures or dilute the hydrogen with another inert gas in order to avoid an increase in crystallite size. Further, when the reduction is carried out in a liquid phase, it may be carried out by dispersing a solid valuable ruthenium compound containing zinc in water or alcohol, or it may be carried out in the state of a homogeneous solution. At this time, in order to facilitate the reduction,
It is advisable to carry out appropriate stirring, heating, etc. Furthermore, instead of water, an aqueous alkaline solution or an appropriate aqueous metal salt solution, such as an aqueous alkali metal salt solution, may be used.

また、水素化触媒として亜鉛のかわシにあらかじめ鉄を
含有せしめたルテニウムの還元物を用いても同様の効果
が得られる。かかる触媒は、あらかじめ亜鉛を含有せし
めたルテニウムの還元物と同様の手法により得ることが
できる。使用できる鉄化合物は、塩化物、硝酸塩、硫酸
塩外どの塩、水酸化物、酸化物など巾広いものが使用可
能である。この触媒中の鉄含量は、ルテニウムに対し、
0.01〜50重景%、景気しくは0.1〜20重量%
に調整される。したがって、やはシ、これも触媒の主構
成要素はルテニウムである。この触媒のX線回折におけ
る回折角は、ルテニウムメタルと比較して高角側にずれ
る特徴がある。
Further, the same effect can be obtained by using a reduced product of ruthenium in which iron is pre-contained in zinc oxide as a hydrogenation catalyst. Such a catalyst can be obtained by the same method as a reduced product of ruthenium containing zinc in advance. A wide range of iron compounds can be used, including chlorides, nitrates, salts other than sulfates, hydroxides, and oxides. The iron content in this catalyst is relative to ruthenium.
0.01-50% by weight, 0.1-20% by weight for economic conditions
is adjusted to Therefore, the main component of the catalyst is also ruthenium. The diffraction angle in X-ray diffraction of this catalyst is characterized by being shifted to a higher angle side than that of ruthenium metal.

以上の如き水素化触媒粒子は、主にルテニウムよりなる
結晶子および/またはその凝集した粒子として反応系に
存在するが、シクロオレフィン類の選択率や収率を高め
るためには、該結晶子の平均結晶子径は200 又以下
であることが好ましく、100λ以下であることがさら
に好ましい。そこで、平均結晶子径は一般的方法、すな
わち、X線回折法によって得られる回折線巾の拡がシか
ら、5cherrerの式により算出されるものである
。具体的には0uKa線をX線源として用いた場合は、
回折角(2θ)で44°付近に極大をもつ回折線の拡が
シから算出されるものである。
The hydrogenation catalyst particles described above exist in the reaction system mainly as crystallites made of ruthenium and/or aggregated particles thereof, but in order to increase the selectivity and yield of cycloolefins, it is necessary to The average crystallite diameter is preferably 200 λ or less, more preferably 100 λ or less. Therefore, the average crystallite diameter is calculated by a general method, that is, from the expansion of the diffraction line width obtained by the X-ray diffraction method, using the 5cherrer formula. Specifically, when 0uKa rays are used as an X-ray source,
The broadening of the diffraction line having a maximum around 44° at the diffraction angle (2θ) is calculated from .

本発明においては、水の存在が必要である。水の量とし
ては、反応形式によって異なるが、一般的に用いる単環
芳香族炭化水素に対して0.01〜100重景倍共存景
気ることができるが、反応条件下において、原料および
生成物を主成分とする有機液相と、水を含む液相とが2
相を形成することが必要であシ、反応条件下において均
一相となるような極く微量の水の共存、もしくは極多量
の水の共存は効果を減少させ、また、水の量が多すぎる
と反応器を大きくする必要性も生ずるので、実用的にF
io、s〜20重景倍景気させることが望ましい。
The present invention requires the presence of water. The amount of water varies depending on the reaction type, but it can coexist with 0.01 to 100 times the amount of monocyclic aromatic hydrocarbons used, but under the reaction conditions, the raw materials and products An organic liquid phase mainly composed of
It is necessary to form a phase, and the coexistence of a very small amount of water that becomes a homogeneous phase under the reaction conditions, or the coexistence of a very large amount of water will reduce the effect, and the amount of water is too large. Therefore, it is necessary to increase the size of the reactor, so in practical terms F
It is desirable to increase the economy by 20 times.

また、本発明においては、すでに提案されている公知の
方法のように1周期表IA族元素、IIA族元素、Mn
 、 Fe 、 Zn 、 Co等の各種金属の塩類等
を添加してもよい。特に亜鉛の塩類の存在がよい結果を
与える。ここで、各種金属の塩としては、例えば、炭酸
塩1、酢酸塩などの弱酸塩、塩酸塩、硝酸塩、硫酸塩な
どの強酸塩が使用される。使用される量は、反応中に共
存する水に対しlXl0−5重量倍から室温での飽和溶
解量である。
In addition, in the present invention, unlike the known methods that have been proposed, elements of group IA of the periodic table, group IIA elements, Mn
, Fe, Zn, Co, and other salts of various metals may be added. In particular, the presence of zinc salts gives good results. Here, as the salts of various metals, for example, weak acid salts such as carbonate 1 and acetate, and strong acid salts such as hydrochloride, nitrate, and sulfate are used. The amount used is from 1X10-5 times the weight of water coexisting during the reaction to a saturated dissolution amount at room temperature.

また、本発明においては、共存する水相を酸性の条件下
で反応させることが好ましい結果を与える。水相を中性
もしくはアルカリ性とすると、反応速度は著しく低下し
、現実的な製造方法とはなシ難い。また、酸性にするた
めに、通常の酸、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、リ
ン酸などを加えてさしつかえない。特に硫酸は反応速度
を高めるのに極めて効果的である。とのようにして反応
系へ導入される水相のpHは0.5〜7未満、好ましく
は2〜6.5である。
Further, in the present invention, preferable results can be obtained by allowing the coexisting aqueous phase to react under acidic conditions. If the aqueous phase is made neutral or alkaline, the reaction rate will drop significantly, making this a practical production method. Further, to make it acidic, ordinary acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, phosphoric acid, etc. may be added. In particular, sulfuric acid is extremely effective in increasing the reaction rate. The pH of the aqueous phase introduced into the reaction system is from 0.5 to less than 7, preferably from 2 to 6.5.

本発明方法における部分還元反応は通常液相懸濁法にて
連続的または回分的に行なわれるが、固定相式でも行な
うことができる。反応条件は、使用する触媒や添加物の
種類や量によって適宜選択されるが、通常、水素圧は1
〜200147cm” G 、好ましくは10〜100
 A9/cm” Gの範囲であシ、反応温度は室温〜2
50℃、好ましくは100〜200℃の範囲である。ま
た、反応時間は、目的とするシクロヘキセン類の選択率
や収率の実質的な目標値を定め、適宜選択すればよく、
特に制限はないが、通常、数秒ないし数時間である。
The partial reduction reaction in the method of the present invention is usually carried out continuously or batchwise by a liquid phase suspension method, but it can also be carried out by a stationary phase method. The reaction conditions are appropriately selected depending on the type and amount of the catalyst and additives used, but usually the hydrogen pressure is 1.
~200147cm”G, preferably 10-100
The range is A9/cm"G, and the reaction temperature is room temperature to 2.
The temperature is 50°C, preferably in the range of 100 to 200°C. In addition, the reaction time may be selected as appropriate by determining the actual target values for the selectivity and yield of the desired cyclohexene.
Although there is no particular limit, it is usually several seconds to several hours.

(発明の効果) 本発明によれば、シクロオレフィンを得るための安定し
た触媒系となシ、工業的に極めて価値の高いものである
(Effects of the Invention) According to the present invention, a stable catalyst system for obtaining cycloolefins is provided, which is industrially extremely valuable.

(実施例) 次に実施例をもって本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はその要旨を超えカい限シ以下の実施例に限定され
るものではない。
(Examples) Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless it exceeds the gist thereof.

実施例1〜11 Zn(OH)zをあらかじめ含有せしめ九nu(oH)
、を還元して得た亜鉛を4.8重量%含有する水素化触
媒(平均結晶子径51A)0.5?、水280d、 Z
n804−7H2028,8f、ベンゼン140 xi
 1及び表1に示す平均粒子径を有する酸化物粉末3.
5tを反応器壁面、攪拌羽根などの接液部がチタン製の
内容積1jlのオートクレーブに仕込み、高速攪拌下1
50℃、水素圧50kf/cIn”Gにおいて、120
分間反応させた。
Examples 1 to 11 Pre-containing Zn(OH)z 9nu(oH)
A hydrogenation catalyst containing 4.8% by weight of zinc obtained by reducing , (average crystallite diameter 51A) 0.5? , water 280d, Z
n804-7H2028, 8f, benzene 140 xi
1. Oxide powder having the average particle diameter shown in Table 1 and 3.
5 tons were placed in an autoclave with an internal volume of 1 liter, whose wetted parts such as the reactor wall and stirring blade were made of titanium, and heated under high-speed stirring for 1 hour.
At 50°C and hydrogen pressure of 50kf/cIn"G, 120
Allowed to react for minutes.

反応後油相のみを除去し、新たにベンゼン14〇−を加
え、同様にして120分間反応させた。この操作を繰シ
返し5回目、10回目に反応液を1 rnlずつ経時的
に抜き出し、ガスクロマトグラフィーにより油相の組成
を分析した結果を表1に示す。
After the reaction, only the oil phase was removed, 140% of benzene was newly added, and the mixture was reacted in the same manner for 120 minutes. This operation was repeated for the 5th and 10th time, and 1 rnl of the reaction solution was extracted over time, and the composition of the oil phase was analyzed by gas chromatography. The results are shown in Table 1.

以下余白 いずれの場合も副生成物は、シクロヘキサンであった。Margin below The by-product in both cases was cyclohexane.

10回目の繰り返し反応後も反応器壁面などへの触媒の
付着は、いずれの酸化物を添加した場合も観察されなか
った。
Even after the 10th repeated reaction, no catalyst was observed to adhere to the reactor walls, etc., regardless of the addition of any of the oxides.

比較例1 酸化物を添加しなかった以外は、実施例1〜11と同様
に反応させた。その結果を表2に示す。
Comparative Example 1 The reaction was carried out in the same manner as in Examples 1 to 11, except that no oxide was added. The results are shown in Table 2.

表2 10回目の繰り返し反応後、反応器内壁などに触媒の付
着がみられ、安定な反応系を維持することが困難である
ことが判った。
Table 2 After the 10th repeated reaction, adhesion of catalyst was observed on the inner wall of the reactor, etc., and it was found that it was difficult to maintain a stable reaction system.

これらより、本発明方法における酸化物の添加により、
極めて安定してシクロヘキセンが得られることか判る。
From these, by adding the oxide in the method of the present invention,
It can be seen that cyclohexene can be obtained extremely stably.

実施例12〜18 pe(OH)sをあらかじめ含有せしめた1u(OH)
sを還元して得た鉄を2.4重量%含有する水素化触媒
(平均結晶子径sI! ) 0.7 tを用いた以外は
、実施例1〜11と同様に反応させた。その結果を表3
に示す。
Examples 12-18 1u(OH) containing pe(OH)s in advance
The reaction was carried out in the same manner as in Examples 1 to 11, except that a hydrogenation catalyst (average crystallite diameter sI!) of 0.7 t containing 2.4% by weight of iron obtained by reducing s was used. Table 3 shows the results.
Shown below.

以下余白 比較例2 酸化物を用いない以外は、実施例12〜18と同様に反
応させた。その結果を表4に示す。
Comparative Example 2 Comparative Example 2 The reaction was carried out in the same manner as in Examples 12 to 18, except that no oxide was used. The results are shown in Table 4.

表  4 実施例19〜25 几u(OH)3を還元して得た水素化触媒(平均結晶子
径55 A) 0.7 tを用いた以外は、実施例1〜
11と同様に反応させた。その結果を表5に示す。
Table 4 Examples 19 to 25 Examples 1 to 25 except that 0.7 t of hydrogenation catalyst (average crystallite diameter 55 A) obtained by reducing u(OH)3 was used.
The reaction was carried out in the same manner as in 11. The results are shown in Table 5.

以下余白 比較例3 酸化物を使用しない他は、実施例19〜25と同様の操
作を行なった。その結果を表6に示す。
Margin Comparative Example 3 The same operations as in Examples 19 to 25 were performed except that no oxide was used. The results are shown in Table 6.

表  6 実施例26〜32 znS04・7H20のかわシにZn0J!215.4
 fを用いた以外は、実施例1〜11と同様に反応を行
なった。
Table 6 Examples 26 to 32 Zn0J for znS04/7H20! 215.4
The reaction was carried out in the same manner as in Examples 1 to 11 except that f was used.

その結果を表7に示す。The results are shown in Table 7.

以下余白 比較例4 酸化物を用いない以外は、実施例26〜32と同様に反
応を行なった。その結果を表8に示す。
Comparative Example 4 Comparative Example 4 The reaction was carried out in the same manner as in Examples 26 to 32, except that no oxide was used. The results are shown in Table 8.

表  8 比較例5〜15 通常の平衡吸着法により、酸化物に塩化ルテニウムを吸
着させ、水素還元を行なって調製したルテニウムを1重
量%担持させた水素化触媒5.Ofを用い、酸化物を添
加しない以外は、実施例1〜11と同様に操作を行ない
、繰シ返し5回反応を行った。その結果を表9に示す。
Table 8 Comparative Examples 5 to 15 Hydrogenation catalyst prepared by adsorbing ruthenium chloride onto an oxide by a normal equilibrium adsorption method and carrying 1% by weight of ruthenium by hydrogen reduction 5. The reaction was repeated five times in the same manner as in Examples 1 to 11 except that Of was used and no oxide was added. The results are shown in Table 9.

以下余白 これらよシ、本発明における酸化物を添加する系は、通
常の担持触媒の系とは全く異質のものであることが明白
である。
From the following margins, it is clear that the system in which oxides are added in the present invention is completely different from ordinary supported catalyst systems.

特許出願人 旭化成工業株式会社 手続補正書(自発] 昭和61年9月チ日 特許庁長官 黒 1)明 雄 殿 1、事件の表示   昭和61年特許願間第41981
  号2、発明の名称 シクロオレフィンを製造する方法 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 大阪府大阪市北区堂島浜1丁目2番6号4、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」及び 、八 「発明の詳細な説明」の欄   、〜、・1・、J − ”1“(/″ 以  上 特許請求の範囲 (1)単環芳香族炭化水素を主に金属ルテニウムよりな
る粒子を水素化触媒として、水の共存下、水素により部
分還元するに際し、水素化触媒とンタル、クロ、ム、鉄
、コバルト、チタン、モジくはケイ素より選ばれた少な
くとも一種の金属の酸化物を添加して反応を行うことを
特徴とするシクロオレフィンを製造する方法 (2)添加する酸化物の量が水に対し、IXIG−”〜
0.3重量倍である特許請求の範囲第1項記載のシクロ
オレフィンを製造する方法 (3)添加する酸化物の平均粒子径が、0.0O5〜1
00μである特許請求の範囲第1項記載のシクロオレフ
ィンを製造する方法 (4)水素化触媒の平均結晶子径が200A以下である
特許請求の範囲第1項記載のシクロオレフィンを製造す
る方法 (5)水素化触媒があらかじめ亜鉛を含有せしめたルテ
ニウムの還元物である特許請求の範囲第1項記載のシク
ロオレフィンを製造する方法(6)水素化触媒中の亜鉛
含有量が、主成分であるルテニウムに対し0.5〜50
重量%である特許請求の範囲第5項記載のシクロオレフ
ィンを製造する方法 (7)水素化触媒があらかじめ鉄を含有せしめたルテニ
ウムの還元物である特許請求の範囲第1頂記載のシクロ
オレフィンを製造する方法(8)水素化触媒中の鉄含有
量が、主成分であるルテニウムに対し0.01〜50重
量%である特許請求の範囲第7項記載のシクロオレフィ
ンを製造する方法 (9)少なくとも一種の水溶性亜鉛化合物の共存下、酸
性条件下において反応を行なう特許請求の範囲第1項記
載のシクロオレフィンを製造する方法
Patent Applicant Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd. Procedural Amendment (Voluntary) September 1985 Commissioner of the Patent Office Kuro 1) Akio Yu 1, Indication of Case 1985 Patent Application Interval No. 41981
No. 2, Name of the invention Method for producing cycloolefins 3, Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant 1-2-6-4 Dojimahama, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture Scope" and column 8 "Detailed Description of the Invention"~,・1・,J-"1"(/" or more Claims (1) Monocyclic aromatic hydrocarbons mainly composed of ruthenium metal oxidation of the hydrogenation catalyst and at least one metal selected from tal, chromium, chromium, iron, cobalt, titanium, moji, or silicon in the presence of water using particles as a hydrogenation catalyst. (2) A method for producing cycloolefin characterized by carrying out the reaction by adding oxides (2) The amount of oxide added is
0.3 times the weight of the cycloolefin according to claim 1 (3) The average particle diameter of the oxide to be added is 0.0O5 to 1
(4) A method for producing a cycloolefin according to claim 1, in which the average crystallite diameter of the hydrogenation catalyst is 200 A or less ( 5) A method for producing a cycloolefin according to claim 1, wherein the hydrogenation catalyst is a reduced product of ruthenium containing zinc in advance. (6) The zinc content in the hydrogenation catalyst is the main component. 0.5-50 for Ruthenium
(7) A method for producing a cycloolefin according to claim 5, in which the hydrogenation catalyst is a reduced product of ruthenium containing iron in advance. Manufacturing method (8) Method for manufacturing a cycloolefin according to claim 7, wherein the iron content in the hydrogenation catalyst is 0.01 to 50% by weight based on ruthenium as the main component (9) A method for producing a cycloolefin according to claim 1, wherein the reaction is carried out under acidic conditions in the presence of at least one water-soluble zinc compound.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)単環芳香族炭化水素を主に金属ルテニウムよりな
る粒子を水素化触媒として、水の共存下、水素により部
分還元するに際し、水素化触媒とは別に、ホウ素を除く
IIIA族元素、バナジウムを除くVB族元素、クロム、
鉄、コバルト、チタン、もしくはケイ素より選ばれた少
なくとも一種の金属の酸化物を添加して反応を行うこと
を特徴とするシクロオレフィンを製造する方法
(1) When partially reducing monocyclic aromatic hydrocarbons with hydrogen in the presence of water using particles mainly made of metal ruthenium as a hydrogenation catalyst, boron is removed separately from the hydrogenation catalyst.
Group IIIA elements, Group VB elements except vanadium, chromium,
A method for producing a cycloolefin, characterized in that the reaction is carried out by adding an oxide of at least one metal selected from iron, cobalt, titanium, or silicon.
(2)添加する酸化物の量が水に対し、1×10^−^
3〜0.3重量倍である特許請求の範囲第1項記載のシ
クロオレフィンを製造する方法
(2) The amount of oxide added is 1 x 10^-^ relative to water
A method for producing a cycloolefin according to claim 1, which is 3 to 0.3 times by weight.
(3)添加する酸化物の平均粒子径が、0.005〜1
00μである特許請求の範囲第1項記載のシクロオレフ
ィンを製造する方法
(3) The average particle diameter of the oxide to be added is 0.005 to 1
A method for producing a cycloolefin according to claim 1 which is 00μ
(4)水素化触媒の平均結晶子径が200Å以下である
特許請求の範囲第1項記載のシクロオレフィンを製造す
る方法
(4) A method for producing a cycloolefin according to claim 1, wherein the hydrogenation catalyst has an average crystallite diameter of 200 Å or less.
(5)水素化触媒があらかじめ亜鉛を含有せしめたルテ
ニウムの還元物である特許請求の範囲第1項記載のシク
ロオレフィンを製造する方法
(5) A method for producing a cycloolefin according to claim 1, wherein the hydrogenation catalyst is a reduced product of ruthenium containing zinc in advance.
(6)水素化触媒中の亜鉛含有量が、主成分であるルテ
ニウムに対し0.5〜50重量%である特許請求の範囲
第5項記載のシクロオレフィンを製造する方法
(6) The method for producing a cycloolefin according to claim 5, wherein the hydrogenation catalyst has a zinc content of 0.5 to 50% by weight based on ruthenium as a main component.
(7)水素化触媒があらかじめ鉄を含有せしめたルテニ
ウムの還元物である特許請求の範囲第1項記載のシクロ
オレフィンを製造する方法
(7) A method for producing a cycloolefin according to claim 1, wherein the hydrogenation catalyst is a reduced product of ruthenium containing iron in advance.
(8)水素化触媒中の鉄含有量が、主成分であるルテニ
ウムに対し0.01〜50重量%である特許請求の範囲
第7項記載のシクロオレフィンを製造する方法
(8) The method for producing a cycloolefin according to claim 7, wherein the iron content in the hydrogenation catalyst is 0.01 to 50% by weight based on ruthenium as the main component.
(9)少なくとも一種の水溶性亜鉛化合物の共存下、酸
性条件下において反応を行なう特許請求の範囲第1項記
載のシクロオレフィンを製造する方法
(9) A method for producing a cycloolefin according to claim 1, wherein the reaction is carried out under acidic conditions in the presence of at least one water-soluble zinc compound.
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US06/914,495 US4734536A (en) 1985-10-03 1986-10-02 Process for producing cycloolefins
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