JPS6388139A - Production of cycloolefin - Google Patents

Production of cycloolefin

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JPS6388139A
JPS6388139A JP61233344A JP23334486A JPS6388139A JP S6388139 A JPS6388139 A JP S6388139A JP 61233344 A JP61233344 A JP 61233344A JP 23334486 A JP23334486 A JP 23334486A JP S6388139 A JPS6388139 A JP S6388139A
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Japan
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catalyst
ruthenium
zinc
reaction
basic zinc
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Hajime Nagahara
肇 永原
Matsuo Konishi
満月男 小西
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Abstract

PURPOSE:To obtain the titled compound useful as a raw material for polyamide, etc., in high yield, by partially reducing a monocyclic aromatic hydrocarbon in the presence of water and a solid basic zinc salt using a highly active specific catalyst system composed of a main catalyst and other components and stable over a long period. CONSTITUTION:The objective compound can be produced by partially reducing a monocyclic aromatic hydrocarbon with hydrogen under neutral or acidic condition in the presence of at least one kind of a solid basic zinc salt (prefer ably basic zinc sulfate) and water, using a catalyst system comprising (A) a hydrogenated catalyst particle composed mainly of metallic ruthenium having an average crystal particle diameter of <=200Angstrom , preferably <=100Angstrom or a reduc tion product of ruthenium doped with zinc and (B) hydrate of hydroxide or oxide of one or more metals selected from Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Cr, etc., (prefer ably Zr hydroxide).

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、単環芳香族炭化水素を部分還元し、高選択率
、高収率で対応するシクロオレフィン類、特にシクロヘ
キセン類を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 provides a method for partially reducing monocyclic aromatic hydrocarbons to produce corresponding cycloolefins, particularly cyclohexanes, with high selectivity and high yield. It is related to.

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
その価値が筋く、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 great value as intermediate raw materials for organic chemical industrial 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vm族元素を含有
する触媒組成物を用いる方法(特公昭56−zzsso
号公報)、(2)ニッケル、コノ々ルト、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、アルコールまたはニス ・チルを添加剤とし
て用いる方法(特公昭52−3933号公報) 、(3
)銅、錯、ニア /S A/ト、ま′fcl′i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、II
AIA族金属よびマンガン、より選ばれた少なくとも1
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(特公昭57−7607号公報)、<5
)ルテニウムおよびロジウムの少なくとも1種を主成分
とする固体触媒を周期表IA族金属、IIAIA族金属
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1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51−9
8243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1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59−18
4138号公報) 、(7)水および少なくとも1種の
亜鉛化合物の存在下に、200λ以下の平均結晶子径を
有する金属ルテニウム結晶子および/またはその凝集し
た粒子を使用する方法(特開昭61−50930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 Vm of the periodic table (Japanese Patent Publication No. 56-ZZSSO
(2) A method using a ruthenium catalyst supported on an oxide of nickel, conort, chromium, titanium or zirconium and using alcohol or varnish as an additive (Japanese Patent Publication No. 3933/1982), (3
) A method using a ruthenium catalyst containing copper, complex, near /SA/to, ma'fcl'i potassium, water and a phosphate compound (Japanese Patent Publication No. 4536/1983), +
4) Ruthenium catalyst and group IA metals of the periodic table, II
At least one selected from AIA group metals and manganese
A method of reacting in the presence of a neutral or acidic aqueous solution containing a salt of a cation of a species (Japanese Patent Publication No. 57-7607), <5
) A solid catalyst containing at least one of ruthenium and rhodium as a main component in an aqueous solution containing a salt of at least one cation selected from the group consisting of Group IA metals of the Periodic Table, Group IIAIA metals, iron, and zinc. A method of reacting in the presence of water using a pretreated product (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-9
(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. 59-18
4138), (7) A method using metal ruthenium crystallites and/or aggregated particles thereof having an average crystallite diameter of 200λ or less in the presence of water and at least one zinc compound (Japanese Patent Laid-Open No. 61 -50930), 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だめに、原料の転
化率を著しく抑える必要があったり、反応速度が俸めて
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 is necessary to significantly suppress the conversion rate of the raw material, or the reaction rate is slow. The yield and productivity of cyclohexenes are generally low, such as very small sizes, and currently there is no practical method for producing cyclohexenes.

また、かかるシクロヘキセン類の製造方法が実用的なも
のとなるためには、反応に用いられる触媒が、継続的に
安定な活性もしくは選択性を維持できるものであること
が必要かつ重要であるが、従来の技術においては、この
点において必ずしも充分とはいえない。
In addition, in order for the method for producing cyclohexene to be practical, it is necessary and important that the catalyst used in the reaction can continuously maintain stable activity or selectivity. Conventional techniques are not necessarily sufficient in this respect.

また、本発明者らの検討によれば、例えば、特開昭61
−50930号公報で提案されている金属ルテニウム粒
子を単独に触媒として用いた場合には、比較的高収率で
シクロオレフィンが得られる場合もあるが、反応器と反
応液の接液部などに該触媒が付着、堆積したり、触媒自
身が変化するなど、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, JP-A-61
When the metallic ruthenium particles proposed in Publication No. 50930 are used alone as a catalyst, cycloolefins may be obtained in relatively high yields, but It has been found that there are many cases in which it is difficult to maintain a stable reaction system, such as when the catalyst adheres or accumulates, or when the catalyst itself changes.

(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るため、シクロヘ
キセン類の収率向上、および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 the problems, the present inventors aimed to improve the yield of cyclohexene and to obtain a stable catalyst system that is industrially advantageous. The present invention was arrived at after intensive study on a catalyst system in a hydrogen partial reduction method, that is, a system consisting of a main catalyst and other components.

すなわち、本発明は、単項芳香族炭化水素を水の共存下
、水素により部分還元するに際し、200X以下の平均
結晶子径を有する金属ルテニウムを主成分とする水素化
触媒粒子を用い、該触媒粒子とは別に、Ti、 Zr、
 Hf、 Nb、 Ta、 Cr、 Fe、 Co。
That is, the present invention uses hydrogenation catalyst particles containing metal ruthenium as a main component and having an average crystallite size of 200X or less when partially reducing a single aromatic hydrocarbon with hydrogen in the presence of water. Apart from Ti, Zr,
Hf, Nb, Ta, Cr, Fe, Co.

Aβ、Ga、、Stより選ばれた少なくとも1種の金属
の水酸化物もしくは酸化物の水和物を添加し、さらに、
少なくとも1種の固体塩基性亜鉛塩の共存下、中性また
は酸性の条件下に反応を行なうことにより、従来にない
良好な収率でシクロオレフィン類書、しかも驚くほど安
定した′触媒系として便用できるシクロオレフィンを製
造する方法である。
Adding a hydrate of at least one metal hydroxide or oxide selected from Aβ, Ga, St, and
By carrying out the reaction under neutral or acidic conditions in the coexistence of at least one solid basic zinc salt, cycloolefins can be produced in unprecedentedly good yields, and moreover, it can be used as a surprisingly stable catalyst system. This is a method for producing cycloolefins.

本発明方法によれば、シクロオレフィン類の収率を40
%以上とすることが可能であると同時に、本発明の如き
組合わせによって初めて、水素化触媒の様々な変質、例
えば、経時的な凝集の進行、平均結晶子径の変化などに
よる反志成績の変化を著しく抑制することができ、実用
的な見地から極めて有用な方法である。
According to the method of the present invention, the yield of cycloolefins can be increased to 40%.
% or more, and at the same time, the combination of the present invention can prevent various deterioration of the hydrogenation catalyst, such as progression of agglomeration over time, change in average crystallite diameter, etc. This is an extremely useful method from a practical standpoint, as it can significantly suppress changes.

以下、本発明の具体的な実施、!!?様を説明する。Below, specific implementation of the present invention,! ! ? Explain the situation.

本発明の原料となる単項芳香族炭化水素とは、ベンゼン
、トルエン、キシレン類、炭素Ix4以下。
The monoary aromatic hydrocarbons used as raw materials for the present invention include benzene, toluene, xylenes, and carbon Ix4 or less.

アルキル基を有する低級アルキルベンゼン類をいう。Refers to lower alkylbenzenes having an alkyl group.

本発明においては、200X以下の平均結晶子径を有す
る金属ルテニウムを主成分とする水素化触媒粒子を用い
る。この触媒は、種々のルテニウム化合物を還元して得
らnるもの、またはその調製段階もしくは調製後におい
て他の金属、例えば、′亜鉛もしくはクロム、モリブデ
ン、タングステン、マンガン、コノ々ルト、ニッケル、
’?、f14ナトヲ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、ルテニウムレッド、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、ヒドラジン等による化
学還元法によって行うことができる。特にルテニウムの
塩を加水分解して水酸化物とし、これを還元する方法は
好ましく用いられる。
In the present invention, hydrogenation catalyst particles containing metallic ruthenium as a main component and having an average crystallite diameter of 200X or less are used. These catalysts can be obtained by reducing various ruthenium compounds or, during or after their preparation, contain other metals, such as zinc or chromium, molybdenum, tungsten, manganese, coronate, nickel,
'? The main component is ruthenium to which f14 is added. There are no particular restrictions on the various ruthenium compounds, but examples include chlorides, bromides, iodides, nitrates,
Sulfate, hydroxide, oxide, ruthenium red, or various complexes containing ruthenium can be used. Reduction methods include reduction with hydrogen gas or chemical reduction with formalin, sodium borohydride, hydrazine, etc. This can be done by In particular, a method of hydrolyzing a ruthenium salt to form a hydroxide and reducing this is preferably used.

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後、還元して得られる還元
物であり、ルテニウムは金属状態まで還元されたもので
ある。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
る亜鉛化合物は、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、酸化物など巾広いも
のが使用可能である。
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 previously impregnating a valuable ruthenium compound with a zinc compound and then reducing the resulting ruthenium compound, in which ruthenium is reduced to a metallic state. Valuable ruthenium compounds that can be used include, for example:
These include salts such as chlorides, nitrates, and sulfates, complexes such as ammine complexes, hydroxides, and oxides, but trivalent or tetravalent ruthenium compounds are particularly easy to obtain, and
It is preferred because it is easy to handle. Furthermore, a wide range of zinc compounds can be used, including salts such as chlorides, nitrates, and sulfates, complexes such as ammine complexes, hydroxides, and oxides.

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.

かかる亜鉛を含有する有価のルテニウム化合物の還元方
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、NaBH4やホルマリンな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。
As a method for reducing such a valuable ruthenium compound containing zinc, a general method for reducing ruthenium can be applied. For example, a method of reducing with hydrogen in the gas phase, a method of reducing with hydrogen or an appropriate chemical reducing agent such as NaBH4 or formalin in the liquid phase, and a method of reducing with hydrogen in the gas or liquid phase are preferably applied. is particularly preferred.

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り、あるいは水≠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 to dilute water 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.

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、さら
Kは反応速度を高めるだめには、該結晶子の平均結晶子
径は200^以下であることが必要であり、150λ以
下であることが好ましく、xooX以下であることがさ
らに好ましい。
The hydrogenation catalyst particles described above exist in the reaction system mainly as crystallites made of ruthenium and/or aggregated particles thereof, but the selectivity and yield of cycloolefins, as well as K, are important for increasing the reaction rate. The average crystallite diameter of the crystallites must be 200^ or less, preferably 150λ or less, and more preferably xooX or less.

ここで、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nる回折線巾の拡がりから、5che
rrerO式により算出されるものである。
Here, the average crystallite diameter is determined by a general method, that is, from the spread of the diffraction line width n obtained by the X-ray diffraction method.
It is calculated using the rrerO formula.

具体的には、CuKa線をX線源として用いた場合は、
回折角(2θ)で440付近に極大をもつ回折線の拡が
りから算出されるものである。
Specifically, when CuKa rays are used as an X-ray source,
It is calculated from the spread of a diffraction line that has a maximum around 440 degrees at a diffraction angle (2θ).

本発明においては、上記の如き水素化触媒粒子とは別に
、Tt、 Zr、 Hf、 Nb、 Ta、 Cr、 
Fe。
In the present invention, in addition to the above hydrogenation catalyst particles, Tt, Zr, Hf, Nb, Ta, Cr,
Fe.

Co、Aλ、Ga、Stより選ばれた少なくとも1種の
金属の水酸化物もしくは酸化物の水和物を添加して反応
が行なわれるが、zrおよびHfの水酸化物が好ましく
、さらには、zrの水酸化物が好ましい。
The reaction is carried out by adding a hydroxide or hydrate of an oxide of at least one metal selected from Co, Aλ, Ga, and St, and hydroxides of zr and Hf are preferred, and further, Hydroxide of zr is preferred.

添加される金属の水酸化物もしくは酸化物の水和物の量
は水に対して、前記金属のみの量に換算してI X 1
0−4〜0.3重量倍、好ましくはI X 10−3〜
o、i重量倍であろう かかる金属の水酸化物もしくは酸化物の水和物は、一般
的に該金属の塩水溶液の加水分解あるいは、アルカリな
いしアンモニア等の添加で得られるものである。金属塩
としては、例えば、塩化物、臭化物、ヨウ化物、オキシ
塩化物、硝酸塩、硫酸塩、あるいは該金属を含む錯体な
ど巾広いものを用いることができる。
The amount of the metal hydroxide or oxide hydrate to be added is I x 1 in terms of the amount of the metal alone relative to water.
0-4 to 0.3 times by weight, preferably I x 10-3 to
Hydrates of such metal hydroxides or oxides, which may have a weight of o, i, are generally obtained by hydrolysis of an aqueous salt solution of the metal or by addition of an alkali, ammonia, or the like. A wide variety of metal salts can be used, such as chlorides, bromides, iodides, oxychlorides, nitrates, sulfates, and complexes containing the metals.

かかる水酸化物もしくは酸化物の水和物を添加すること
によって得られる効果は、反応器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、特に長い
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。まだ、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、増蓋し、触媒の仕込みや、回収
を容易にするなどの効果もある。
The effect obtained by adding such a hydroxide or oxide hydrate is to suppress fluctuations in the reaction system due to adhesion of the hydrogenation catalyst to the reactor surface or agglomeration of the hydrogenation catalyst, and to stabilize the reaction system. Maintaining the reaction system is particularly effective when producing cycloolefin continuously over a long period of time. Still, there is an effect of making it easier to handle the slurry containing the hydrogenation catalyst, for example, by apparently diluting the hydrogenation catalyst, increasing the cap, and making it easier to charge and recover the catalyst.

一方、明記されるべきことは、かかる水酸化物もしくは
酸化物の水和物に浸漬法、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、還元して調製したルテニ
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 a ruthenium-supported catalyst prepared by supporting ruthenium on a hydroxide or oxide hydrate by a conventional method such as a dipping method, a drying method, a precipitation method, etc. When used as a hydrogenation catalyst, the selectivity of cycloolefins is extremely low compared to the method of the present invention, and the addition of oxides in the method of the present invention is essentially different from the ruthenium supported catalyst. be.

本発明において反応系に共存する固体塩基性亜鉛塩とは
各種の酸の共役塩基残基とこれとは別の塵性成分とみな
される水酸基または酸素原子を併合する亜鉛の塩を指す
。具体的には例えばZ n S 04・1/2 Z n
 O、Zn 804 ” ZnO・N20. Zn S
O4・!3ZnO−nH20(nは0(n≦8なる数)
 、 ZnSO4・4Zn0・4H20などに代表れる
塩基性硫酸亜鉛、ZnF2 ・4Zn (OH)2 、
 Zn0・3ZnCj!2 ’H20,ZnO”ZnC
f12”N20および1.5H3o。
In the present invention, the solid basic zinc salt coexisting in the reaction system refers to a zinc salt that combines a conjugate base residue of various acids with a hydroxyl group or an oxygen atom that is considered to be a dusty component. Specifically, for example, Z n S 04・1/2 Z n
O, Zn 804 ” ZnO・N20. Zn S
O4・! 3ZnO-nH20 (n is 0 (n≦8)
, basic zinc sulfate such as ZnSO4・4Zn0・4H20, ZnF2・4Zn(OH)2,
Zn0・3ZnCj! 2 'H20, ZnO"ZnC
f12”N20 and 1.5H3o.

3Zn0 ・2ZnCA2 ・11H20,2ZnO−
ZnCft2 ・11H20゜2ZnO−Z nCA1
2 ・4H20,5Zn0 ・2ZnC12・26H2
0,5Zn0 ・5ZnCI12 ・8H20,3Zn
O・ZnCf2 ・nN20(nは2.3゜4.5.又
け8)、4ZnO−ZnCn2−nN20(nは4.6
又は11 )、5ZnO−ZncJ!2 ・nN20(
nは6.8又は29)。
3Zn0 ・2ZnCA2 ・11H20,2ZnO−
ZnCft2 ・11H20゜2ZnO-Z nCA1
2 ・4H20, 5Zn0 ・2ZnC12・26H2
0,5Zn0 ・5ZnCI12 ・8H20,3Zn
O・ZnCf2・nN20 (n is 2.3° 4.5. 8), 4ZnO-ZnCn2-nN20 (n is 4.6
or 11), 5ZnO-ZncJ! 2 ・nN20(
n is 6.8 or 29).

11Zn02ZnC12,6ZnO・ZnCA2 ・6
H20および10H20゜8ZnO’ZnCJ!2 ・
10H20,9ZnO−ZnCf2 ・3H20および
14H20,ZnRr21ZnC1nH20(nは10
.13又は29)。
11Zn02ZnC12,6ZnO・ZnCA2・6
H20 and 10H20°8ZnO'ZnCJ! 2 ・
10H20,9ZnO-ZnCf2 ・3H20 and 14H20,ZnRr21ZnC1nH20 (n is 10
.. 13 or 29).

ZnBr2 ・5Zn()6H20,ZnBr2 ・6
Zn0 ・35H20,ZnI2’4Zn(OH)2.
Zn5・5Zn0・11H20,ZnI2・9ZnC1
24H,Oなどに代表される塩基性ハロゲン化亜鉛、8
ZnO−N205 ・4H20,4ZnO−N205・
4H20,5ZnO・N205−5 H,Oおよび6 
N20.5 Z n O−N205 ・5H*Oなどで
代表される塩基性硝酸亜鉛、4Zn□PzOs・N20
に代表される塩基性正リン酸亜鉛さらには塩基性酢酸亜
鉛などがあり、特に塩基性硫酸亜鉛、塩基性塩化亜鉛は
好筐しい結果を与える。
ZnBr2 ・5Zn()6H20,ZnBr2 ・6
Zn0 ・35H20, ZnI2'4Zn(OH)2.
Zn5・5Zn0・11H20, ZnI2・9ZnC1
Basic zinc halides such as 24H, O, etc.
ZnO-N205 ・4H20,4ZnO-N205・
4H20,5ZnO・N205-5 H, O and 6
N20.5 Z n O-N205 ・Basic zinc nitrate represented by 5H*O, 4Zn□PzOs・N20
There are basic zinc orthophosphates represented by , and basic zinc acetate. In particular, basic zinc sulfate and basic zinc chloride give good results.

どれらの塩基性亜鉛塩は、一般的には亜鉛の塩の水溶液
を適当に処理することによって得ることができる。例え
ば、亜鉛の塩の水溶液を母液として適当なアルカリ剤を
作用させたり、更には熱したりすることにより、固体と
して得ることができる。また、亜鉛の強酸塩の水溶液に
水酸化亜鉛あるいは酸化亜鉛を加えて煮沸するなどして
も種々の塩基性亜鉛塩の混合物として得られる場合もあ
る。又、金属亜鉛を適当に処理して得られる場合もある
Any basic zinc salt can generally be obtained by appropriately treating an aqueous solution of the zinc salt. For example, it can be obtained as a solid by using an aqueous solution of zinc salt as a mother liquor and treating it with a suitable alkaline agent or by heating it. Alternatively, a mixture of various basic zinc salts may be obtained by adding zinc hydroxide or zinc oxide to an aqueous solution of a strong zinc salt and boiling it. It may also be obtained by appropriately treating metallic zinc.

これらを反応系において固体として共存させるには、こ
れらの1sもしくは混合物を粉末の形でルテニウム触媒
と混合し、もしくけ別個に反応系へ添加することが好ま
しい。
In order for these to coexist as solids in the reaction system, it is preferable to mix these 1s or a mixture with the ruthenium catalyst in powder form and add them separately to the reaction system.

本発明方法においてはこれら塩基性亜鉛塩が不溶の状態
で共存する必要がある。塩基性亜鉛塩の水溶液に対する
溶解度は一般的に水溶液が中性の場合に袖はぼ無視し得
る量であるが、水溶液のpHが低くなると増加するので
、反応系への添加量は水溶液のpHを考慮に入れて決め
ることが好ましい。但し、本発明に用いZルテニウム触
媒がもつ吸着力によって、塩基性亜鉛塩の反応系内にお
ける飽和溶解度以下の添加量であっても触媒上に固体と
して共存できる場合が多い。
In the method of the present invention, these basic zinc salts must coexist in an insoluble state. The solubility of basic zinc salts in aqueous solutions is generally negligible when the aqueous solution is neutral, but it increases as the pH of the aqueous solution decreases, so the amount added to the reaction system depends on the pH of the aqueous solution. It is preferable to take this into consideration when deciding. However, due to the adsorption power of the Z ruthenium catalyst used in the present invention, it is often possible to coexist as a solid on the catalyst even if the amount added is below the saturation solubility of the basic zinc salt in the reaction system.

この様な固体塩基性亜鉛塩は、反応系から水素化触媒と
共に分離して、X線回折、螢光X線、X線光電子分光な
どにより直接固体のまま確認することができる。またこ
の固体塩基性亜鉛塩の共存量を定量する方法としては水
素化触媒と共に分離された固体を溶解し、測定する方法
が好ましく用いられる。
Such a solid basic zinc salt can be separated from the reaction system together with the hydrogenation catalyst and directly confirmed as a solid by X-ray diffraction, X-ray fluorescence, X-ray photoelectron spectroscopy, etc. In addition, as a method for quantifying the coexisting amount of this solid basic zinc salt, a method is preferably used in which the solid separated together with the hydrogenation catalyst is dissolved and measured.

具体的には反応液中より触媒スラリーを沈降せしめた後
、上澄み液を除去し、残存するスラ17 +に、もしく
は反応液中のスラリーより濾過して得られる固形物に不
溶塩基性亜鉛塩を溶解し得る液、例えば濃塩酸などを加
えて、通常行なわれる亜鉛イオンの分析一定量によって
知ることができる。
Specifically, after the catalyst slurry is precipitated from the reaction solution, the supernatant liquid is removed and an insoluble basic zinc salt is added to the remaining slurry 17 + or to the solid obtained by filtering the slurry in the reaction solution. This can be determined by adding a dissolvable liquid, such as concentrated hydrochloric acid, and then analyzing a certain amount of zinc ion, which is commonly carried out.

又反応系に共存するイオンによる分析への影響を除去す
る等の目的で、場合によっては不溶塩基性亜鉛塩の溶解
量が無視出来る程度の水で、これらスラリーもしくは濾
過した固形物を洗浄した後、濃塩酸等を加えて、亜鉛イ
オンの定量を行っても良い。
In addition, in order to eliminate the influence of ions coexisting in the reaction system on the analysis, in some cases, after washing the slurry or filtered solid with water in which the amount of dissolved basic zinc salt can be ignored. , concentrated hydrochloric acid, etc. may be added to quantify zinc ions.

本発明においては、かかる固体塩基性亜鉛塩を、水素化
触媒に対し、亜鉛のみの量に換算して1×10″″4〜
1重量倍、好ましくはI X 10−3〜0.5重量倍
共存させて反応を行なう。共存量が少なすぎるとシクロ
オレフィンの選択率、収率の向上に対する効果が希薄で
あり、多すぎると反応速度が低下して、結果的に多量の
水素化触媒が必要となるため、工業的に有利な反応系と
なり難い。
In the present invention, the solid basic zinc salt is added to the hydrogenation catalyst in an amount of 1 x 10''4 to
The reaction is carried out in the presence of 1 times by weight, preferably from 10-3 to 0.5 times by weight. If the coexisting amount is too small, the effect on improving the selectivity and yield of cycloolefin will be weak, and if it is too large, the reaction rate will decrease, resulting in the need for a large amount of hydrogenation catalyst. It is difficult to create an advantageous reaction system.

このように1固体塩基性亜鉛塩を共存させることにより
、シクロオレフィンの選択率、収率を高めることができ
る。さらには、同等の高選択率、高収率を維持できる反
応温度範囲が拡大し、比較的低温においてもシクロオレ
フィンを収率良く得ることができるので、反応条件選定
の自由度が拡大し、工業的に極めて価値の高いものとな
る。
By coexisting one solid basic zinc salt in this manner, the selectivity and yield of cycloolefin can be increased. Furthermore, the reaction temperature range in which the same high selectivity and yield can be maintained has been expanded, and cycloolefins can be obtained in good yield even at relatively low temperatures, so the degree of freedom in selecting reaction conditions has expanded, and industrial It becomes extremely valuable.

このように、塩基性亜鉛塩を共存させること忙よって何
故シクロオレフィンの選択率、収率が向上するかは必ず
しも定かではないが、共存する不溶塩基性亜鉛塩が水素
化触媒上に吸着し、シクロオレフィンの生成に有利な活
性点を現出していると考えられる。
Although it is not necessarily clear why the selectivity and yield of cycloolefins improve due to the coexistence of basic zinc salts, the coexisting insoluble basic zinc salts are adsorbed onto the hydrogenation catalyst, It is thought that active sites advantageous for the production of cycloolefins are exposed.

一方、本発明における金属の水酸化物もしくは酸化物の
水和物の添加および固体塩基性亜鉛の共存は、下記の如
く触媒の安定性に対して驚くべき効果を発揮する。
On the other hand, the addition of a metal hydroxide or oxide hydrate and the coexistence of solid basic zinc in the present invention exhibit surprising effects on the stability of the catalyst as described below.

一般に、微粒の金属触媒を用いることは、その金属が担
体上に担持された触媒と異なり、反応系においてしばし
ば2次凝集やシンタリングなどが進行し、安定な触媒系
としての持続性に難点がある。このことは本発明方法に
使用する金属ルテニウム触媒についても同様であり、実
用性の観点に立った場合、2次凝集やシンタリングなど
の進行を回避することは、是非とも必要な技術となる。
Generally, when using a fine metal catalyst, unlike a catalyst in which the metal is supported on a carrier, secondary aggregation and sintering often occur in the reaction system, making it difficult to maintain a stable catalyst system. be. The same holds true for the metal ruthenium catalyst used in the method of the present invention, and from the viewpoint of practicality, it is an absolutely necessary technique to avoid the progression of secondary aggregation and sintering.

本発明における固体塩基性亜鉛塩の共存は、驚くべきこ
とに、かかる2次凝集やシンタリングなどによる触媒の
変化を抑制する効果も併せもつことが明らかとなった。
Surprisingly, it has been revealed that the coexistence of a solid basic zinc salt in the present invention also has the effect of suppressing changes in the catalyst due to such secondary aggregation and sintering.

T t、 Zr、 Hf、 Nb、 Ta、 Cr、 
Fe、 Co、 AJ!。
Tt, Zr, Hf, Nb, Ta, Cr,
Fe, Co, AJ! .

Qa、Stより選ばれた金属の水酸化物もしくは酸化物
の水和物の添加も同様の効果を併せ持ち、これら金属の
水酸化物もしくは酸化物の水和物と固体塩基性亜鉛塩の
併用による相乗効果により、触媒や反応系を極めて安定
なものとすることができる。
Addition of hydrates of hydroxides or oxides of metals selected from Qa and St also has similar effects, and the combination of hydrates of hydroxides or oxides of these metals and solid basic zinc salts The synergistic effect can make the catalyst and reaction system extremely stable.

固体塩基性亜鉛塩および上記金属の水酸化物もしくは酸
化物の水和物の非存在下で、本発明で使用する水素化触
媒を反応条件下で保持した場合、触媒の2次凝集がさら
に進行する。
If the hydrogenation catalyst used in the present invention is maintained under reaction conditions in the absence of a solid basic zinc salt and a hydrate of the hydroxide or oxide of the above-mentioned metals, secondary aggregation of the catalyst will further proceed. do.

このように2次凝集がさらに進行した触媒は、水相中で
の触媒粒子の分散性が著しく悪くなる。
In a catalyst in which secondary aggregation has further progressed in this way, the dispersibility of catalyst particles in the aqueous phase becomes significantly poor.

このような状態になった凝集体では、その凝集体の中の
金属ルテニウムへの水素およびベンゼンの拡散、特に水
素の拡散が困難となり、反応に必要な十分な量を触媒上
へ供給することができず、満足する反応の状態を得るこ
とができない。特に水素の触媒上への供給が不足すると
、反応速度の低下および副反応の増加が著しくなる。ま
た、反応により生成したシクロオレフィンの反応の場の
外ヘの拡散または既凝集体の外への拡散がおそくなり、
さらに水添反応が進行し、シクロアルカンへの副反応が
増加する。このような凝集状態の変化は、直接電子顕故
鏡により観察することもできる。
In aggregates in this state, it becomes difficult for hydrogen and benzene to diffuse into the metal ruthenium in the aggregate, especially for hydrogen, and it becomes impossible to supply a sufficient amount of hydrogen to the catalyst for the reaction. It is not possible to obtain a satisfactory reaction state. In particular, when the supply of hydrogen onto the catalyst is insufficient, the reaction rate decreases and side reactions increase significantly. In addition, the diffusion of the cycloolefin produced by the reaction to the outside of the reaction field or to the outside of the pre-agglomerated body is slowed down,
Further, the hydrogenation reaction progresses, and side reactions to cycloalkanes increase. Such changes in the aggregation state can also be directly observed using an electron microscope.

また、同様K、本発明で使用する水素化触媒を固体塩基
性亜鉛塩および前記金属の水酸化物もしくけ酸化物の水
和物の非存在下で、反応条件下に長時間保持すると、X
線回折法で求められる金属。
Similarly, when the hydrogenation catalyst used in the present invention is kept under reaction conditions for a long time in the absence of a solid basic zinc salt and a hydrate of the hydroxide or oxide of the metal,
Metals determined by line diffraction method.

ルテニウムの平均結晶子径が増大することが判った。か
かる平均結晶子径の経時的増大は、触媒の表面積の減少
をもたらし、%に反応速度が経時的に低下し、長期にわ
たって安定な反応を制御することが難しくなる。この傾
向は、水素化触媒4度や反応温度を高くすると、さらに
顕著になり、例えば、反応器体積当りのシクロオレフィ
ンの生産性を高めて、本反応を行なおうとするときにお
いては、その反応の安定性の維持がより難しくなること
を意味し、実用上好ましくない。このような触媒の変化
は、できるだけ小さいことが望ましいことは明白である
。本発明において使用される水酸化物もしくは酸化物の
水和物および塩基性亜鉛塩の併用によって初めて、上記
の如き金属ルテニウムの平均結晶子径の経時的増大を実
質的に無視できる状況が得られることが判った。
It was found that the average crystallite diameter of ruthenium increases. Such an increase in the average crystallite size over time results in a decrease in the surface area of the catalyst, and the reaction rate decreases over time by %, making it difficult to control a stable reaction over a long period of time. This tendency becomes even more pronounced when the hydrogenation catalyst is raised to 4°C or the reaction temperature is increased.For example, when attempting to carry out this reaction by increasing the productivity of cycloolefin per reactor volume, the reaction This means that it becomes more difficult to maintain stability, which is not practical. It is clear that it is desirable that such catalyst changes be as small as possible. Only by the combination of the hydroxide or oxide hydrate and the basic zinc salt used in the present invention can a situation in which the above-mentioned increase in the average crystallite size of metal ruthenium over time be substantially ignored. It turned out that.

さらに、本発明においては、水酸化物としてZrおよび
Hfの水酸化物を用い、塩基性亜鉛塩として、塩基性硫
酸亜鉛を用いると、上記の如き水素化触媒に対する安定
化の効果が特に高いことが判った。
Furthermore, in the present invention, when Zr and Hf hydroxides are used as the hydroxides and basic zinc sulfate is used as the basic zinc salt, the stabilizing effect on the hydrogenation catalyst as described above is particularly high. It turns out.

このような本発明による反応系の安定化が発現する機構
については必ずしも定かではないが、固体塩基性亜鉛塩
が水素化触媒や酸化物の表面上に存在し、その表面の性
質を変えているものと考えられる。Ti、 Zr、 H
f、 Nb、 Ta、 Cr、 Fe、 Co。
Although the mechanism by which the reaction system is stabilized by the present invention is not entirely clear, it is believed that the solid basic zinc salt exists on the surface of the hydrogenation catalyst or oxide, changing the properties of the surface. considered to be a thing. Ti, Zr, H
f, Nb, Ta, Cr, Fe, Co.

A1. Ga、 S lより選ばれた少なくとも1種の
水酸化物もしくは酸化物の水和物の共存は、水素化触媒
どうしの衝突を大きく抑制し、表面積の低下や、結晶子
径の増大を引き起こす間接的な原因となる触媒の2次凝
集を、さらに抑制しているものと考えられる。
A1. The coexistence of at least one hydroxide or hydrate of an oxide selected from Ga and S1 greatly suppresses collisions between hydrogenation catalysts, and prevents indirect collisions that cause a decrease in surface area and an increase in crystallite size. It is thought that this further suppresses secondary aggregation of the catalyst, which can cause problems.

以上のように、本発明°方法の如き組合せによって初め
て達成された極めて安定な反応系は、実用的、工業的見
地からみて非常に価値の高いものといりことができる。
As described above, the extremely stable reaction system achieved for the first time by a combination such as the method of the present invention can be said to be extremely valuable from a practical and industrial standpoint.

本発明においては、水の存在が必要である。水の素とし
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重量倍共存さ
せることができるが、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り、反応条件下において均
一相となるような極<微量の水の共存、もしくは極く多
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
は0.5〜20重量倍共存させることが望ましい。
The present invention requires the presence of water. Hydrogen can coexist in an amount of 0.01 to 100 times the weight of commonly used monocyclic aromatic hydrocarbons, although this varies depending on the reaction format. The organic liquid phase as a component and the liquid phase containing water are 2
It is necessary to form a phase, and the coexistence of an extremely small amount of water that becomes a homogeneous phase under the reaction conditions, or the coexistence of an extremely large amount of water will reduce the effect, and the amount of water that is too large will reduce the effect. Since it is necessary to increase the size of the reactor, it is practically desirable to coexist 0.5 to 20 times by weight.

また、本発明においては、水のかわりに1従来知られた
方法の如く金属の塩の水溶液を用いることにより、さら
に、好ましいシクロオレフィンの選択率、収率を得るこ
とができる。金属の塩としては、周期表IA族金属、I
A族金属、IIB族金属、マンガン(例えば、特公昭5
7−7607号公報)、コ、6ルトなどの硝酸塩、塩化
物、硫酸塩、酢酸塩、リン酸塩などが使用されるが、I
A族金属、I[A族金属および亜鉛の塩が好ましく、さ
らKは、塩化物、硫酸塩の如き強酸塩が好ましい。
Further, in the present invention, by using an aqueous solution of a metal salt instead of water as in a conventionally known method, it is possible to obtain even more preferable selectivity and yield of cycloolefin. Examples of metal salts include Group IA metals of the periodic table, I
Group A metals, Group IIB metals, manganese (for example,
7-7607), nitrates, chlorides, sulfates, acetates, phosphates, etc. are used, but I
Salts of group A metals, I [group A metals and zinc are preferred, and K is preferably a strong acid salt such as a chloride or sulfate.

さらに、本発明においては、水のかわりに亜鉛の強酸塩
、特に硫酸亜鉛の水溶液を用いると、好ましい結果を得
ることができる。
Furthermore, in the present invention, preferable results can be obtained by using an aqueous solution of a strong acid salt of zinc, particularly zinc sulfate, instead of water.

かかる硫酸亜鉛水溶液は、0.01重i−%から飽和溶
解度までの濃度で用いることができるが、好ましくは0
.1〜30重量%で用いるとよい。
Such an aqueous zinc sulfate solution can be used at a concentration from 0.01 weight i-% to a saturation solubility, but preferably 0.01 wt.
.. It is preferable to use it in an amount of 1 to 30% by weight.

また、本発明の反応系では、水溶液は中性または酸性の
状態で反応が行なわれることが必要である。水、相をア
ルカリ性とすると、反応速度は著しく低下し、現実的な
シクロオレフィン類の製造方法とはなり難い。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。このよう
にして反応系へ導入される水溶液のpHは0.5〜7以
下、好ましくは2〜6.5である。
Furthermore, in the reaction system of the present invention, the reaction must be carried out in a neutral or acidic state in the aqueous solution. If the water and phase are made alkaline, the reaction rate will drop significantly, making it difficult to provide a practical method for producing cycloolefins. Further, to make it acidic, ordinary acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, phosphoric acid, etc. may be added. The pH of the aqueous solution thus introduced into the reaction system is 0.5 to 7 or less, preferably 2 to 6.5.

本発明の反応系では、反応液中に不溶塩基性硫酸亜鉛が
存在しなければならない。そのためその不溶塩基性硫酸
亜鉛の共存する量および水溶液の量によっても異なるが
、反応系が微アルカリ性から酸性の状態で行われるのが
好ましい。さらに好ましくは中性から酸性の状態で行わ
れる。
In the reaction system of the present invention, insoluble basic zinc sulfate must be present in the reaction solution. Therefore, it is preferable that the reaction system be carried out in a slightly alkaline to acidic state, although it varies depending on the amount of the insoluble basic zinc sulfate coexisting and the amount of the aqueous solution. More preferably, it is carried out in a neutral to acidic state.

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1〜200 Kf10n2G 、好ましくは10〜
1o o Ky/cm”Gの範囲であり、反応温度は室
温〜250℃、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 solid 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 to 200 Kf10n2G, preferably 10 to
The reaction temperature is in the range of room temperature to 250°C, preferably 100 to 200°C.The reaction time is determined depending on the selectivity and yield of the target cyclohexene. It is sufficient to set a target value and select it as appropriate, and although there is no particular restriction, 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従来にない高い選
択率、収率で得ることができ、さらに、安定した触媒系
となり、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, cycloolefins can be obtained with unprecedentedly high selectivity and yield, and furthermore, a stable catalyst system is obtained, which is extremely valuable industrially.

(実施例) 次に、実施例をもって本発明をさらに詳細に説明するが
、本発明は、こ九ら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 these Examples.

実施例1〜3 オキシ塩化ジルコニウム水溶液に苛性ソーダ水溶液を加
え、得られた白色固体をろ過し、ろ液中にクロルイオン
が検出されなくなるまで水洗、ろ過を繰り返して水酸化
ジルコニウムを得た。
Examples 1 to 3 A caustic soda aqueous solution was added to an aqueous zirconium oxychloride solution, the resulting white solid was filtered, and washing with water and filtration were repeated until no chloride ions were detected in the filtrate to obtain zirconium hydroxide.

この水酸化ジルコニウムを、ジルコニウムとしてZOg
、 Ru (OH)3を水中において加圧水素により還
元して得た金属ルテニウム触媒(平均結晶子径5oX)
o、sg、表1に示す塩基性亜鉛塩を亜鉛として100
mg、および水280dを、チタン製の内容積11のオ
ートクレーブに仕込み、攪拌下水素で置換して150℃
まで昇温後、ベンゼン140−を圧入し、全圧50 K
p/c1t1”Gに保つように水素を保給し、150℃
、所定時間水素化反応を行なった。反応後、急冷して有
機物層をガスクロマトグラフィーで分析した結果を表1
に示す。副生物はシクロヘキサンであった。
This zirconium hydroxide is called ZOg as zirconium.
, Metallic ruthenium catalyst obtained by reducing Ru (OH)3 in water with pressurized hydrogen (average crystallite diameter 5oX)
o, sg, 100% of the basic zinc salt shown in Table 1 as zinc
mg, and 280 d of water were placed in a titanium autoclave with an internal volume of 11, and the atmosphere was replaced with hydrogen while stirring at 150°C.
After raising the temperature to
Retain hydrogen to maintain p/c1t1"G and heat to 150℃
, a hydrogenation reaction was carried out for a predetermined period of time. After the reaction, the organic layer was rapidly cooled and analyzed by gas chromatography. The results are shown in Table 1.
Shown below. The by-product was cyclohexane.

表1 また実施例1〜3において、反応終了後、反応器を開放
し、観察したところ、いずれの場合も触媒および水酸化
ジルコニウムはよく分散しており、凝集もみられず、チ
タン壁面への触媒の付着もなかった。
Table 1 In addition, in Examples 1 to 3, after the reaction was completed, the reactor was opened and observed. In all cases, the catalyst and zirconium hydroxide were well dispersed, with no aggregation observed, and the catalyst and zirconium hydroxide were not observed on the titanium wall surface. There was no adhesion.

比較例1 金属ルテニウム触媒(平均結晶子径50X)0、05 
gを用い、水酸化ジルコニウムおよび塩基性亜鉛塩を用
いない他は実施例1と同様にして、30分間反応させた
。ベンゼンの転化率は、sax%、シクロヘキセンの選
択率は、λ3チ、シクロヘキセン収率1.5チであった
Comparative example 1 Metal ruthenium catalyst (average crystallite diameter 50X) 0, 05
The reaction was carried out for 30 minutes in the same manner as in Example 1 except that zirconium hydroxide and basic zinc salt were not used. The conversion rate of benzene was sax%, the selectivity of cyclohexene was λ3, and the yield of cyclohexene was 1.5.

また、反応終了後、反応器を開放し、観察したところ、
触媒の凝集がみられ、チタン壁面に触媒の付着が発生し
ていた。
In addition, after the reaction was completed, the reactor was opened and observed.
Agglomeration of the catalyst was observed, and catalyst adhesion occurred on the titanium wall surface.

実施例4〜13 表2に示す水酸化物を金属としてZOg、金属ルテニウ
ム触媒(平均結晶子径soX ) 0.5g、塩基性亜
鉛塩としてZn5O+・3Zn (OH)2を亜鉛とし
て30mgおよび10チ硫酸亜鉛水溶液280m/をチ
タン製の内容積12のオートクレーブに仕込み、実施例
1と同様にして60分間反応させた。結果を表2に示す
Examples 4 to 13 ZOg using the hydroxide shown in Table 2 as a metal, 0.5 g of a metal ruthenium catalyst (average crystallite diameter soX), 30 mg of Zn5O+・3Zn (OH)2 as a basic zinc salt, and 10 280 ml of zinc sulfate aqueous solution was charged into a titanium autoclave having an internal volume of 12, and reacted for 60 minutes in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

但し、水酸化ハフニウムの場合は、オキシ塩化ハフニウ
ムから、また他の水酸化物の場合は塩化物から、加水分
解と水洗により、各水酸化物を調製した。
However, in the case of hafnium hydroxide, each hydroxide was prepared from hafnium oxychloride, and in the case of other hydroxides, from chloride by hydrolysis and washing with water.

以下余白 表2 比較例2,3 表3に示す水酸化物にRuCff13をRuとして1%
担持し、水素化ホウ素ナトリウムで還元処理した水素化
触媒をRuとしてO,05g、10%硫酸亜鉛水溶液2
80−をチタン製の内容積12のオートクレーブに仕込
み実施例1と同様にして30分間反応させた。結果を表
3に示す。
Margin Table 2 Below Comparative Examples 2 and 3 Add RuCff13 to the hydroxide shown in Table 3 at 1% Ru
Supported hydrogenation catalyst reduced with sodium borohydride as Ru, O, 05g, 10% zinc sulfate aqueous solution 2
80- was charged into a titanium autoclave with an internal volume of 12 and reacted for 30 minutes in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.

表3 実施例14 触媒としてあらかじめ亜鉛を含有させたルテニウムの還
元物(亜鉛含有量5.6%、平均結晶子径asX)o、
sgを用いた他は実施例4と同様の操作を行ない、60
分間反応させた。ベンゼンの転化率は、57.2%で、
シクロヘキセンの選択率は81.8俤、シクロヘキセン
収率46.8%であった。
Table 3 Example 14 Reduction product of ruthenium containing zinc in advance as a catalyst (zinc content 5.6%, average crystallite diameter asX) o,
The same operation as in Example 4 was performed except that sg was used, and 60
Allowed to react for minutes. The conversion rate of benzene was 57.2%,
The selectivity of cyclohexene was 81.8, and the yield of cyclohexene was 46.8%.

実施例15 実施例1と同じ触媒(平均結晶子径50’A)1.5g
1水酸物を金属として7.0 g、 ZnSO4・3Z
n (OH)2を亜鉛として0.6g、および10チ硫
酸亜鉛水溶液150gtを、内面にテフロンコーティン
グを施した内容積400m1のオートクレーブに仕込み
、水素で全圧を50に4/cm2Gとし、160℃にお
いて高速で攪拌しながら200時間保持した。スラリー
を回収、洗浄後、X線回折法により触媒金属ルテニウム
の平均結晶子径を測定したところ、いずれの水酸化物を
用いた場合もssX以下であり、はとんど変化がなかっ
た。
Example 15 Same catalyst as Example 1 (average crystallite diameter 50'A) 1.5 g
7.0 g of monohydroxide as metal, ZnSO4・3Z
0.6 g of n (OH)2 as zinc and 150 gt of aqueous solution of zinc 10 sulfate were charged into an autoclave with an internal volume of 400 m1 whose inner surface was coated with Teflon, and the total pressure was adjusted to 50 4/cm2G with hydrogen, and the mixture was heated at 160°C. The mixture was held for 200 hours while stirring at high speed. After collecting and washing the slurry, the average crystallite diameter of the catalytic metal ruthenium was measured by X-ray diffraction, and it was found to be less than ssX, and there was almost no change in any of the hydroxides used.

次に水酸化物として水酸化ジルコEウムを添加したスラ
リー回収物の1/3を用いて、実施例4と同条件になる
ように添加物など液組成を調整して反応を行なったとこ
ろ、反応速度、選択率ともほとんど変化はなかった。
Next, a reaction was carried out using 1/3 of the recovered slurry to which zircoium hydroxide was added as a hydroxide, adjusting the liquid composition such as additives so that the conditions were the same as in Example 4. There was almost no change in both reaction rate and selectivity.

比較例4 水酸化物およびZnSO4・3Zn(OH)zを使用し
なかった他は実施例15と同様の操作を行なったところ
、回収した触媒金属ルテニウムの平均結晶子径は、91
Aであった。
Comparative Example 4 The same operation as in Example 15 was performed except that hydroxide and ZnSO4.3Zn(OH)z were not used, and the average crystallite diameter of the recovered catalyst metal ruthenium was 91
It was A.

また回収物の1/3を用いて実施例4と同条件になるよ
うに添加物などam成をtJI4整して反応を行なった
ところ、反応速度が実施例の約半分に低下した。
Further, when a reaction was carried out using 1/3 of the recovered material and adjusting the am composition of additives and the like to tJI4 so that the conditions were the same as in Example 4, the reaction rate was reduced to about half of that in Example.

実施例15および比較例4より本発明方法における触媒
系が極めて安定なものであることが明らかである。
It is clear from Example 15 and Comparative Example 4 that the catalyst system used in the method of the present invention is extremely stable.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)単環芳香族炭化水素を水の共存下、水素により部
分還元するに際し、200Å以下の平均結晶子径を有す
る金属ルテニウムを主成分とする水素化触媒粒子を用い
、該触媒粒子とは別に、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta
、Cr、Fe、Co、Al、Ga、Siより選ばれた少
なくとも1種の金属の水酸化物もしくは酸化物の水和物
を添加し、さらに、少なくとも1種の固体塩基性亜鉛塩
の共存下、中性または酸性の条件下に反応を行うことを
特徴とするシクロオレフィンを製造する方法
(1) When monocyclic aromatic hydrocarbons are partially reduced with hydrogen in the presence of water, hydrogenation catalyst particles containing metal ruthenium as a main component and having an average crystallite diameter of 200 Å or less are used. Separately, Ti, Zr, Hf, Nb, Ta
, Cr, Fe, Co, Al, Ga, Si, and further in the coexistence of at least one solid basic zinc salt. , a method for producing cycloolefins characterized by carrying out the reaction under neutral or acidic conditions.
(2)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
(2) A method for producing a cycloolefin according to claim 1, wherein the hydrogenation catalyst is a reduced product of ruthenium containing zinc in advance.
(3)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0.1〜50重量%である特許請求の範囲第
2項記載のシクロオレフィンを製造する方法
(3) A method for producing a cycloolefin according to claim 2, wherein the zinc content in the hydrogenation catalyst is 0.1 to 50% by weight based on ruthenium, which is the main component.
(4)添加する金属の水酸化物もしくは酸化物の水和物
の量が水に対して、前記金属のみの量に換算して1×1
0^−^4〜0.3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。
(4) The amount of the metal hydroxide or oxide hydrate to be added is 1 x 1 in terms of the amount of the metal alone relative to water.
A method for producing a cycloolefin according to claim 1, wherein the amount is 0^-^4 to 0.3 times by weight.
(5)共存する固体塩基性亜鉛塩の量が水素化触媒に対
し、亜鉛のみの量に換算して1×10^−^4〜1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
(5) The cyclocompound according to claim 1, wherein the amount of the coexisting solid basic zinc salt is 1×10^-^4 to 1 times the weight of the hydrogenation catalyst in terms of the amount of zinc alone. How to produce olefins
(6)硫酸亜鉛水溶液の共存下に反応を行う特許請求の
範囲第1項記載のシクロオレフィンを製造する方法
(6) A method for producing a cycloolefin according to claim 1, in which the reaction is carried out in the coexistence of an aqueous zinc sulfate solution.
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