KR20050089985A - Method of oxidizing carbon-carbon double bond and process for producing oxidized compound - Google Patents
Method of oxidizing carbon-carbon double bond and process for producing oxidized compound Download PDFInfo
- Publication number
- KR20050089985A KR20050089985A KR1020057011978A KR20057011978A KR20050089985A KR 20050089985 A KR20050089985 A KR 20050089985A KR 1020057011978 A KR1020057011978 A KR 1020057011978A KR 20057011978 A KR20057011978 A KR 20057011978A KR 20050089985 A KR20050089985 A KR 20050089985A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- compound
- ether
- carbon
- group
- double bond
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B33/00—Oxidation in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D301/00—Preparation of oxiranes
- C07D301/02—Synthesis of the oxirane ring
- C07D301/03—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
- C07D301/12—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with hydrogen peroxide or inorganic peroxides or peracids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D303/00—Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
- C07D303/02—Compounds containing oxirane rings
- C07D303/04—Compounds containing oxirane rings containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring oxygen atoms
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Epoxy Compounds (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
본 발명은, 적어도 두개 이상의 관능기를 갖는 화합물이며, 상기 관능기 중 적어도 하나가 탄소-탄소 이중결합인 화합물(이후,「화합물A」라고 생략하는 경우가 있다.)의 탄소-탄소 이중결합을 티타노실리케이트 촉매를 사용해서 산화하는 방법, 및 상기 산화방법을 사용하는 산화 화합물의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is a compound having at least two functional groups, wherein at least one of the functional groups is a carbon-carbon double bond (hereinafter sometimes referred to as "compound A"). A method for oxidizing using a catalyst and a method for producing an oxidizing compound using the oxidizing method.
더욱 자세하게는, 본 발명은, 티타노실리케이트 촉매 존재하에 과산화물을 산화제로서, 상기 한 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화반응을 고선택적으로 행하는 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법, 및 상기 산화방법을 이용하는 산화 화합물(바람직하게는 에폭시 화합물)의 제조방법에 관한다.More specifically, the present invention provides a method for oxidizing a carbon-carbon double bond of Compound A, wherein the peroxide is used as an oxidizing agent, and the carbon-carbon double bond of Compound A is highly selectively oxidized in the presence of a titanosilicate catalyst, and It relates to a method for producing an oxidized compound (preferably an epoxy compound) using an oxidation method.
일반적으로 「제올라이트(Zeolite)」란, 옛부터는 결정성의 다공질알루미노실리케이트의 총칭이며, 통상, 그 구조의 기본단위는 사면체 구조를 갖는 (SiO4)4- 및 (AlO4)5-이다. 그러나만, 최근, 알루미노포스페이트 등의 다른 많은 산화물에도 제올라이트 특유의, 혹은 제올라이트 유사의 구조가 존재하는 것이 밝혀져 왔다.In general, "Zeolite" is a generic term for crystalline porous aluminosilicate since ancient times, and the basic unit of the structure is usually (SiO 4 ) 4- and (AlO 4 ) 5- having a tetrahedral structure. However, it has recently been discovered that zeolite-specific or zeolite-like structures also exist in many other oxides such as aluminophosphate.
또한, 국제 제올라이트 학회(이후,「IZA」라고 생략한다.)는, 제올라이트의 정의에 관해서「Atlas of Zeolite Structure Types(W.Meier,D.H.Meier,D.H.0lson and Ch. Baerlocher, 4th.EdiTion, 1996, Elsevier)」(이후,「아틀라스」라고 생략한다.)에 정리하고 있고, 이 아틀라스에 있어서는, 여에서 구조를 규정하는 대상물질로서, 알루미노실리케이트 이외라도 같은 구조를 갖는 물질을 들고, 그들의 대상물질을 제올라이트 유사물질(Zeolite-like Materials)이라고 칭하고 있다(이 경위의 상세에 대해서는, 오노 요시오, 야시마 타츠아키 편「제올라이트의 과학과 공학」, 제1∼2페이지, 가부시키가이샤 코단샤, 2000년 7월 10일 발행을 참조할 수 있다).In addition, the International Zeolite Society (hereafter referred to as "IZA") is referred to as "Atlas of Zeolite Structure Types" (W.Meier, DHMeier, DH0lson and Ch. Baerlocher, 4th.EdiTion, 1996,). Elsevier) (hereafter abbreviated as "Atlas"), and in this atlas, as a target substance for defining the structure in this case, a substance having the same structure other than aluminosilicate is held and those target substances are Is called Zeolite-like Materials (For details on this process, see Yoshio Ono, Tatsuaki Yashima, “Science and Engineering of Zeolites,” pages 1 and 2, Kodansha, July 2000). See the 10-day publication).
본 명세서 중에 있어서의 용어「제올라이트」의 정의는, 알루미노실리케이트뿐만 아니라, 티타노실리케이트 등의 유사구조를 갖는 물질도 함유한다고 규정하는 상기 한「제올라이트의 과학과 공학」(오노 요시오, 야시마 타츠아키 편, 가부시키가이샤 코단샤, 제1∼2페이지, 2000년 7월 10일 발행)에 기재된 정의에 의한 것으로 한다.The definition of the term "zeolite" in the present specification is not only aluminosilicate, but also the above-mentioned "science and engineering of zeolite" stipulated that it contains not only aluminosilicate, but also a substance having a similar structure such as titanosilicate (Yo Ono Yoshio, Tatsuaki Yashima, Kodansha, pages 1 to 2, issued July 10, 2000).
또한, 본 명세서에 있어서의 제올라이트 및 제올라이트 유사 물질의 구조의 기술에 관해서는, IZA에 의해 승인된(구조의 해명에 최초로 사용된 표준물질의 이름에 유래한다)알파벳 대문자 3개로 이루어지는 구조 코드를 사용한다. 이들의 구조 코드는 아틀라스에 수록된 것, 및 제 4판 이후에 승인된 것을 포함한다.In addition, regarding the description of the structure of a zeolite and a zeolite like substance in this specification, the structure code which consists of three capital letters of the alphabet approved by IZA (derived from the name of the reference material first used for the clarification of the structure) is used. do. Their structure codes include those listed in the Atlas, and those approved after the fourth edition.
또한, 본 명세서에 있어서의 「알루미노실리케이트」및「티타노실리케이트」란, 결정성/비결정성의 차이, 다공질인가 아닌가 등의 성상에는 일체 제한은 없고, 특별히 언급이 없는 한, 모든 성상의「알루미노실리케이트」및「티타노실리케이트」를 가리키는 것으로 한다.In addition, the "aluminosilicate" and "titanosilicate" in this specification do not restrict | limit any property, such as a difference in crystallinity or amorphousness, or a porous thing, and unless it mentions specially, "Aluminum of all properties" Nosilicate "and" titanosilicate ".
또한, 본 명세서에 있어서의 「분자체」란, 분자를 그 크기에 의해 선별하는 작용 및 조작, 또한 그 기능을 갖는 것을 뜻한다.「제올라이트」도, 그「분자체」중에 포함되는 (「분자체」의 더욱 상세한 설명에 관해서는, 일본 화학회 편「표준화학 용어사전」마루젠 가부시키가이샤 평성3년 3월 30일 발행)」의 「분자체」의 항을 참조할 수 있다).In addition, the "molecular sieve" in this specification means the thing which has the effect | action and operation which select | select the molecule | numerator by the magnitude | size, and the function. The "zeolite" also includes the "molecular sieve" For more detailed description of the "Self-independent", see the section "Molecular sieve" in the Japanese Chemical Society edition "Standard Chemical Terminology Dictionary" Maruzen, published on March 30, 2016.
또한, 본 명세서에 있어서의 「메소 다공체」란, 2∼50㎚의 세공경을 갖는 다공성 물질을 말한다(상세하게는, 오노 요시오, 야시마 타츠아키 편「제올라이트의 과학과 공학」, 제13∼23페이지, 가부시키가이샤 코단샤, 2000년 7월 10일 발행을 참조할 수 있다).In addition, the "mesoporous body" in this specification means the porous material which has a pore diameter of 2-50 nm (in detail, "The science and engineering of zeolite", page 13-23 by Yoshio Ono and Tatsuaki Yashima, page 13-23). , Kodansha, issued July 10, 2000).
제올라이트의 1종인 TS-1의 합성법이 미국 특허4,410,501호 공보에 의해 개시된 이래, 티타노실리케이트를 촉매로 하고, 과산화물을 산화제로 한 유기 화합물의 산화반응이 여러가지 검토되어 왔다. 그 구체예로서는, 예를 들면, 결정 구조 코드가 *BEA인 알루미늄을 함유하지 않는 제올라이트 베타와 같은 구조를 갖는 결정성 티타노실리케이트 함유 분자체를 촉매로서, 과산화수소 또는 유기 과산화물을 산화제로 이용하여, 오레핀 화합물의 에폭시화 반응을 행하는 방법이 일본 특허공개 평7-242649호에 개시되어 있다.Since the synthesis method of TS-1, which is one kind of zeolite, has been disclosed by U.S. Patent No. 4,410,501, various oxidation reactions of organic compounds using titanosilicates as catalysts and peroxides as oxidants have been studied. As the specific example, for example, olefins are obtained by using a crystalline titanosilicate-containing molecular sieve having a structure such as zeolite beta which does not contain aluminum having a crystal structure code of * BEA as a catalyst and hydrogen peroxide or an organic peroxide as an oxidant. The method of performing the epoxidation reaction of a compound is disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 7-242649.
티타노실리케이트를 촉매로 하는 탄소-탄소 이중결합을 갖는 화합물, 예를 들면 오레핀 화합물의 산화반응에 있어서는, 생성물인 에폭시 화합물의 에폭시기의 개환반응이 일어나기 쉽고, 결과로서 에폭시 화합물의 선택율이 저하한다는 문제가 있다. 또한, 이러한 반응에 있어서는 촉매활성저하 속도가 크기 때문에, 대량의 촉매를 사용하던지, 또는 촉매의 재생 처리를 빈번하게 행할 필요가 있고, 티타노실리케이트 촉매를 공업적으로 이용하는 것이 곤란한 경우가 많다.In the oxidation reaction of a compound having a carbon-carbon double bond, such as an olefin compound, which uses a titanosilicate as a catalyst, the ring-opening reaction of the epoxy group of the epoxy compound as a product is likely to occur, resulting in a decrease in the selectivity of the epoxy compound. There is. In addition, in such a reaction, since the rate of catalyst deactivation is large, it is necessary to use a large amount of catalyst or to frequently regenerate the catalyst, and it is often difficult to industrially use a titanosilicate catalyst.
이에 대하여, 일본 특허공개 평10-25285호 공보에 있어서는, 구조 코드가 ZSM-5인 결정성 티타노실리케이트(TS-1)촉매를 사용하고, 오레핀 화합물을 과산화수소로 에폭시화하는 반응에 있어서, 알코올과 케톤의 혼합물을 공존시키는 방법이 개시되어 있다.In contrast, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-25285 discloses an alcohol in a reaction of epoxidizing an olefin compound with hydrogen peroxide using a crystalline titanosilicate (TS-1) catalyst having a structure code of ZSM-5. A method of coexisting a mixture of and ketones is disclosed.
알코올과 케톤 혼합물의 첨가는, 산화제에 과산화수소를 사용한 오레핀 화합물 산화반응에 있어서, 에폭시 화합물의 개환반응(주로 수상중에서 진행한다)에 의한 디올 부생을 억제한다는 효과가 기대되었다. 실제로, 상기 명세서에는 알코올과 케톤 혼합물의 첨가에 의해, 촉매활성이 향상한다는 예시는 있지만, 알코올 또는 케톤 화합물과 에폭시 화합물의 가용매 반응이 일어나고, 에폭시드 화합물의 선택율의 저하가 일어나는 것, 또한, 케톤과 같은 카르보닐 화합물이 폭발성의 유기과산화물을 부생하기 쉽다고 한 문제가 있다.The addition of the alcohol and the ketone mixture was expected to suppress the diol by-products caused by the ring-opening reaction of the epoxy compound (mainly proceeded in the water phase) in the olepin compound oxidation reaction using hydrogen peroxide as the oxidant. Indeed, in the above specification, there is an example that the catalytic activity is improved by the addition of an alcohol and a ketone mixture, but a soluble solvent reaction of an alcohol or a ketone compound and an epoxy compound occurs, and a decrease in the selectivity of the epoxide compound occurs. There is a problem that carbonyl compounds such as ketones are likely to by-produce explosive organic peroxides.
한편, 일본 특허공개 평11-171880호 공보에 있어서는, 티타노실리케이트 촉매와 과산화수소에 의한 할로겐화 알릴류의 에폭시화에 있어서, 반응계에 초음파를 조사하고, 준촉매로서 탄산 암모늄을 사용하는 방법이 개시되고 있다. 상기 명세서에 있어서는, 탄산 암모늄 공존하, 초음파를 조사하면서 반응을 행했을 경우, 에폭시 화합물의 개환반응을 억제할 수 있다고 예시되어 있지만, 첨가하는 탄산 암모늄이 대량으로 필요한 것, 또는 탄산 암모늄의 회수가 곤란하다는 등의 공업적인 이용에는 문제가 있다. 또한, 초음파를 조사했을 경우, 촉매의 미분화가 현저해지고, 촉매와 반응 혼합물의 분리 및 촉매의 회수가 곤란해진다고 한 문제가 있다.On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-171880 discloses a method in which epoxidation of a halogenated allyl by a titanosilicate catalyst and hydrogen peroxide is carried out by irradiating ultrasonic waves to a reaction system and using ammonium carbonate as a semicatalyst. . In the above specification, when ammonium carbonate coexists and the reaction is carried out while irradiating with ultrasonic waves, it is illustrated that the ring-opening reaction of the epoxy compound can be suppressed, but it is necessary that a large amount of ammonium carbonate to be added or recovery of ammonium carbonate There is a problem in industrial use such as difficulty. In addition, when ultrasonic waves are irradiated, there is a problem that the micronization of the catalyst becomes remarkable, and separation of the catalyst and the reaction mixture and recovery of the catalyst become difficult.
이렇게, 티타노실리케이트를 촉매로 하고, 과산화물을 산화제라로 한 오레핀 화합물의 산화반응에 대해서 각종의 제안이 되고 있지만, 공업적으로 실시하는 것이 가능한 기술은 한정되고 있어, 간편한 방법에 의해 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화반응에 있어서, 원하는 산화 화합물을 높은 선택성으로 얻는 보고는 아직 예가 없다.Thus, various proposals have been made for the oxidation reaction of olefin compounds using titanosilicate as a catalyst and a peroxide as an oxidizing agent. In the oxidation reaction of carbon-carbon double bonds, there are no reports of obtaining desired oxidizing compounds with high selectivity yet.
도 1은 실시예 8 및 비교예 4를 보다 구체적으로 설명하기 위한 공정도이다.1 is a process chart for explaining Example 8 and Comparative Example 4 in more detail.
상기의 도중, 각 부호는 이하의 의미를 갖는다.In the above, each code | symbol has the following meanings.
1: 탱크C 1: Tank C
원료인 디알릴에테르와 메탄올을 저장하는 탱크이며, 또한, 미반응의 디알릴에테르와 메탄올이 탱크C에 회수된다.It is a tank which stores diallyl ether and methanol which are raw materials, and unreacted diallyl ether and methanol are collect | recovered in tank C.
2: 탱크A2: tank A
원료인 디알릴에테르를 저장하는 탱크.Tank that stores diallyl ether as a raw material.
3: 탱크B3: tank B
60질량%의 과산화수소 수용액을 저장하는 탱크.Tank for storing 60% by mass aqueous hydrogen peroxide solution.
4: 혼합기4: mixer
탱크C에서 피드된 디알릴에테르의 메탄올 용액, 탱크A에서 피드된 디알릴에테르, 및, 탱크B에서 피드된 60질량%의 과산화수소 수용액을 혼합하고, 균일하게 용액을 조제하는 장치.An apparatus for mixing a methanol solution of diallyl ether fed from tank C, diallyl ether fed from tank A, and a 60% by mass aqueous hydrogen peroxide solution fed from tank B to prepare a solution uniformly.
5: 산화반응기 5: oxidation reactor
티타노실리케이트촉매를 충전한 반응기이며, 디알릴에테르의 산화반응을 행한다.It is a reactor filled with a titanosilicate catalyst, and an oxidation reaction of diallyl ether is performed.
6: 증류탑A 6: Distillation column A
산화반응기으로부터 유출된 반응 혼합물이 피드되어, 미반응의 디알릴에테르와 메탄올을 탑정상에서 회수하는 증류탑.The distillation column which feeds the reaction mixture which flowed out from the oxidation reactor, and collects unreacted diallyl ether and methanol in the tower top.
7: 증류탑B 7: Distillation column B
증류탑A의 탑바닥에서 피드된 미정제 알릴글리시딜 에테르를 정제하는 증류 탑.A distillation column for purifying crude allylglycidyl ether fed from the bottom of the column of distillation column A.
본 발명의 목적은, 티타노실리케이트 촉매 존재하, 과산화물을 산화제로 하는 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 선택적인 산화반응에 있어서, 목적으로 하는 산화 화합물을 높은 선택성에서, 또한 높은 생산성에서 얻는 것이 가능한, 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법, 및 상기 산화방법을 사용하는 화합물A의 산화 화합물의 제조방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is that in the selective oxidation reaction of a carbon-carbon double bond of a compound A having a peroxide as an oxidizing agent in the presence of a titanosilicate catalyst, it is possible to obtain the desired oxidizing compound at high selectivity and at high productivity. The present invention provides a method for oxidizing a carbon-carbon double bond of Compound A, and a method for producing an oxidized compound of Compound A using the oxidation method.
본 발명자들은 예의 검토의 결과, 티타노실리케이트 촉매 존재하에서의 과산화물을 산화제로 하는 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화반응에 있어서는, 화합물A의 전화율을 특정한 정도로 억제하면서, 생성물과 분리한 미반응의 화합물A(의 적어도 일부)를 다시 산화반응에 사용하고, 화합물A의 손실을 방지하는 것이, 결과적으로서, 목적으로 하는 산화반응을 보다 효율적으로 또한 높은 선택율적인 것으로 하고, 상기 목적의 달성에 지극히 효과적인 것을 찾아냈다.As a result of earnest examination, the present inventors have unreacted compounds separated from the product while suppressing the conversion ratio of Compound A to a certain extent in the oxidation reaction of the carbon-carbon double bond of Compound A having a peroxide in the presence of a titanosilicate catalyst as an oxidizing agent. The use of A (at least a portion of) in the oxidation reaction again and prevention of loss of compound A results in making the desired oxidation reaction more efficient and of high selectivity and extremely effective in achieving the above object. I found it.
즉, 본 발명(Ⅰ)은, 화합물A의 탄소-탄소 이중결합을 산화하는 방법으로서, 상기 산화방법이 이하의 제1공정∼제3공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법이다.That is, the present invention (I) is a method of oxidizing a carbon-carbon double bond of compound A, wherein the oxidation method includes the following first to third steps. Oxidation of bonds.
제1공정: 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화반응을, 티타노실리케이트촉매의 존재하에 과산화물을 산화제로서, 화합물A의 전화율이 50mol% 이하의 범위에서 행해 산화반응 혼합물을 얻는 공정,Step 1: A step of subjecting the oxidation reaction of the carbon-carbon double bond of Compound A to a peroxide in the presence of a titanosilicate catalyst as an oxidizing agent in a conversion ratio of Compound A of 50 mol% or less to obtain an oxidation reaction mixture,
제2공정: 제1공정으로 얻은 산화반응 혼합물로부터 화합물A를 분리하는 공정, Second step: separating compound A from the oxidation reaction mixture obtained in the first step,
제3공정: 제2공정으로 얻은 화합물A를 제1공정에 되돌리는 공정.Third Step: Returning Compound A obtained in the second step to the first step.
또한, 본 발명(Ⅱ)은, 본 발명(Ⅰ)의 산화방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 화합물A의 산화 화합물의 제조방법이다.In addition, the present invention (II) is a method for producing an oxidized compound of Compound A, which uses the oxidation method of the present invention (I).
또한, 본 발명은 예를 들면 다음 사항으로 이루어진다.In addition, this invention consists of the following matters, for example.
[1] 적어도 두개이상의 관능기를 갖는 화합물이며, 상기 관능기 중 적어도 하나가 탄소-탄소 이중결합인 화합물(이후,「화합물A」라고 생략한다.)의 탄소-탄소 이중결합을 산화하는 방법으로서, 상기 산화방법이 이하의 제1공정∼제3공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[1] A method of oxidizing a carbon-carbon double bond of a compound having at least two functional groups, wherein at least one of the functional groups is a carbon-carbon double bond (hereinafter referred to as “Compound A”). The oxidation method includes the following first to third steps, wherein the carbon-carbon double bond of Compound A is oxidized.
제1공정: 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화반응을, 티타노실리케이트 촉매의 존재하에 과산화물을 산화제로서, 화합물A의 전화율이 50mol% 이하의 범위에서 행해 산화반응 혼합물을 얻는 공정,1st step: the oxidation reaction of the carbon-carbon double bond of the compound A with a peroxide as an oxidizing agent in the presence of a titanosilicate catalyst, and the conversion rate of the compound A is 50 mol% or less, and the oxidation reaction mixture is obtained,
제2공정: 제1공정으로 얻은 산화반응 혼합물로부터 화합물A를 분리하는 공정, Second step: separating compound A from the oxidation reaction mixture obtained in the first step,
제3공정: 제2공정으로 얻은 화합물A를 제1공정에 되돌리는 공정.Third Step: Returning Compound A obtained in the second step to the first step.
[2] 제1공정에 있어서의 화합물A의 전화율이 30mol% 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[2] The oxidation method of carbon-carbon double bond of compound A according to [1], wherein the conversion ratio of compound A in the first step is in a range of 30 mol% or less.
[3] 제1공정에 있어서의 화합물A의 전화율이 15mol% 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[3] The oxidation method of carbon-carbon double bond of Compound A according to [1], wherein the conversion ratio of Compound A in the first step is in a range of 15 mol% or less.
[4] 제1공정에 있어서의 과산화물이 한정반응성분이며, 원료혼합물 중의 과산화물 농도가 0질량%∼50질량%이며, 또한 과산화물의 전화율이 30mol%∼100mol%인 것을 특징으로 하는 [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[4] The peroxide in the first step is a limited reaction component, the concentration of the peroxide in the raw material mixture is 0% by mass to 50% by mass, and the conversion rate of the peroxide is 30 mol% to 100 mol%. The oxidation method of the carbon-carbon double bond of the compound A in any one of [3].
[5] 과산화물의 전화율이 80mol%∼100mol%인 것을 특징으로 하는 [4]에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[5] The oxidation method of carbon-carbon double bond of compound A according to [4], wherein the conversion rate of the peroxide is 80 mol% to 100 mol%.
[6] 티타노실리케이트 촉매가, 결정성 티타노실리케이트 및 메소 다공성 티타노실리케이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[6] The carbon-carbon double of compound A according to any one of [1] to [5], wherein the titanosilicate catalyst is at least one or more selected from the group consisting of crystalline titanosilicate and mesoporous titanosilicate. Oxidation of bonds.
[7] 결정성 티타노실리케이트의 결정구조가, MFI형, AEL형, EUO형, FER형, MEL형, AFI형, MWW형, ATO형, *BEA형, MOR형 및 CLO형으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상이며, 또한 그 조성이 하기 조성식(1)으로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 [6]에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[7] The crystal structure of crystalline titanosilicate is selected from the group consisting of MFI type, AEL type, EUO type, FER type, MEL type, AFI type, MWW type, ATO type, * BEA type, MOR type and CLO type. The oxidation method of the carbon-carbon double bond of the compound A as described in [6] which is at least 1 sort (s) and its composition is represented by following formula (1).
조성식(1) Formula (1)
xTiO2ㆍ(1-x) SiO2 xTiO 2 ㆍ (1-x) SiO 2
(식중 x는 0.0001∼O.2이다.)(Wherein x is 0.0001 to 0.2)
[8] 산화제가 과산화수소, t-부틸히드로퍼옥사이드, t-아미노히드로퍼옥사이드, 쿠멘히드로퍼옥사이드, 에틸벤젠히드로퍼옥사이드, 시클로헥실히드로퍼옥사이드, 메틸시클로헥실히드로퍼옥사이드, 이소부틸벤젠히드로퍼옥사이드, 에틸나프탈렌히드로퍼옥사이드 및 과초산으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 [1]∼ [7] 중 어느 하나에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[8] The oxidizing agent is hydrogen peroxide, t-butyl hydroperoxide, t-aminohydroperoxide, cumene hydroperoxide, ethylbenzene hydroperoxide, cyclohexyl hydroperoxide, methylcyclohexyl hydroperoxide, isobutylbenzene hydroperoxide A method of oxidizing a carbon-carbon double bond of Compound A according to any one of [1] to [7], which is at least one compound selected from the group consisting of oxides, ethylnaphthalene hydroperoxides and peracetic acid.
[9] 제1공정에 있어서의 화합물A에 있어서의 탄소-탄소 이중결합 이외의 관능기가, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 알코올기, 페놀기, 에테르기, 에폭시드기, 할로겐 원자, 카르보닐기, 아미드기, 시아네이트기, 이소시아네이트기, 티오시아네이트기, 아미노기, 디아조기, 니트로기, 니트릴기, 니트로소기, 술피드기, 술폭시드, 술폰기, 티올기, 오르토에스테르기, 요소기 및 이미노기로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 관능기인 것을 특징으로 하는 [1]∼ [8]의 어느 하나에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[9] Functional groups other than the carbon-carbon double bond in Compound A in the first step include alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, alcohol groups, phenol groups, ether groups, epoxide groups, halogen atoms, carbonyl groups, Amide group, cyanate group, isocyanate group, thiocyanate group, amino group, diazo group, nitro group, nitrile group, nitroso group, sulfide group, sulfoxide, sulfone group, thiol group, orthoester group, urea group and already A method of oxidizing a carbon-carbon double bond of Compound A according to any one of [1] to [8], which is at least one or more functional groups selected from the group consisting of no groups.
[10] 화합물A가 알릴에테르류, 다가알코올의 에테르류, 카르복실산 에스테르류, 및 그 밖의 탄소수3∼탄소수10의 화합물류로 이루어지는 군으로부터 선택되는적어도 1종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 [1]∼ [9]의 어느 하나에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[10] The compound A is at least one compound selected from the group consisting of allyl ethers, ethers of polyhydric alcohols, carboxylic acid esters, and other compounds having 3 to 10 carbon atoms. The oxidation method of the carbon-carbon double bond of the compound A in any one of 1]-[9].
[11] 알릴에테르류가 알릴메틸에테르, 알릴에틸에테르, 알릴프로필에테르, 알릴부틸에테르, 알릴비닐에테르 및 디알릴에테르로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 [10]에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[11] The allyl ether is at least one compound selected from the group consisting of allyl methyl ether, allyl ethyl ether, allyl propyl ether, allyl butyl ether, allyl vinyl ether and diallyl ether. Method for oxidation of carbon-carbon double bond of compound A.
[12] 화합물A가 디알릴에테르 또는 알릴알코올이며, 또한 산화제가 과산화수소인 것을 특징으로 하는 [10]에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[12] A method for oxidizing a carbon-carbon double bond of compound A according to [10], wherein compound A is diallyl ether or allyl alcohol, and the oxidant is hydrogen peroxide.
[13] 다가알코올의 에테르류가, 에틸렌글리콜모노알케닐에테르, 에틸렌글리콜디알케닐에테르, 1,2-프로판디올모노알케닐에테르, 1,2-프로판디올디알케닐에테르, 1,3-프로판디올모노알케닐에테르, 1,3-프로판디올디알케닐에테르, 1,2-부탄디올모노알케닐에테르, 1,2-부탄디올디알케닐에테르, 1,3-부탄디올모노알케닐에테르, 1,3-부탄디올디알케닐에테르, 1,4-부탄디올모노알케닐에테르, 1,4-부탄디올디알케닐에테르,트리메틸롤프로판모노알릴에테르, 트리메틸롤프로판디알릴에테르, 트리메티롤프로판트리알릴에테르, 펜타에리스리톨모노알케닐에테르, 펜타에리스리톨디알케닐에테르, 펜타에리스리톨트리알케닐에테르 및 펜타에리스리톨테트라알케닐에테르로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 [10]에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[13] ethers of polyhydric alcohols include ethylene glycol monoalkenyl ether, ethylene glycol dialkyl ether, 1,2-propanediol monoalkenyl ether, 1,2-propanedioldialkenyl ether, 1,3-propanediol Monoalkenylether, 1,3-propanedioldialkenylether, 1,2-butanediol monoalkenylether, 1,2-butanedioldialkenylether, 1,3-butanediol monoalkenylether, 1,3-butanedioldial Kenyl ether, 1,4-butanediol monoalkenyl ether, 1,4-butanediol dialkenyl ether, trimethylolpropane monoallyl ether, trimethylolpropanediallyl ether, trimethylolpropanetriallyl ether, pentaerythritol monoalkenyl ether And at least one compound selected from the group consisting of pentaerythritol dialkenyl ether, pentaerythritol trialkenyl ether, and pentaerythritol tetraalkenyl ether. Carbon compounds A - carbon oxidation of the double bonds.
[14] 카르복실산 에스테르류가, 개미산 알릴, 초산 알릴, 프로피온산 알릴, 주석산 알릴 및 메타크릴산 알릴로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 [10]에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[14] The carbon of compound A according to [10], wherein the carboxylic acid ester is at least one or more compounds selected from the group consisting of allyl formate, allyl acetate, allyl propionate, allyl tartarate and allyl methacrylate. -Oxidation of carbon double bonds.
[15] 탄소수3∼탄소수10의 화합물류가, 알릴알코올, 알릴 브로마이드, 알릴 클로라이드, 아크롤레인, 메타크롤레인 및 아크릴산으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 [10]에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[15] The compound according to [10], wherein the compound having 3 to 10 carbon atoms is at least one compound selected from the group consisting of allyl alcohol, allyl bromide, allyl chloride, acrolein, methacrolein, and acrylic acid. Oxidation method of carbon-carbon double bond of A.
[16] 산화반응을 알코올류, 케톤류, 니트릴류 및 물로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 용매의 존재하로 행하는 것을 특징으로 하는 [1]∼ [15]의 어느 하나에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[16] The carbon-carbon of Compound A according to any one of [1] to [15], wherein the oxidation reaction is carried out in the presence of at least one solvent selected from the group consisting of alcohols, ketones, nitriles and water. Oxidation of Double Bonds.
[17] 산화반응에 의해 얻어진 생성물이, 원료인 화합물A의 탄소-탄소 이중결합 부위의 에폭시화 화합물인 것을 특징으로 하는 [1]∼ [16]의 어느 하나에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법.[17] The carbon-carbon double of compound A according to any one of [1] to [16], wherein the product obtained by the oxidation reaction is an epoxidized compound of a carbon-carbon double bond site of compound A as a raw material. Oxidation of bonds.
[18] [1]∼ [17]의 어느 하나에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법을 사용하는 것을 특징으로 하는, 화합물A의 산화 화합물의 제조방법.[18] A method for producing an oxidized compound of Compound A, wherein the method for oxidizing a carbon-carbon double bond of Compound A according to any one of [1] to [17] is used.
[19] 화합물A로서, 디알릴에테르, 알릴알코올 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 사용하고, 또한 [1]∼ [17]의 어느 하나에 기재된 화합물A의 탄소-탄소 이중 결합의 산화방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 알릴글리시딜에테르, 디글리시딜에테르 또는 글리시돌의 제조방법.[19] As the compound A, at least one member selected from the group consisting of diallyl ether, allyl alcohol, and mixtures thereof is used, and the carbon-carbon double of compound A according to any one of [1] to [17]. A method for producing allylglycidyl ether, diglycidyl ether, or glycidol, characterized by using a method of oxidizing a bond.
[20] 산화제로서 과산화수소를 사용하는 것을 특징으로 하는, [19]에 기재된 알릴글리시딜에테르, 디글리시딜에테르 또는 글리시돌의 제조방법.[20] The method for producing allyl glycidyl ether, diglycidyl ether or glycidol according to [19], wherein hydrogen peroxide is used as the oxidizing agent.
이하, 필요에 따라서 도면을 참조하면서, 본 발명을 상세하게 설명한다. 이하의 기재에 있어서 양비를 의미하는「부」 및「%」는, 특별히 거절하지 않는 한 질량기준으로 한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail, referring drawings as needed. In the following descriptions, "parts" and "%" meaning the ratios are based on mass unless otherwise specified.
본 발명(Ⅰ)은, 화합물A의 탄소-탄소 이중결합을 산화하는 방법으로서, 상기 산화방법이 이하의 제1공정∼제3공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법이다.The present invention (I) is a method of oxidizing a carbon-carbon double bond of compound A, wherein the oxidation method includes the following first to third steps. Oxidation method.
제1공정: 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화반응을, 티타노실리케이트촉매의 존재하에 과산화물을 산화제로서, 화합물A의 전화율이 50mol% 이하의 범위에서 행해 산화반응 혼합물을 얻는 공정Step 1: A process for obtaining an oxidation reaction mixture by subjecting the carbon-carbon double bond of Compound A to a peroxide in the presence of a titanosilicate catalyst as an oxidizing agent in a conversion ratio of Compound A of 50 mol% or less.
제2공정: 제1공정으로 얻은 산화반응 혼합물로부터 화합물A를 분리하는 공정Second Step: Separation of Compound A from the Oxidation Reaction Mixture Obtained in the First Step
제3공정: 제2공정으로 얻은 화합물A를 제1공정에 되돌리는 공정.Third Step: Returning Compound A obtained in the second step to the first step.
우선, 제1공정에 대해서 설명한다.First, the first step will be described.
(티타노실리케이트 촉매)(Titanosilicate Catalyst)
본 발명의 제1공정에서 사용하는 티타노실리케이트 촉매는 특별히 제한되지 않지만, 구체적으로는 예를 들면, 하기 조성식(1)에서 나타내지는 결정성 티타노실리케이트, 다공성 티타노실리케이트를 들 수 있다.The titanosilicate catalyst used in the first step of the present invention is not particularly limited, but specific examples thereof include crystalline titanosilicate and porous titanosilicate represented by the following formula (1).
조성식(1)Formula (1)
xTiO2ㆍ(1-x)SiO2 xTiO 2 ㆍ (1-x) SiO 2
(식중 x는 0.0001∼0.2이다.) (Where x is 0.0001 to 0.2)
여기서, 상기 x의 의미하는 부분은, 티타노실리케이트 중의 TiO2의 존재 몰 비율이며, 또 (1-x)는 같이 SiO2의 존재 몰 비율이다. 바꿔 말하면 x/(1-x)는 티타늄/규소의 몰비를 나타내는 것에 지나지 않고, 티타노실리케이트 촉매중에 다른 원소가 존재하는 것을 부정하는 것이 아니다.Here, part of the means of x is, the presence of TiO 2 molar ratio of the titanosilicate, a further (1-x) are present as a molar ratio of SiO 2. In other words, x / (1-x) represents only the molar ratio of titanium / silicon, and does not deny the presence of other elements in the titanosilicate catalyst.
조성식(1)에 있어서의 x의 범위로서는 0.0001∼0.2이며, 바람직하게는 0.005∼0.2, 보다 바람직하게는 0.01∼0.1이다. 규소를 치환해서 골격내에 들어 있는 티타늄 이외에 골격외의 사이트(부위)에 존재하는 티타늄종, 예를 들면 6배위의 티타늄종이나 아나타제상의 산화 티타늄이 보통 존재하고 있어도 좋지만, 일반적으로 그러한 골격외의 티타늄종은 부반응을 촉진하거나, 세공을 좁혀서 반응물질의 확산을 저해하거나 하기 때문에, 그 존재량이 적은쪽이 바람직하다.The range of x in the composition formula (1) is 0.0001 to 0.2, preferably 0.005 to 0.2, more preferably 0.01 to 0.1. In addition to titanium contained in the skeleton by substituting silicon, titanium species present at sites other than the skeleton, such as 6-coordinate titanium species or titanium oxide in anatase, may generally be present. Since the side reaction is promoted or the pore is narrowed to inhibit the diffusion of the reactant, the smaller amount is preferable.
상기 조성식(1)에서 규정한 x는 골격 내에 포함되는 티타늄의 비율을 상정하고 있지만, 골격내 티타늄 이외에 골격외에도 티타늄이 존재할 경우에는, 골격내에 함유되는 티타늄을 정밀도 좋게 정량하는 것은 현실적으로는 용이하지 않다. 일반에는, 예를 들면, 자외가시 흡수 스펙트럼에 의해 210㎚ 부근에 흡수를 주는 것이 골격내 티타늄, 260㎚ 부근에 흡수를 주는 것이 6배위의 격자외 티타늄종, 330㎚ 부근의 흡수가 아나타제와 같은 티타늄종으로 귀속되고 있고, 21O㎚ 부근에 흡수가 있으면, 그 티타노실리케이트가 골격내 티타늄을 갖는 것을 알 수 있다. 실제로, 본 발명(Ⅰ)의 티타노실리케이트 촉매는 220㎚ 부근에 흡수가 있고, 골격내 티타늄이 존재하는 것을 나타내고 있다. 그렇지만, 다른 파장에도 흡수가 존재할 경우에 이들의 티타늄종의 존재 비율을 정량적으로 의론하는 것은 핵자기공명법이나 적외흡수법 등의 다른 방법을 조합시켜도 곤란할 경우가 많은 유일하게 명확한 것은, 원소분석 등에 의한 조성분석에 의해 얻어진 티타늄과 규소의 비율로부터 계산되는 티타늄 대 규소의 몰비의 값이, 골격내에 함유되는 티타늄의 양의 최대값이라는 점이다. 상술한 것 같이 골격내에 함유되는 티타늄의 몰비를 직접 구하는 것은 곤란하기 때문에, 본 발명에 있어서는 편의적으로 조성식(1)의 x로서, 조성 분석에 의해 계산한 티타늄과 규소의 몰비를 골격내에 함유되는 티타늄의 몰비로서 사용한다.The x defined in the above formula (1) assumes the proportion of titanium contained in the skeleton, but when titanium exists outside the skeleton in addition to the titanium in the skeleton, it is not practical to quantitatively quantitate titanium contained in the skeleton accurately. . In general, for example, absorption in the vicinity of 210 nm by the ultraviolet visible absorption spectrum is titanium in the skeleton, absorption in the vicinity of 260 nm is the sixth coordinate lattice other titanium species, absorption in the vicinity of 330 nm and anatase If it belongs to the same titanium species and there is absorption in the vicinity of 21O nm, it turns out that the titanosilicate has titanium in skeleton. In fact, the titanosilicate catalyst of the present invention (I) has an absorption around 220 nm and shows that titanium in the skeleton is present. However, when absorption is also present at other wavelengths, it is only evident that it is difficult to quantitatively discuss the proportion of these titanium species in combination with other methods such as nuclear magnetic resonance or infrared absorption. The molar ratio of titanium to silicon calculated from the ratio of titanium and silicon obtained by the compositional analysis is that the maximum value of the amount of titanium contained in the skeleton. As described above, since it is difficult to directly determine the molar ratio of titanium contained in the skeleton, in the present invention, the molar ratio of titanium and silicon calculated by composition analysis as x in the composition formula (1) is conveniently contained in the skeleton. It is used as molar ratio of.
(티타노실리케이트의 구체예)(Specific example of titanosilicate)
결정성 티타노실리케이트의 구체예로서는, 상술한 것 같이, 결정성 티타노실리케이트 및 다공성 티타노실리케이트를 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 결정 구조가 예를 들면 MFI형, AEL형, EUO형, FER형, MEL형, AFI형, MWW형, ATO형, *BEA형, MOR형 및 CLO형인 결정성 티타노실리케이트를 들 수 있다. 한편, 메소 다공성티타노실리케이트의 구체예로서는, 기호가 예를 들면, FSM-16, MCM-41, MCM-48, MCM-50, SBA-1, SBA-2, SBA-3, HMS, MSU-1, MSU-2, SBA-15 및 SBA-16인 메소다공성티타노실리케이트를 들 수 있다.Specific examples of the crystalline titanosilicates include crystalline titanosilicates and porous titanosilicates as described above. More specifically, crystalline titanosilicates whose crystal structures are MFI type, AEL type, EUO type, FER type, MEL type, AFI type, MWW type, ATO type, * BEA type, MOR type and CLO type are mentioned, for example. Can be. On the other hand, as a specific example of mesoporous titanosilicate, the symbol is, for example, FSM-16, MCM-41, MCM-48, MCM-50, SBA-1, SBA-2, SBA-3, HMS, MSU-1, And mesoporous titanosilicates which are MSU-2, SBA-15 and SBA-16.
촉매로서 바람직한 티타노실리케이트로서는, MFI형, MEL형, MWW형, EUO형, 결정성 티타노실리케이트 또는 MCM-41, MCM-48 메소 다공성 티타노실리케이트를 들 수 있고, 특히 MFI형, MWW형, 결정성 티타노실리케이트 및 MCM-41, 메소 다공성 티타노실리케이트 등을 들 수 있다. 물론 이들의 티타노실리케이트의 이종 이상을 혼합해서 사용해도 상관 없다.Preferred titanosilicates as catalysts include MFI type, MEL type, MWW type, EUO type, crystalline titanosilicate or MCM-41, MCM-48 mesoporous titanosilicate, and in particular, MFI type, MWW type and crystalline titanosilicate. Silicates and MCM-41, mesoporous titanosilicates and the like. Of course, you may mix and use these different types of titanosilicates.
본 발명에서 이용하는 티타노실리케이트 촉매는 공지의 방법에 의해 조제할 수 있다. 구체적으로는 예를 들면 MFI형 결정성 티타노실리케이트(미국 특허 제4410501호 공보), *BEA형 결정성 티타노실리케이트(일본 특허공개 평7-242649호 공보), MOR형 결정성 티타노실리케이트(G.J.Kim, B.R.Cho, J.H.Kim, Catalyst Letteres 259(1993)) , MCM-41 다공성 티타노실리케이트(T.Blasco, Journal of Catalysis, 156(1995)), MCM-48 다공성 티타노실리케이트(Takashi Tatsumi, Chemi cal Co㎜unication, 145(1996))을 들 수 있다.The titanosilicate catalyst used in the present invention can be prepared by a known method. Specifically, for example, MFI type crystalline titanosilicate (US Patent No. 4410501), * BEA type crystalline titanosilicate (JP-A-7-242649), MOR type crystalline titanosilicate (GJKim, BRCho, JHKim, Catalyst Letteres 259 (1993)), MCM-41 porous titanosilicate (T.Blasco, Journal of Catalysis, 156 (1995)), MCM-48 porous titanosilicate (Takashi Tatsumi, Chemi cal Communication 145 (1996)).
제1공정에서 사용하는 티타노실리케이트 촉매의 형태도, 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에 있어서는, 반응기에 충전했을 때에, 반응기 내의 압력손실이 작은 형태(예를 들면, 분말, 미소구, 펠렛, 압출성형품, 혹은 담체에 담지한 형태)가 바람직하다. 성형할 때에는 바인더를 사용할 수도 있지만, 바람직한 바인더나 담체는 본질적으로 비산성 혹은 산성의 약한 물질로, 과산화물의 분해반응 혹은 목적 산화 화합물의 분해 반응을 촉진하지 않는 것이 바람직하다. The form of the titanosilicate catalyst used in the first step is also not particularly limited. In the present invention, a form in which the pressure loss in the reactor is small (for example, in a form of powder, microspheres, pellets, extruded articles, or carriers) when the reactor is filled is preferable. Although a binder may be used for molding, the preferred binder and carrier are essentially nonacidic or acidic weak substances and preferably do not promote the decomposition reaction of the peroxide or the decomposition reaction of the target oxidizing compound.
(산화반응)(Oxidation reaction)
본 발명의 제1공정에 있어서의 산화반응에 있어서는, 화합물A의 탄소-탄소 이중결합을 제외한 것 외의 관능기로는 실질적으로 영향을 주지 않고, 탄소-탄소 이중결합의 산화반응 만을 선택적으로 행하는 것이 가능하다. 물론, 탄소-탄소 이중결합을 제외한 것 외의 관능기도 동시에 반응해서 전혀 다른 목적물을 얻는 것도 가능하며, 그러한 경우도 본 발명에 포함되는 것은 말할 필요도 없다.In the oxidation reaction in the first step of the present invention, only the oxidation reaction of the carbon-carbon double bond can be selectively performed without substantially affecting the functional groups other than the carbon-carbon double bond of the compound A. Do. Of course, functional groups other than carbon-carbon double bonds can also be reacted at the same time to obtain completely different objects, and needless to say, such cases are also included in the present invention.
본 발명에 있어서, 이렇게 뛰어난 선택성이 얻어지는 이유는, 본 발명자의 지견에 의하면, 일반적으로 본 발명에서 사용하는 티타노실리케이트가 탄소-탄소 이중결합에 대한 산화 활성이 높고, 다른 관능기의 산화 활성은 낮기(한편, TS-1은 예외적으로, 다른 관능기도 산화하는 경향이 있다)때문이라고 추정된다.In the present invention, the reason why such excellent selectivity is obtained is that, according to the findings of the present inventors, in general, the titanosilicate used in the present invention has a high oxidation activity to a carbon-carbon double bond and a low oxidation activity of other functional groups ( TS-1, on the other hand, is exceptionally likely to oxidize other functional groups as well).
(과산화물)(peroxide)
본 발명의 제1공정에 있어서 사용하는 것이 가능한 과산화물은 특별히 제한되지 않지만, 구체적으로는 예를 들면, 과산화수소 혹은 유기 과산화물을 들 수 있다. 유기 과산화물로서는, 예를 들면 t-부틸히드로퍼옥사이드, t-아밀히드로퍼옥사이드, 쿠멘히드로퍼옥사이드, 에틸벤젠히드로퍼옥사이드, 시클로헥실히드로퍼옥사이드, 메틸시클로헥실히드로퍼옥사이드, 이소부틸벤젠히드로퍼옥사이드, 에틸나프탈렌히드로퍼옥사이드 및 과초산을 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이들의 과산화물의 이종 이상을 혼합해서 사용해도 개의치 않는다.Although the peroxide which can be used in the 1st process of this invention is not specifically limited, Specifically, hydrogen peroxide or an organic peroxide is mentioned, for example. Examples of the organic peroxide include t-butyl hydroperoxide, t-amyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, ethylbenzene hydroperoxide, cyclohexyl hydroperoxide, methylcyclohexyl hydroperoxide, isobutylbenzene hydroper Oxide, ethylnaphthalene hydroperoxide, and peracetic acid are mentioned, but it is not limited to this. Moreover, even if it mixes and uses two or more types of these peroxides, it does not mind.
입수의 용이성이나, 반응후의 처리 등의 점에서는, 과산화물로서는 과산화수소를 사용하는 것이 가장 바람직하고, 임의인 농도의 과산화수소를 사용할 수 있고, 예를 들면, 공업적으로 시판되고 있는 30질량%, 60질량%, 90질량% 등의 농도의 과산화수소 수용액을 사용할 수 있다.In terms of ease of availability, treatment after reaction, and the like, hydrogen peroxide is most preferably used as the peroxide, and hydrogen peroxide in any concentration may be used, for example, 30 mass% or 60 mass commercially available. Hydrogen peroxide aqueous solution of concentration, such as% and 90 mass%, can be used.
(화합물A)(Compound A)
본 발명의 제1공정에 사용하는 「화합물A」는, 소위 1분자 내에 적어도 두개이상의 관능기를 갖는 화합물이며, 상기 관능기 중 적어도 하나가 탄소-탄소 이중결합인 화합물인 한, 특별히 제한되지 않는다. 이 경우, 화합물A에 필수의 탄소-탄소 이중결합(즉, 적어도 하나의 탄소-탄소 이중결합)을 제외한 것 외의 관능기중에, 내지는 상기 「기타의 관능기」로서, 탄소-탄소 이중결합이 함유되어도 개의치 않는다."Compound A" used in the first step of the present invention is a compound having at least two or more functional groups in one so-called molecule, and is not particularly limited as long as at least one of the functional groups is a compound having a carbon-carbon double bond. In this case, even if a carbon-carbon double bond is contained among the functional groups other than the carbon-carbon double bond (that is, at least one carbon-carbon double bond) essential for the compound A, or as the "other functional group", Do not.
다른 관능기의 구체예로서는, 예를 들면 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 알코올기, 페놀기, 에테르기, 에폭시드기, 할로겐 원자, 카르보닐기, 아미드기, 시아네이트기, 이소시아네이트기, 티오시아네이트기, 아미노기, 디아조기, 니트로기, 니트릴기, 니트로소기, 술피드기, 술폭시드, 술폰기, 티올기, 오르토에스테르기, 요소기 및 이미노기 등을 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 동종의 관능기를 2개 이상 갖고 있어도, 또한 이종 이상의 관능기를 갖고 있어도 지장이 없다.Specific examples of other functional groups include, for example, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, alcohol groups, phenol groups, ether groups, epoxide groups, halogen atoms, carbonyl groups, amide groups, cyanate groups, isocyanate groups, thiocyanate groups, Amino groups, diazo groups, nitro groups, nitrile groups, nitroso groups, sulfide groups, sulfoxides, sulfone groups, thiol groups, orthoester groups, urea groups, and imino groups may be mentioned, but are not limited thereto. Moreover, even if it has two or more functional groups of the same kind, and has two or more functional groups, it does not interfere.
본 발명에 있어서 적절한 관능기로서는, 예를 들면, 바람직한 기타의 관능기」로서, 예를 들면, 알케닐기, 아릴기, 알코올기, 페놀기를 들 수 있다.As a suitable functional group in this invention, an alkenyl group, an aryl group, an alcohol group, a phenol group is mentioned as a suitable other functional group ", for example.
(화합물A의 구체예)(Example of Compound A)
화합물A의 보다 구체적인 예시로서는, 알릴에테르류, 다가 알코올의 에테르류, 카르복실산 에스테르류 등, 및 그 밖의 탄소수3∼탄소수10의 화합물류를 들 수 있다. 물론, 이들의 이종 이상의 혼합물이어도 개의치 않는다.More specific examples of the compound A include allyl ethers, ethers of polyhydric alcohols, carboxylic acid esters, and the like and other C3-C10 compounds. Of course, even if it is a mixture of two or more of these, it does not mind.
더욱 구체적으로는, 예를 들면 알릴에테르류로서는 알릴메틸에테르, 알릴에틸에테르, 알릴프로필에테르, 알릴부틸에테르, 알릴비닐에테르, 및 디알릴에테르 등을 예시할 수 있다.More specifically, for example, allyl ethers include allyl methyl ether, allyl ethyl ether, allyl propyl ether, allyl butyl ether, allyl vinyl ether, diallyl ether, and the like.
다가 알코올의 에테르류로서는, 에틸렌글리콜모노알케닐에테르, 에틸렌글리콜디알케닐에테르, 1,2-프로판디올모노알케닐에테르, 1,2-프로판디올디알케닐에테르, 1,3-프로판디올모노알케닐에테르, 1,3-프로판디올디알케닐에테르, 1,2-부탄디올모노알케닐에테르, 1,2-부탄디올디알케닐에테르, 1,3-부탄디올모노알케닐에테르, 1,3-부탄디올디알케닐에테르, 1,4-부탄디올모노알케닐에테르, 1,4-부탄디올디알케닐에테르트리메틸롤프로판모노알릴에테르, 트리메틸롤프로판디알릴에테르, 트리메티롤프로판트리알릴에테르, 펜타에리스리톨모노알케닐에테르, 펜타에리스리톨디알케닐에테르, 펜타에리스리톨트리알케닐에테르, 펜타에리스리톨테트라알케닐에테르등을 예시할 수 있다.As ethers of polyhydric alcohols, ethylene glycol monoalkenyl ether, ethylene glycol dialkyl ether, 1,2-propanediol monoalkenyl ether, 1,2-propanedioldialkenyl ether, 1,3-propanediol monoalkenyl Ether, 1,3-propanedioldialkenyl ether, 1,2-butanediol monoalkenyl ether, 1,2-butanedioldialkenyl ether, 1,3-butanediol monoalkenyl ether, 1,3-butanedioldialkenyl ether, 1,4-butanediol monoalkenyl ether, 1,4-butanedioldialkenyl ethertrimethylolpropane monoallyl ether, trimethylolpropanediallyl ether, trimethylolpropanetriallyl ether, pentaerythritol monoalkenyl ether, pentaerythritol diallyl Kenyl ether, pentaerythritol trialkenyl ether, pentaerythritol tetraalkenyl ether, etc. can be illustrated.
카르복실산 에스테르류로서는, 개미산 알릴, 초산 알릴, 프로피온산 알릴, 주석산 알릴, 및 메타크릴산 알릴 등을 예시할 수 있다.Examples of the carboxylic acid esters include formic acid allyl, allyl acetate, allyl propionate, allyl stannate, allyl methacrylate, and the like.
탄소수3∼탄소수10의 화합물류로서는, 알릴알코올, 알릴 브로마이드, 알릴 클로라이드, 아크롤레인, 메타크롤레인, 및 아크릴산 등을 예시할 수 있다.As a C3-C10 compound, allyl alcohol, allyl bromide, allyl chloride, acrolein, methacrolein, acrylic acid, etc. can be illustrated.
(바람직한 화합물A)(Preferred Compound A)
화합물A의 산화 화합물 중 산업상의 용도가 많은 점에서는, 바람직한 화합물A로서는, 알릴 클로라이드, 디알릴에테르, 초산 알릴, 메타크릴산 알릴 또는 알릴알코올을 들 수 있다. 가장 바람직한 화합물A로서는 디알릴에테르, 알릴알코올, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 전술한 것 같이 바람직한 산화제로서는 과산화수소이며, 이것과 디알릴에테르, 알릴알코올, 및 이들의 혼합물과의 조합을, 상기 산화방법의 가장 바람직한 산화제와 화합물A의 조합의 예로서 들 수 있다.In view of many industrial uses among the oxidized compounds of Compound A, preferred compounds A include allyl chloride, diallyl ether, allyl acetate, allyl methacrylate or allyl alcohol. As most preferable compound A, diallyl ether, allyl alcohol, and mixtures thereof are mentioned. As mentioned above, a preferable oxidant is hydrogen peroxide, and the combination of this and diallyl ether, allyl alcohol, and mixtures thereof is mentioned as an example of the combination of the most preferable oxidizing agent and compound A of the said oxidation method.
이 경우, 화합물A로서 디알릴에테르를 사용할 때는, 산화 화합물로서는 알릴글리시딜에테르, 디글리시딜에테르 및 이들의 혼합물을 얻을 수 있다. 또한, 화합물A로서 알릴알코올을 사용했을 때는, 산화 화합물로서는 글리시돌을 얻을 수 있다.In this case, when using diallyl ether as compound A, allyl glycidyl ether, diglycidyl ether, and a mixture thereof can be obtained as an oxidizing compound. In addition, when allyl alcohol is used as compound A, glycidol can be obtained as an oxidizing compound.
제1공정에 있어서의 화합물A의 전화율의 범위의 범위는 50mol% 이하, 바람직하게는 30mol% 이하, 더욱 바람직하게는 15mol% 이하다. 여기서 말하는 「화합물A의 전화율」이란, 반응전에 존재하고 있었던 화합물A에 대한, 반응에 의해 소비된 화합물A의 비율을 나타낸다. 화합물A의 전화율이 50mol% 보다 클 경우, 화합물A의 산화 생성물에의 선택율이 악화될 우려가 있어 바람직하지 못하다.The range of the conversion rate of the compound A in the 1st process is 50 mol% or less, Preferably it is 30 mol% or less, More preferably, it is 15 mol% or less. The "conversion ratio of compound A" herein refers to the ratio of the compound A consumed by the reaction with respect to the compound A which existed before the reaction. When the conversion ratio of compound A is larger than 50 mol%, the selectivity of compound A to oxidation products may deteriorate, which is not preferable.
(촉매의 재생)(Regeneration of catalyst)
과산화물을 산화제로 하는 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법으로 사용되는 티타노실리케이트 촉매는 시간경과와 아울러, 혹은, 사용을 반복함으로써, 세공내에 코크 물질 등이 부착되고, 초기의 활성을 나타내지 않게 된다. 이 코크 물질부착에 의한 활성열화는 가역열화로 생각되어, 에어레이션 재생에 의해 열화 촉매를 초기의 활성까지 재생할 수 있다라는 보고가 다수 있다. 예를 들면, 400℃ 보다 낮지만 150℃보다 높은 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 티타늄 함유 분자체 촉매의 재생 방법(일본 특허공개 평8-309200호 공보)을 예시할 수 있다.The titanosilicate catalyst used in the oxidation method of the carbon-carbon double bond of Compound A having a peroxide as an oxidizing agent has a time-lapse or repeated use, so that coke substances and the like adhere to the pores and exhibit no initial activity. do. The deterioration of activation due to coking matter is considered to be reversible degradation, and there are many reports that the degradation catalyst can be regenerated to the initial activity by aeration regeneration. For example, a method for regenerating a titanium-containing molecular sieve catalyst (Japanese Patent Laid-Open No. 8-309200), which is heated to a temperature lower than 400 ° C. but higher than 150 ° C., can be exemplified.
그렇지만, 본 발명의 제1공정에서의 산화반응을 화합물A의 전화율을 50mol%이상으로 행해 활성이 열화한 티타노실리케이트 촉매는, 종래 공지의 에어레이션에 의한 재생 처리를 행해도 초기의 활성을 나타내지 않게 된다. 이것은, 본 발명자의 지견에 따르면, 화합물A의 전화율을 50mol% 이상으로 행한 촉매의 활성열화 원인이 코크 부착에 의한 세공폐색 만이 아니고, 반응중에 촉매의 활성점인 티타늄 원자가 유출하여 촉매내의 티타늄 농도가 감소한 것에 의하면 추정된다. 즉, 화합물A의 전화율을 50mol% 이상으로 행한 경우, 티타노실리케이트 촉매는 에어레이션 재생을 해도 초기의 활성을 나타내지 않는 현상(영구열화)을 일으키는 경향이 강해진다. 따라서, 제1공정에 있어서의 화합물A의 전화율은, 바람직하게는 50mol% 이하, 보다 바람직하게는 30mol% 이하, 더욱 바람직하게는 15mol% 이하다.However, the titanosilicate catalyst whose activity is deteriorated due to the oxidation reaction of the first step of the present invention having a conversion rate of Compound A of 50 mol% or more does not exhibit initial activity even after performing a regeneration treatment by conventionally known aeration. . According to the findings of the present inventors, not only the pore occlusion due to coke adhesion was caused by the coke deposition but also the titanium atom, which is the active point of the catalyst, was released during the reaction, and the concentration of titanium in the catalyst was increased. It is estimated by the decrease. In other words, when the conversion ratio of Compound A is performed at 50 mol% or more, the titanosilicate catalyst tends to cause a phenomenon (permanent deterioration) in which initial activity is not exhibited even after aeration regeneration. Therefore, the conversion rate of the compound A in the 1st process becomes like this. Preferably it is 50 mol% or less, More preferably, it is 30 mol% or less, More preferably, it is 15 mol% or less.
(전화율의 제어방법)(Control method of telephone rate)
화합물A의 전화율을 제어하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 반응에 사용하는 티타노실리케이트 촉매의 양, 반응 온도, 원료조성 중의 과산화물 농도에 의해 전화율의 제어를 행할 수 있고, 과산화물을 한정 반응성분으로 하는 반응 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 「한정 반응성분」이란 반응기에 공급되는 반응 원료성분 중에 있는 원료성분을 기준으로 하여, 공급 원료중의 각 원료성분의 물질량(몰)의 비율을 구하고, 그것을 양이론식에서 요구되는 비율과 비교했을 때, 가장 과소한 비율로 공급되는 원료성분을 말한다(이 한정 반응성분의 상세한 설명에 대해서는, 하시모토 켄지「반응 공학」제39 페이지, 바이후칸, 1993년 9월 30일 개정판 발행을 참조할 수 있다). 과산화물을 한정 반응성분이라고 했을 경우, 화합물A의 전화율의 취할 수 있는 최대치가 산화제인 과산화물의 물질량에 의해 용이하게 제어할 수 있다.The method for controlling the conversion rate of Compound A is not particularly limited, but the conversion rate can be controlled by, for example, the amount of the titanosilicate catalyst used for the reaction, the reaction temperature, and the concentration of the peroxide in the raw material composition. It is preferable to use the reaction method which makes it. The term "limited reactive content" as used herein refers to the ratio of the amount of material (moles) of each raw material component in the feedstock based on the raw material components in the reaction raw material supplied to the reactor, and compared it with the ratio required by the quantitative theory. When we refer to raw materials supplied at the least ratio (refer to the detailed description of this limited reactive ingredient, page 39 of Kenji Hashimoto "reaction engineering", Baifukan, September 30, 1993 revision publication) have). When the peroxide is defined as a limited reactive component, the maximum value of the conversion ratio of Compound A can be easily controlled by the amount of substance of the peroxide as the oxidizing agent.
한정 반응성분인 과산화물 원료중 농도는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 반응기에 공급되는 전 성분의 질량을 기준으로서, 30질량% 이하, 보다 바람직하게는 15질량% 이하, 더욱이는 10질량% 이하인 것이 바람직하다. 과산화물 농도가 30질량% 이상일 경우, 과산화물의 자기 분해반응이 현저해지는 경향이 있고, 또한 산소의 발생에 의한 폭발의 위험성이 커지기 때문에 바람직하지 못하다.The concentration in the peroxide raw material as the limited reactive component is not particularly limited, but preferably 30 mass% or less, more preferably 15 mass% or less, and further 10 mass% or less, based on the mass of all components supplied to the reactor. desirable. If the peroxide concentration is 30% by mass or more, the self-decomposition reaction of the peroxide tends to be remarkable, and it is not preferable because the risk of explosion due to the generation of oxygen increases.
본 발명에 있어서의 산화제의 전화율은 특별히 한정되지 않지만, 반응전후에 있어서의 산화제 자신의 증감량과 반응전의 존재량을 기준으로 한 전화율에서, 바람직하게는 50mol% 이상, 보다 바람직하게는 75mol% 이상, 더욱 바람직하게는, 90mol% 이상이다.Although the conversion rate of the oxidizing agent in this invention is not specifically limited, Preferably it is 50 mol% or more, More preferably, 75 mol% or more at the conversion rate based on the amount of increase and decrease of the oxidizing agent itself before and after reaction. More preferably, it is 90 mol% or more.
산화제의 전화율이 50mol% 이하의 경우, 반응중에 미반응의 과산화물이 잔존하는 경향이 있기 때문에, 과산화물의 자기 분해반응이 현저해 지는 것, 또한 반응 종료후의 혼합물로부터 과산화물을 분리 회수할 필요가 있어 바람직하지 못하다. 또한 과산화물의 분리가 곤란할 경우에는, 안전성의 면에서 과산화물을 분해할 필요가 있지만, 그 결과 과산화물의 선택율이 결과적으로 악화되기 때문에, 산화제의 전화율을 50mol% 이상으로 하는 것이 바람직하다.When the conversion rate of the oxidizing agent is 50 mol% or less, since unreacted peroxide tends to remain during the reaction, the self-decomposition reaction of the peroxide becomes remarkable, and it is necessary to separate and recover the peroxide from the mixture after the reaction is completed. I can't. When the separation of the peroxide is difficult, it is necessary to decompose the peroxide from the viewpoint of safety, but as a result, the selectivity of the peroxide deteriorates as a result. Therefore, the conversion rate of the oxidant is preferably set to 50 mol% or more.
(티타노실리케이트 촉매의 양)(Amount of titanosilicate catalyst)
제1공정의 산화반응에 사용하는 티타노실리케이트 촉매의 양은, 특별히 제한되지 않는다. 티타노실리케이트 촉매의 활성, 산화반응의 종류, 반응온도, 기질의 반응성, 과산화물농도, 반응양식(밧치방식, 연속방식)에 의해 바람직한 범위는 바뀔 수 있다. 슬러리계로 사용할 때에는, 통상, 반응물 혼합물 중의 농도로서, (반응기에 공급되는 전성분의 질량을 기준으로서) 0.1질량%∼20질량%의 범위가 적당 있고, 보다 바람직하게는, 0.5질량%∼10질량%의 범위다. 고정상 유통 반응계에 있어서는, 겉보기상 이것보다 큰 촉매량을 사용하는 것이 바람직하다.The amount of the titanosilicate catalyst used in the oxidation reaction of the first step is not particularly limited. The preferred range can be changed by the activity of the titanosilicate catalyst, the type of oxidation reaction, the reaction temperature, the reactivity of the substrate, the peroxide concentration, and the reaction mode (batch type or continuous type). When using in a slurry type | system | group, the range of 0.1 mass%-20 mass% is suitable normally (based on the mass of all the components supplied to a reactor) as a density | concentration in a reactant mixture, More preferably, it is 0.5 mass%-10 mass masses. Range of% In the fixed bed flow reaction system, it is preferable to use a catalyst amount larger than this apparently.
(용매)(menstruum)
본 발명(Ⅰ)의 제1공정에 있어서의 산화반응은, 용매를 사용하지 않아도 좋고, 혹은 적당한 용매의 존재 하에서 실시해도 좋다. 적당한 용매의 예로서는, 알코올류, 케톤류, 니트릴류, 물 등을 들 수 있다.The oxidation reaction in the 1st process of this invention (I) does not need to use a solvent, or may be performed in presence of a suitable solvent. Examples of suitable solvents include alcohols, ketones, nitriles, water and the like.
알코올류의 구체예로서, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, t-부탄올, 아밀 알코올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 케톤류로서 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 니트릴류로서, 아세트니트릴, 프로피오니트릴, 벤조니트릴 등을 들 수 있다.Specific examples of alcohols include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, t-butanol, amyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,2-butanediol, acetone as ketones, Examples of methyl ethyl ketone, diethyl ketone and nitriles include acetonitrile, propionitrile and benzonitrile.
이들의 용매는, 단독으로도 혼합물로서도 사용할 수 있다. 화합물A, 산화제와의 상용성, 및 산화제의 용매중에 있어서 안정성의 점에서, 바람직한 용매로서, 아세톤, 메탄올, 아세트니트릴, 물을 들 수 있고, 특히 메탄올, 물이 바람직하다.These solvents can be used alone or as a mixture. Acetone, methanol, acetonitrile and water are mentioned as a preferable solvent from a compound A, compatibility with an oxidizing agent, and stability in the solvent of an oxidizing agent, and methanol and water are especially preferable.
용매의 사용량은, 화합물A, 산화제의 종류, 및 조합에 의해 변화될 가능성이 있지만, 화합물A에 대하여, 질량을 기준으로서 0.5배∼100배가 바람직하다.Although the usage-amount of a solvent may change with compound A, the kind, and combination of oxidizing agents, 0.5 times-100 times are preferable with respect to compound A on a mass basis.
(산화반응의 반응온도)(Reaction temperature of oxidation reaction)
본 발명(Ⅰ)의 제1공정에 있어서의 산화반응의 반응온도는, 특별히 제한되지 않는다. 이 반응 온도는, 바람직하게는 0℃∼150℃의 범위이며, 보다 바람직하게는 1O℃∼10O℃의 범위다. 상기 반응 온도가 0℃보다 낮으면 반응 속도가 늦어 실용적이지 않고, 한편 반응 온도가 150℃보다 높을 경우는 과산화물의 분해 반응이 현저해지고, 또한 목적 생성물의 분해 반응이 촉진될 우려도 있어 바람직하지 못하다.The reaction temperature of the oxidation reaction in the first step of the present invention (I) is not particularly limited. This reaction temperature becomes like this. Preferably it is the range of 0 degreeC-150 degreeC, More preferably, it is the range of 10 degreeC-100 degreeC. When the reaction temperature is lower than 0 ° C., the reaction rate is slow and not practical. On the other hand, when the reaction temperature is higher than 150 ° C., the decomposition reaction of the peroxide becomes remarkable and the decomposition reaction of the target product may be promoted, which is not preferable. .
일반적으로, 상기 산화반응이 발열반응이기 때문에, 반응 온도를 일정한 범위로 제어하기 위해, 적당한 방법으로 반응열을 제거하는 것이 바람직하다. 또한, 반응 압력은, 특별히 제한되지 않는다.In general, since the oxidation reaction is exothermic, it is preferable to remove the heat of reaction by a suitable method in order to control the reaction temperature to a certain range. In addition, the reaction pressure is not particularly limited.
본 발명의 제1공정에 있어서의 산화반응은, 고정상 반응장치, 이동층 반응장치, 유동층 반응장치, 조형 반응장치, 또는 연속 교반조형 반응장치와 같은 적당한 반응장치를 사용하고, 밧치방식, 연속방식, 또는 반연속방식으로 행할 수 있고, 어느쪽의 방법을 이용해도 좋다. 또한, 티타노실리케이트 촉매, 화합물A, 과산화물로 이루어지는 혼합물은 어떻게 혼합해도 좋고, 한번에 전부를 혼합해도, 순차 혼합해도 좋다.The oxidation reaction in the first step of the present invention uses a suitable reactor such as a fixed bed reactor, a moving bed reactor, a fluidized bed reactor, a tank reactor, or a continuous stirred tank reactor, and uses a batch system and a continuous system. Or semi-continuous, and either method may be used. In addition, the mixture which consists of a titanosilicate catalyst, a compound A, and a peroxide may be mixed, you may mix all at once, or may mix sequentially.
이렇게 하여, 본 발명(Ⅰ)의 제1공정에 있어서는, 티타노실리케이트 촉매 존재하에 과산화물을 산화제로서 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화반응을 화합물A의 전화율을 누르면서 행하고, 목적으로 하는 산화 화합물을 높은 선택성으로 얻을 수 있다. 일반적인 산화방법에 있어서, 원료화합물의 전화율이 낮고 충분한 반응 혼합물 중의 목적산화 화합물 농도가 얻어지지 않는 제조방법은, 생산성의 악화를 초래해 공업적인 방법으로서 바람직하지 못한 경우가 많다.In this way, in the first step of the present invention (I), the oxidation reaction of the carbon-carbon double bond of the compound A is carried out while pressing the conversion ratio of the compound A in the presence of a titanosilicate catalyst as the oxidizing agent. Obtained with high selectivity. In the general oxidation method, the production method in which the conversion rate of the raw material compound is low and the desired concentration of the oxidized compound in the reaction mixture is not obtained often leads to deterioration in productivity and is not preferable as an industrial method.
이에 대하여, 본 발명(Ⅰ)에 있어서는, 제1공정에 계속되는 이하의 제2공정∼제3공정을 포함함으로써, 화합물A의 탄소-탄소 이중결합의 산화방법에 있어서, 목적으로 하는 산화반응의 선택성을 실질적으로 손상하지 않고, 또한 높은 생산성으로 원하는 산화반응을 행할 수 있다.On the other hand, in this invention (I), the selectivity of the target oxidation reaction is included in the oxidation method of the carbon-carbon double bond of compound A by including the following 2nd process-3rd process following a 1st process. It is possible to carry out the desired oxidation reaction at high productivity without substantially damaging the.
다음에 제2공정, 및 제3공정에 대해서 설명한다.Next, the second step and the third step will be described.
(제2공정)(2nd step)
본 발명(Ⅰ)에 있어서의 제2공정은, 제1공정으로 얻은 반응 혼합물로부터 화합물A를 분리하는 공정이다.The second step in the present invention (I) is a step of separating compound A from the reaction mixture obtained in the first step.
본 발명의 제2공정에 있어서의 반응 혼합물로부터 화합물A를 분리하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 제1공정에 있어서의 산화반응의 반응장치가 교반조형 반응장치의 경우, 여과 또는 원심분리와 같은 적당한 방법에 의해, 티타노실리케이트 촉매를 회수한 후, 임의인 방법을 사용하여, 반응 혼합물로부터 화합물A를 분리해도 좋고, 또한, 촉매의 회수를 행하지 않고 티타노실리케이트 촉매를 함유한 채 반응 혼합물로부터 화합물A를 분리해도 개의치 않는다.The method for separating Compound A from the reaction mixture in the second step of the present invention is not particularly limited. In the case where the reaction apparatus for the oxidation reaction in the first step is a stirred tank reactor, after recovering the titanosilicate catalyst by a suitable method such as filtration or centrifugation, the compound A is removed from the reaction mixture by any method. The compound A may be separated from the reaction mixture while the titanosilicate catalyst is contained without recovering the catalyst.
한편, 제1공정에 있어서의 산화반응의 반응장치가 고정상형 반응장치의 경우, 티타노실리케이트 촉매는 반응기에 유지된 채, 반응장치 출구로부터 티타노실리케이트 촉매를 함유하지 않는 반응 혼합물을 용이하게 얻을 수 있기 때문에, 얻어진 티타노실리케이트 촉매를 함유하지 않는 반응 혼합물에서 화합물A가 임의의 방법에 의해 분리될 수 있다.On the other hand, in the case where the reaction apparatus for the oxidation reaction in the first step is a fixed bed reactor, the reaction mixture containing no titanosilicate catalyst can be easily obtained from the outlet of the reactor while the titanosilicate catalyst is maintained in the reactor. Therefore, Compound A can be separated by any method in the reaction mixture which does not contain the titanosilicate catalyst obtained.
(바람직한 분리방법)(Preferable separation method)
제1공정의 반응 혼합물로부터 화합물A를 분리하는 바람직한 방법은, 화합물A, 및 그 산화 생성물의 비점, 관능기의 종류, 열안정성에 의해 다르다. 예를 들면, 화합물A가 대기압하에서 30℃∼150℃의 표준비점을 갖는 경우는, 제1공정의 반응 혼합물로부터 분리할 때는, 분리방법으로서 조작 온도범위가 30℃∼200℃인 대기압 하에서의 분별 증류법이 바람직하다. 대기압하에서 30℃∼150℃의 비점을 갖는 화합물A로서는, 알릴메틸에테르, 알릴에틸에테르, 알릴프로필에테르, 알릴부틸에테르, 알릴비닐에테르, 디알릴에테르, 알릴브로마이드, 알릴클로라이드, 메타크롤레인, 개미산 알릴, 초산 알릴, 프로피온산 알릴, 주석산 알릴, 및 메타크릴산 알릴 등을 예시할 수 있다.The preferred method for separating compound A from the reaction mixture of the first step is different depending on the boiling point of the compound A and its oxidized product, the type of functional group, and thermal stability. For example, when Compound A has a standard boiling point of 30 ° C. to 150 ° C. under atmospheric pressure, when separated from the reaction mixture of the first step, a fractional distillation method under atmospheric pressure having an operating temperature range of 30 ° C. to 200 ° C. as a separation method. This is preferred. Examples of the compound A having a boiling point of 30 ° C. to 150 ° C. under atmospheric pressure include allyl methyl ether, allyl ethyl ether, allyl propyl ether, allyl butyl ether, allyl vinyl ether, diallyl ether, allyl bromide, allyl chloride, methacrolein, and formic acid. Allyl, allyl acetate, allyl propionate, allyl tartarate, allyl methacrylic acid, etc. can be illustrated.
또한, 화합물A가 물로의 용해성이 높은 알릴알코올, 아크롤레인, 아크릴산, 및 에틸렌글리콜모노알케닐에테르 등의 경우는, 유기용매를 추출제로 하는 액액추출 분리가 바람직하고, 그 때의 조작온도는 15℃∼200℃의 범위인 것이 바람직하다. 이것보다도 높은 온도로 조작을 행했을 경우는, 생성물인 산화 화합물의 분해가 일어날 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. Further, in the case of allyl alcohol, acrolein, acrylic acid, ethylene glycol monoalkenyl ether, etc., in which compound A has high solubility in water, liquid extract separation using an organic solvent as the extractant is preferable, and the operating temperature at that time is 15 ° C. It is preferable that it is the range of -200 degreeC. When the operation is performed at a temperature higher than this, the decomposition of the oxidized compound as a product may occur, which is not preferable.
또한, 화합물A가 대기압 하에서 150℃ 이상의 비점을 갖는 경우는 감압하에서의 증류, 또는, 유기용매를 추출제로 하는 액액추출에 의한 반응 혼합물로부터의 분리가 바람직하다. 바람직한 감압 증류의 압력범위는 133Pa∼100kPa이며, 바람직한 조작 온도범위는 20℃∼200℃이다. 또한, 액액추출에 사용하는 유기용매로서는, 초산 에스테르 화합물, 에테르 화합물, 방향족 화합물, 지방족 포화 탄화수소화합물이 바람직하고, 조작 온도범위는 20℃∼150℃이다.Moreover, when compound A has a boiling point of 150 degreeC or more under atmospheric pressure, distillation under reduced pressure or separation from the reaction mixture by liquid liquid extraction using an organic solvent as an extractant is preferable. The pressure range of a preferable vacuum distillation is 133 Pa-100 kPa, and a preferable operating temperature range is 20 degreeC-200 degreeC. Moreover, as an organic solvent used for liquid extraction, an acetate ester compound, an ether compound, an aromatic compound, and an aliphatic saturated hydrocarbon compound are preferable, and operation temperature range is 20 degreeC-150 degreeC.
대기압하에서 150℃ 이상의 비점을 갖는 화합물A로서는, 다가 알코올의 에테르류인, 에틸렌글리콜디알케닐에테르, 1,2-프로판디올모노알케닐에테르, 1,2-프로판디올디알케닐에테르, 1,3-프로판디올모노알케닐에테르, 1,3-프로판디올알케닐에테르, 1,2-부탄디올모노알케닐에테르, 1,2-부탄디올디알케닐에테르, 1,3-부탄디올모노알케닐에테르, 1,3-부탄디올디알케닐에테르, 1,4-부탄디올모노알케닐에테르, 1,4-부탄디올디알케닐에테르트리메틸롤프로판모노알릴에테르, 트리메틸롤프로판디알릴에테르, 트리메틸롤프로판트리알릴에테르, 및 펜타에리스리톨디알케닐에테르, 펜타에리스리톨트리알케닐에테르, 및 펜타에리스리톨테트라알케닐에테르 등을 예시할 수 있다.Examples of compound A having a boiling point of 150 ° C. or higher at atmospheric pressure include ethylene glycol dialkyl ether, 1,2-propanediol monoalkenyl ether, 1,2-propanediol dialkyl ether, and 1,3-propane, which are ethers of polyhydric alcohols. Diol monoalkenyl ether, 1,3-propanediol alkenyl ether, 1,2-butanediol monoalkenyl ether, 1,2-butanedioldialkenyl ether, 1,3-butanediol monoalkenyl ether, 1,3-butanediol Diallkenyl ether, 1,4-butanediol monoalkenyl ether, 1,4-butanedioldialkenylethertrimethylolpropane monoallyl ether, trimethylolpropanediallyl ether, trimethylolpropanetriallyl ether, and pentaerythritol diallyl ether, Pentaerythritol trialkenyl ether, pentaerythritol tetraalkenyl ether, etc. can be illustrated.
(히드록실기를 갖는 부생성물)(By-product with hydroxyl group)
화합물A를 반응 혼합물로부터 분리하는 임의인 조작시, 과산화물로부터 생기는 히드록실기를 갖는 부생성물이, 화합물A 또는 그 산화 화합물과 반응을 일으킬 가능성이 있는 경우는, 화합물A를 반응 혼합물로부터 분리하는 임의인 조작 전에, 과산화물로부터 발생하는 히드록실기를 갖는 부생성물을 미리 제거하는 것이 바람직하다.In any operation of separating Compound A from the reaction mixture, if the by-product having a hydroxyl group resulting from a peroxide may react with Compound A or its oxidized compound, any of Compound A may be separated from the reaction mixture. Before phosphorus operation, it is preferable to remove the by-product which has a hydroxyl group which arises from a peroxide beforehand.
과산화물로부터 생기는 히드록실기를 갖는 부생성물로서는, 물, t-부틸알코올, t-아밀알코올, 2-페닐-2-프로판올, 1-페닐에탄올, 시클로헥세놀, 메틸시클로헥세놀, 2-메틸-2-히드록실-3-페닐프로판, 및 초산 등을 구체적으로 예시할 수 있다. 과산화물로부터 생기는 히드록실기를 갖는 부생성물의 제거방법은 특별히 제한되지 않지만, 제거방법으로서 증류, 액액추출, 액액분리, 및 막분리를 예시할 수 있다(이러한 제거 방법의 상세에 관해서는, 예를 들면 문헌:쿄토대학 타라마 연구실「반응별 촉매분류표 2」, 제221∼232페이지, 쇼와47년 5월 1일 발행, 가부시키가이샤화학공업사를 참조할 수 있다).As by-products having hydroxyl groups resulting from peroxides, water, t-butyl alcohol, t-amyl alcohol, 2-phenyl-2-propanol, 1-phenylethanol, cyclohexenol, methylcyclohexenol, 2-methyl- 2-hydroxy-3- phenyl propane, acetic acid, etc. can be illustrated concretely. Although the removal method of the by-product which has a hydroxyl group resulting from a peroxide is not restrict | limited, Distillation, liquid extraction, liquid separation, and membrane separation can be illustrated as a removal method (For details of such a removal method, For example, see Kyoto University Tarama Lab, "Catalyst Classification Table 2 by Reaction," pages 221 to 232, published May 1, 1984, and the Chemical Industries, Ltd.).
(물의 제거)(Removal of water)
과산화물로부터 발생하는 히드록실기를 갖는 부생성물이 물의 경우는, 물의 구핵성이 높고, 산화 생성물의 분해 반응이 일어나기 쉬워지기 때문에, 화합물A를 반응 혼합물로부터 분리하는 임의인 조작 전에, 반응 혼합물로부터 물을 제거하는 것이 바람직하다. 물의 제거방법은 특별히 제한되지 않지만, 액액분리, 액액추출, 증류, 막분리 등을 예시할 수 있다.When the by-product having a hydroxyl group generated from the peroxide is water, the nucleophilicity of the water is high and the decomposition reaction of the oxidized product is likely to occur, so that water from the reaction mixture is removed before any operation of separating Compound A from the reaction mixture. It is desirable to remove. The method of removing water is not particularly limited, and examples thereof include liquid separation, liquid extraction, distillation, and membrane separation.
액액분리를 사용해서 물을 제거할 때, 반응 혼합물에 아무 것도 가하지 않고 그대로 액액분리를 행해도 좋지만, 산화 생성물의 수상중에의 분배 비율을 낮게 할 수 있는 점에서는, 반응 혼합물에 무기염을 첨가해 산화 화합물의 수상중의 농도를 저감하고나서 액액분리를 행하는 것이 바람직하다. 이러한 목적에서 첨가하는 무기염으로서, 초산 리튬, 초산 나트륨, 초산 마그네슘, 초산 알루미늄, 초산 칼륨, 염화 리튬, 염화나트륨, 염화 마그네슘, 염화 알루미늄, 염화 칼륨, 황산 리튬, 황산 나트륨, 황산 마그네슘, 황산 알루미늄, 및 황산 칼륨 등을 예시할 수 있다.When the water is removed using the liquid separation, the liquid separation may be performed as it is without adding anything to the reaction mixture, but an inorganic salt may be added to the reaction mixture in order to lower the distribution ratio of the oxidation product in the aqueous phase. It is preferable to perform liquid-liquid separation after reducing the concentration in the aqueous phase of the oxidized compound. As inorganic salts added for this purpose, lithium acetate, sodium acetate, magnesium acetate, aluminum acetate, potassium acetate, lithium chloride, sodium chloride, magnesium chloride, aluminum chloride, potassium chloride, lithium sulfate, sodium sulfate, magnesium sulfate, aluminum sulfate, And potassium sulfate etc. can be illustrated.
액액추출을 사용해서 물을 제거하는 방법으로 사용할 수 있는 추출제는 특별히 제한되지 않지만, 물과 산화 생성물을 추출할 때의 분리계수, 선택도의 점에서는, 바람직한 유출제는 카르복실산 에스테르이며, 보다 구체적으로는, 개미산 메틸, 개미산 에틸, 개미산 프로필, 개미산 부틸, 개미산 알릴, 초산 메틸, 초산 에틸, 초산 프로필, 초산 부틸, 초산 알릴, 프로피온산 메틸, 프로피온산 에틸, 프로피온산 프로필, 프로피온산 부틸, 프로피온산 알릴이다.The extractant which can be used as a method of removing water by using liquid extraction is not particularly limited, but in view of the separation coefficient and selectivity when extracting water and oxidation products, the preferred effluent is a carboxylic acid ester, More specifically, methyl formate, ethyl formate, formic acid propyl, butyl formate, formic acid allyl, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, allyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, butyl propionate and allyl propionate .
증류에 의해 물을 제거하는 방법에 있어서, 증류의 방법은 특별히 제한되지 않지만, 보통 물의 증류에는 엄청난 에너지를 필요로 하기 때문에, 바람직한 증류 방법으로서 공비증류법을 예시할 수 있다. 공비증류법에 있어서의 물과 공비조성을 갖는 바람직한 화합물은 미리 반응 혼합물중에 존재하고 있어도, 새롭게 공비제로서 반응 혼합물에 첨가해도 좋고, 또한, 물과 공비조성을 갖는 화합물이 미리 존재하고 있는 반응 혼합물에 또한 공비제를 첨가해도 상관 없다. 공비제의 선정시에 있어서는, 물과의 공비온도가 대기압하에서 200℃ 이하인 공비제가 바람직하고, 또한, 산화 화합물의 분해를 방지하기 위해서 산성을 나타내지 않는 화합물이 바람직하다.In the method of removing water by distillation, the method of distillation is not particularly limited, but since distillation of water usually requires enormous energy, azeotropic distillation can be exemplified as a preferable distillation method. Preferred compounds having an azeotropic composition with water in the azeotropic distillation method may be present in the reaction mixture in advance, or may be newly added to the reaction mixture as an azeotropic agent. You may add an agent. At the time of selecting an azeotropic agent, the azeotropic agent whose azeotropy temperature with water is 200 degrees C or less under atmospheric pressure is preferable, and the compound which does not show acidic acid in order to prevent decomposition | disassembly of an oxidizing compound is preferable.
(미반응의 과산화물)(Unreacted peroxide)
화합물A를 반응 혼합물로부터 분리할 때, 반응 혼합물 중에 미반응의 과산화물이 존재하고 있어도 상관없지만, 미반응의 과산화물의 농축에 의한 폭발의 위험성을 피하기 위해서, 미반응의 과산화물을 화합물A를 반응 혼합물로부터 분리하기 전에 제거하는 것이 바람직하다. 미반응의 과산화물의 제거방법에 제한은 없고, 과산화물을 그대로 반응 혼합물로부터 분리해도, 또는, 과산화물을 분해하는 것에 의해 반응 혼합물로부터 제거해도 상관 없다. 과산화물의 반응 혼합물로부터의 분리 및, 과산화물의 분해는 종래부터 공지의 방법에 의해 행할 수 있다.When separating compound A from the reaction mixture, unreacted peroxide may be present in the reaction mixture, but to avoid the risk of explosion due to the concentration of unreacted peroxide, unreacted peroxide is removed from the reaction mixture. It is preferable to remove it before separation. There is no restriction | limiting in the removal method of an unreacted peroxide, You may remove a peroxide from a reaction mixture as it is, or remove it from a reaction mixture by decomposing a peroxide. Separation of the peroxide from the reaction mixture and decomposition of the peroxide can be performed by a conventionally known method.
반응 혼합물로부터 과산화물을 분리하는 방법으로서는, 예를 들면 증류, 액액분리, 액액추출을 예시할 수 있고, 과산화물의 분해 방법으로서는, 반응 혼합물에 무기염을 첨가하는 방법, 반응 혼합물과 금속촉매와 접촉시키는 방법 등이 있다.As a method for separating the peroxide from the reaction mixture, for example, distillation, liquid separation and liquid extraction can be exemplified. Examples of the decomposition method of the peroxide include a method of adding an inorganic salt to the reaction mixture, and contacting the reaction mixture with a metal catalyst. Method and the like.
과산화물을 분리하는 방법에 있어서, 과산화물이 물에 용해하기 쉬운 과산화수소, 과초산 등의 경우는, 물을 추출제로 하는 액액추출이 바람직하고, 과산화물이 t-부틸히드로퍼옥사이드, 쿠멘히드로퍼옥사이드, 에틸벤젠히드로퍼옥사이드 등의 물에 용해하기 어려운 과산화물의 경우는 증류가 바람직하고, 또한, 이들의 액액추출 조작을 행하는 바람직한 온도는 20℃∼200℃이며, 압력은 특별히 제한되지 않는다. 회수된 과산화물을 다시 제1공정으로 되돌아가서 재사용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.In the method for separating peroxides, in the case of hydrogen peroxide, peracetic acid, etc., in which the peroxide is easily dissolved in water, liquid extraction using water as the extractant is preferable, and the peroxide is t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, ethyl In the case of peroxides which are hard to dissolve in water such as benzene hydroperoxide, distillation is preferred, and the preferred temperature for performing these liquid extraction operations is 20 ° C to 200 ° C, and the pressure is not particularly limited. It goes without saying that the recovered peroxide can be returned to the first step for reuse.
반응 혼합물에 환원성 물질을 첨가해서 과산화물을 분해하는 방법에 있어서, 첨가하는 무기염은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 티오황산나트륨, 황산세륨, 및 과망간산칼륨을 예시할 수 있다. 첨가하는 무기염의 양은 특별히 한정되는 것이 아니고, 잔존하고 있는 과산화물의 몰량에 대하여 많이 첨가해도, 적게 첨가해도 좋지만, 바람직한 첨가량은 잔존하고 있는 과산화물의 몰량에 대하여 30mol%∼200mol%, 보다 바람직하게는 50mol%∼120 mol%이다. 또한, 첨가하는 무기염은 임의인 형태여도 좋고, 고체인채로 첨가해도, 수용액으로서 첨가해도 좋다. 무기염을 첨가할 때의 반응 혼합물의 온도는 특별히 제한되지 않지만, 과산화물의 분해 반응이 발열 반응이기 때문에, 바람직하게는 20℃∼180℃, 보다 바람직하게는 30℃∼150℃이다.In the method of decomposing a peroxide by adding a reducing substance to the reaction mixture, the inorganic salt to be added is not particularly limited. Examples thereof include sodium thiosulfate, cerium sulfate, and potassium permanganate. The amount of the inorganic salt to be added is not particularly limited, but may be added to the molar amount of the remaining peroxide, or may be added in a small amount, but the preferred amount is 30 mol% to 200 mol%, more preferably 50 mol relative to the molar amount of the peroxide remaining. % To 120 mol%. In addition, arbitrary forms may be sufficient as the added inorganic salt, and it may add as a solid, or may add as an aqueous solution. Although the temperature of the reaction mixture at the time of adding an inorganic salt is not restrict | limited, Preferably since the decomposition reaction of a peroxide is exothermic reaction, Preferably it is 20 degreeC-180 degreeC, More preferably, it is 30 degreeC-150 degreeC.
(금속촉매)(Metal catalyst)
반응 혼합물과 금속촉매를 접촉시켜서 과산화물을 분해하는 방법에 있어서의 금속촉매는 특별히 제한되지 않지만, 금속촉매로서 바람직하게는 철, 구리, 니켈, 망간, 백금, 및 팔라듐의 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속, 염화물, 산화물, 및 황화물을 들 수 있다. 또한, 이들의 금속은 임의인 형태로 사용할 수 있고, 입자인채로 사용해도, 용액에 용해해서 사용해도, 또한, 담체에 담지해서 사용해도 좋다(이들의 금속촉매의 상세에 관해서는, 예를 들면 문헌:쿄토대학 타라마 연구실 「반응별 촉매분류표 2」, 제221∼232페이지, 쇼와47년 5월 1일발행, 가부시키가이샤 화학공업사를 참조할 수 있다).The metal catalyst in the method for decomposing the peroxide by contacting the reaction mixture with the metal catalyst is not particularly limited, but is preferably at least one selected from the group of iron, copper, nickel, manganese, platinum, and palladium as the metal catalyst. And metals, chlorides, oxides, and sulfides. In addition, these metals may be used in any form, and may be used as particles, dissolved in a solution, or supported on a carrier (for details of these metal catalysts, for example, Literature: `` Catalyst Classification Table 2 for Reactions '', page 221-232, issued by May 1, 1984, Chemical Industries, Ltd., Tara Lab, Kyoto University).
(제3공정)(3rd step)
본 발명(Ⅰ)에 있어서의 제3공정은, 제2공정으로 얻은 화합물A를 제1공정에 되돌리는 공정이다.The 3rd process in this invention (I) is a process of returning the compound A obtained by the 2nd process to a 1st process.
제2공정으로 얻어진 화합물A를 제1공정에 그대로 되돌려도, 제2공정으로 얻어진 화합물A를 임의인 방법에 의해 정제한 후, 제1공정에 되돌려도 좋다. 제1공정으로 되돌리는 화합물A의 순도는 특별히 제한되지 않지만, 제1공정에 있어서의 티타노실리케이트 촉매의 촉매독이 되는 성분이 함유되는 경우는, 제2공정에서 얻은 화합물A를 정제하는 것이 바람직하다.The compound A obtained at the second step may be returned to the first step as it is, or the compound A obtained at the second step may be purified by an arbitrary method and then returned to the first step. Although the purity of the compound A returned to the 1st process is not specifically limited, When the component used as a catalyst poison of the titanosilicate catalyst in a 1st process is contained, it is preferable to refine | purify the compound A obtained by the 2nd process.
(촉매독)(Catalyst poison)
제1공정에 있어서의 티타노실리케이트 촉매의 촉매독이 되는 성분은 특별히 한정되지 않지만, 티타늄과의 친화성 및 배위력의 점에서는, 화합물A에서 에폭시드 화합물을 제조하는 방법에 있어서 부생하는 에폭시드 개환 생성물, 알코올 화합물, 알데히드 화합물을 들 수 있다.Although the component used as a catalyst poison of the titanosilicate catalyst in a 1st process is not specifically limited, In the point of affinity and coordination power with titanium, the epoxide ring-opening product by-produced in the method of manufacturing an epoxide compound in Compound A , Alcohol compounds, and aldehyde compounds.
보다 구체적으로 에폭시드 개환 생성물로서는, 에피크롤로히드린으로부터 발생하는 디올 화합물, 글리시돌로부터 발생하는 디올 화합물, 메타크릴산 글리시딜에서 생기는 디올 화합물, 글리시딜 아세테이트로부터 생기는 디올 화합물, 알릴글리시딜에테르로부터 생기는 디올 화합물을 예시할 수 있다.More specifically, examples of the epoxide ring-opening product include diol compounds generated from epichlorohydrin, diol compounds generated from glycidol, diol compounds generated from glycidyl methacrylate, diol compounds generated from glycidyl acetate, and allyl. Diol compounds resulting from glycidyl ether can be illustrated.
알코올 화합물로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 비닐알코올, 알릴알코올, 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 트리메티롤프로판, 펜타에리스리톨을 예시할 수 있다.Examples of the alcohol compound include methanol, ethanol, propanol, vinyl alcohol, allyl alcohol, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, trimetholpropane and pentaerythritol. have.
또한, 알데히드 화합물로서는, 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 부틸알데히드, 아크롤레인을 들 수 있다.In addition, examples of the aldehyde compound include formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, butylaldehyde and acrolein.
제거하는 것이 특히 바람직한 촉매독 성분은, 에피크롤로히드린으로부터 생기는 디올 화합물, 글리시돌로부터 생기는 디올 화합물, 알릴글리시딜 에테르로부터 생기는 디올 화합물, 비닐알코올, 알릴알코올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 트리메티롤프로판, 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 아크롤레인 등이다.Particularly preferred catalytic poisoning components are diol compounds resulting from epichlorohydrin, diol compounds derived from glycidol, diol compounds derived from allylglycidyl ether, vinyl alcohol, allyl alcohol, 1,3-propanediol , 1,4-butanediol, trimetholpropane, formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, acrolein and the like.
제1공정의 티타노실리케이트 촉매의 촉매독이 되는 성분을 제거하는 방법으로서, 액액분리, 액액추출, 증류, 및 막분리를 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 또한, 제2공정에서 얻어져 제1공정에 되돌리는 화합물A의 형태에 제한은 없고, 가스 상태, 액상태, 고체상태 어느 형태라도 관계없고, 또한, 온도, 압력은 특별히 제한되지 않는다.As a method of removing the component used as the catalyst poison of the titanosilicate catalyst of a 1st process, liquid-liquid separation, liquid-liquid extraction, distillation, and membrane separation are mentioned, but it is not limited to this. In addition, there is no restriction | limiting in the form of the compound A obtained by the 2nd process and return to a 1st process, Any form of a gas state, a liquid state, and a solid state is not restrict | limited, and temperature and a pressure are not specifically limited.
(리사이클)(Recycle)
제2공정부터 얻어진 화합물A만을, 제1공정에 되돌려도 좋지만, 새로운 화합물A를 첨가해서 제1공정으로 되돌리는, 이른바, 화학 프로세스로서의 「리사이클」을 짜는 것이 바람직하다. 일반적으로는, 산화반응으로 화합물A의 산화 화합물에 전화한 양과 같던지, 혹은 적어도 그것을 초과하는 양의 새로운 화합물A를 첨가해서, 제2공정부터 얻어진 화합물A를 제1공정에 되돌리는 방법이, 보다 바람직하다.Although only Compound A obtained from the second step may be returned to the first step, it is preferable to form a so-called "recycle" as a chemical process to add new compound A and return to the first step. In general, a method of adding a new compound A in an amount equal to or in excess of the amount converted to the oxidized compound of the compound A by an oxidation reaction and returning the compound A obtained from the second step to the first step, More preferred.
새로운 화합물A를 첨가하지 않았을 경우, 제1공정에 있어서의 화합물A의 농도가 감소하고, 충분한 반응 속도를 얻는 것이 곤란해 지는 경향이 있어 바람직하지 못하다. 한편, 화합물A의 산화 화합물에 전화한 양과 비교하고, 적어도 그 이상의 새로운 화합물A를 더해서 제2공정에서 얻어진 화합물A를 제1공정에 되돌렸을 경우, 제1공정에 있어서의 화합물A를 일정 농도이상에 유지하고, 안정된 산화반응을 행하는 것이 용이해진다.When no new compound A is added, the concentration of compound A in the first step decreases, and it is difficult to obtain a sufficient reaction rate, which is not preferable. On the other hand, when the compound A obtained in the second step is returned to the first step by comparing at least the new compound A with the amount converted to the oxidized compound of the compound A, the compound A in the first step is not less than a certain concentration. It is easy to hold | maintain and to perform stable oxidation reaction.
(산화 화합물의 제조방법) (Method for Producing Oxidized Compound)
다음에 본 발명(Ⅱ)에 대해서 설명한다. 본 발명(Ⅱ)은, 본 발명(Ⅰ)의 산화방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 화합물A의 산화 화합물의 제조방법이다.Next, this invention (II) is demonstrated. This invention (II) is a manufacturing method of the oxidized compound of the compound A characterized by using the oxidation method of this invention (I).
본 발명(Ⅱ)의 화합물A의 산화 화합물의 제조방법은, 본 발명(Ⅰ)의 산화방법으로 제시한 제1공정∼제3공정을 포함하고 있으면 충분하고, 이 외에 1개 이상의 임의의 공정을 포함할 수 있다. 예를 들면, 이 산화 화합물의 제조방법은, 본 발명(Ⅰ)의 설명에 있어서 예시한 바와 같은, 산화제로서 사용한 과산화물의 분해ㆍ제거 공정이나, 제3공정에서 얻은 화합물A의 정제 공정 등을 포함할 수 있다.The method for producing the oxidized compound of the compound A of the present invention (II) is sufficient as long as it includes the first to third steps presented by the oxidation method of the present invention (I). It may include. For example, the method for producing this oxidized compound includes a step of decomposing and removing a peroxide used as an oxidizing agent as described in the description of the present invention (I), a step of purifying Compound A obtained in a third step, and the like. can do.
또한, 본 발명(Ⅱ)의 제조방법에 적용 가능한 원료인 화합물A, 산화제 및 티타노실리케이트 촉매, 및 산화반응의 온도나 압력, 조성비 등의 반응조건 등은, 모두 본 발명(Ⅰ)의 산화방법과 같다. 또한, 생성물에 관해서도 본 발명(Ⅰ)과 같다.In addition, the reaction conditions, such as the compound A, the oxidizing agent, a titanosilicate catalyst, and the temperature, pressure, and composition ratio of an oxidation reaction which are applicable to the manufacturing method of this invention (II), are all the same as the oxidation method of this invention (I). same. The product is also the same as in the present invention (I).
실시예Example
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 이들의 실시예는 본 발명의 개요를 나타내는 것으로, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되는 것이 아니다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, these Examples show the outline | summary of this invention, and this invention is not limited to these Examples.
[실시예, 비교예에 있어서의 용어의 설명][Explanation of terms in Examples and Comparative Examples]
디알릴에테르 전화율의 계산법: Calculation of diallyl ether conversion rate :
디알릴에테르 전화율은, 반응 전에 주입한 디알릴에테르에 대한, 반응으로 소비된 디알릴에테르의 몰 비율로 나타낸다. 반응으로 소비된 디알릴에테르는, 반응 전후에서의 디알릴에테르의 증감으로부터 산출했다.The diallyl ether conversion rate is represented by the molar ratio of diallyl ether consumed in the reaction to diallyl ether injected before the reaction. The diallyl ether consumed by the reaction was calculated from the increase and decrease of diallyl ether before and after the reaction.
알릴글리시딜에테르Allyl glycidyl ether
알릴글리시딜에테르 선택율은, 반응후 여과액의 분석결과에서 산출한 알릴글리시딜에테르 생성량과 반응으로 소비된 디알릴에테르의 몰 비율로 나타낸다.The allylglycidyl ether selectivity is represented by the molar ratio of the allylglycidyl ether produced | generated calculated from the analysis result of the filtrate after reaction, and the diallyl ether consumed by reaction.
과산화수소 전화율의 계산법Calculation method of hydrogen peroxide conversion rate
과산화수소 전화율은, 반응전에 주입한 과산화수소에 대하여, 반응으로 소비 된 과산화수소의 비율로 나타낸다. 반응으로 소비된 과산화수소는, 반응전후에서의 과산화수소의 증감으로 산출했다.The hydrogen peroxide conversion rate is expressed by the ratio of hydrogen peroxide consumed in the reaction with respect to hydrogen peroxide injected before the reaction. The hydrogen peroxide consumed in the reaction was calculated by the increase and decrease of the hydrogen peroxide before and after the reaction.
과산화수소를 이용한 산화반응 종료후에 있어서의, 목적 산화 생성물인 에폭시드 화합물의 과산화수소 기준의 수율Hydrogen peroxide-based yield of epoxide compound as the desired oxidation product after completion of oxidation reaction using hydrogen peroxide
이 과산화수소 기준의 수율은 주입 과산화수소에 대한 에폭시드 화합물 생성량의 몰 비율로 나타낸다.The yield on this hydrogen peroxide basis is expressed as the molar ratio of the amount of epoxide compound produced relative to the injected hydrogen peroxide.
과산화수소 유효율의 산출Calculation of the hydrogen peroxide effective rate
과산화수소 유효율은, 반응으로 소비된 과산화수소 중, 산소에의 분해로 소비된 과산화수소를 제외한 과산화수소의 비율(즉, 소비된 과산화수소 중 에폭시화 반응에 소비된 과산화수소의 비율)로 나타낸다.The hydrogen peroxide effective rate is expressed as the ratio of hydrogen peroxide excluding hydrogen peroxide consumed by decomposition to oxygen among hydrogen peroxide consumed in the reaction (that is, the ratio of hydrogen peroxide consumed in the epoxidation reaction among hydrogen peroxide consumed).
[실시예, 비교예에 있어서의 분석 장치][Analysis apparatus in an Example and a comparative example]
티타노실리케이트 원소 분석방법Titanosilicate Elemental Analysis Method
90℃에서 6시간 건조한 티타노실리케이트 촉매 약100㎎을 100ml의 티프론(폴리테트라플루오로에틸렌, PTFE) 비이커에 정확하게 계산했다. 50 질량%의 불산(불화수소산)수용액 약1Oml를 촉매가 든 티프론제 비이커에 첨가했다. 불산을 첨가한 티프론제 비이커를 핫플레이트 상에 두고, 150℃의 온도로 3시간 가열했다. 3시간가열후, 액체성분이 완전히 없어진 것을 확인하고, 1:1 염산(35%염산과 증류수를 체적으로 1:1혼합)의 약 1Oml을 첨가했다. 그 다음에, 핫플레이트 상에서 150℃에 가열해 3시간 처리를 행했다. 이렇게 해서 얻은 염산수용액을, 1OOml 메스프라스코를 사용해서 메스업을 행해 ICP 측정용 샘플이라고 했다.Approximately 100 mg of the titanosilicate catalyst, dried at 90 ° C. for 6 hours, was accurately calculated in 100 ml of Teflon (polytetrafluoroethylene, PTFE) beaker. About 100 ml of a 50 mass% hydrofluoric acid (hydrofluoric acid) aqueous solution was added to a Teflon beaker with a catalyst. A teflon beaker to which hydrofluoric acid was added was put on a hot plate, and it heated at the temperature of 150 degreeC for 3 hours. After heating for 3 hours, it was confirmed that the liquid component completely disappeared, and about 100 ml of 1: 1 hydrochloric acid (1: 1 mixture of 35% hydrochloric acid and distilled water by volume) was added. Then, it heated at 150 degreeC on the hotplate, and performed processing for 3 hours. The aqueous hydrochloric acid solution thus obtained was subjected to a mass up using 100 ml measfrasco, and was referred to as a sample for ICP measurement.
상기 샘플에 대해서, 세이코 전자 공업주식 회사제 탁상형 플라즈마 발광 분석 장치(SPS 1700)을 사용해서 티타늄, 규소, 붕소 조성분석을 했다. 이 측정에 있어서, 티타늄 농도는 334.9410㎚의 파장을 사용하고, 실리콘 농도는 251.611㎚ 의 파장을 사용하고, 및 붕소농도는 249.7730㎚의 파장을 이용해 행했다.The sample was analyzed for titanium, silicon, and boron composition using a desk-type plasma emission spectrometer (SPS 1700) manufactured by Seiko Electronics Co., Ltd. In this measurement, titanium concentration used the wavelength of 334.9410 nm, silicon concentration used the wavelength of 251.611 nm, and boron concentration was performed using the wavelength of 249.7730 nm.
반응 혼합물의 여과액 중의 유기 화합물 농도분석Analysis of Organic Compound Concentration in Filtrate of Reaction Mixture
이하의 가스 크로마토그래피 분석 장치, 조건에서 측정했다.It measured on the following gas chromatography analyzers and conditions.
분석은 내부 표준법을 사용하고, 반응액 1Oml에 대하여, 내부표준으로서 1,4-디옥산을 1ml첨가한 것을 분석액으로 하고, 상기 분석액 중의 0.4㎕를 가스 크로마토그래피 분석 장치에 주입해서 행했다.The analysis was carried out by using an internal standard method, and adding 1 ml of 1,4-dioxane as an internal standard to 100 ml of the reaction solution as an assay solution, and 0.4 µl of the assay solution was injected into a gas chromatography analyzer.
가스 크로마토그래피: 시마즈 제작소 제품 GC-14BGas Chromatography: Shimazu Corporation GC-14B
칼럼: 캐피러리 칼럼 TC-WAX(길이 30m, 내경 0.25㎜, 막두께 0.25㎛)Column: Capital Column TC-WAX (length 30m, inner diameter 0.25mm, film thickness 0.25㎛)
캐리어 가스: 질소(스플릿비 20, 칼럼 유량 2ml/min)Carrier gas: nitrogen (split ratio 20, column flow rate 2 ml / min)
온도조건: 검출기 및 기화실 온도가 200℃, 칼럼 온도는, 분석 개시로부터 5분간은 50℃로 유지하고, 그 후 10℃/분의 승온속도로 150℃까지 승온하고, 150℃에서 10분간 유지, 또한, 그 후 10℃/분 승온속도로 200℃까지 승온하고, 25분간 유지했다.Temperature condition: The detector and vaporization chamber temperature is 200 ° C., the column temperature is maintained at 50 ° C. for 5 minutes from the start of the analysis, thereafter, the temperature is raised to 150 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min, and maintained at 150 ° C. for 10 minutes. Furthermore, it heated up to 200 degreeC at the temperature increase rate of 10 degree-C / min after that, and hold | maintained for 25 minutes.
검출기: FID(H2압 70kPa, 공기압 100kPa)Detector: FID (H 2 pressure 70kPa, air pressure 100kPa)
반응 혼합물의 여과액 중의 과산화수소 농도분석Analysis of hydrogen peroxide concentration in the filtrate of the reaction mixture
쿄토전자 과학공업사 제품의 자동전위차 적정장치AT-012를 이용하고, 적정시약으로서, Ce(Ⅳ)를 함유하는 용액을 사용하고, 과산화수소의 전위차 적정을 행했다. 보다 구체적으로는, 40ml의 이온 교환수를 1OOml 유리 비이커에 첨가하고, 이어서 측정해야 할 반응 혼합물의 여과액(약 0.3g)의 중량을 상기 비이커 중에서 정확하게 측정했다. 그 후, 황산세륨 4암모늄ㆍ2수화물(와코쥰야크사 제품)을 사용해서 조제한 0.1몰/리터의 물용액을 천천히 상기 비이커에 첨가하면서, 상기한 자동 전위차 적정장치를 사용해서 전위차 적정을 행했다. 과산화수소의 농도는, 적정의 종점까지 필요한 O.1몰/리터의 황산세륨4암모늄 수용액의 양과, 상기 분석을 위해 사용한 반응 혼합물의 여과액의 중량으로부터 계산했다. The potentiometric titration of hydrogen peroxide was performed using the automatic potentiometric titration apparatus AT-012 made from Kyoto Electronics Co., Ltd., using a solution containing Ce (IV) as the titrant. More specifically, 40 ml of ion-exchanged water was added to a 100 ml glass beaker, and the weight of the filtrate (about 0.3 g) of the reaction mixture to be measured was then accurately measured in the beaker. Then, potentiometric titration was performed using the above-described automatic potentiometric titrator while slowly adding 0.1 mol / liter of a water solution prepared using cerium tetraammonium tetrahydrate (available from Wako Pure Chemical) to the beaker. The concentration of hydrogen peroxide was calculated from the amount of 0.1 mol / liter of aqueous solution of cerium tetraammonium sulfate required to the end point of titration and the weight of the filtrate of the reaction mixture used for the analysis.
참고예: MFI형 결정성 티타노실리케이트 촉매 조제방법Reference Example: Method for preparing MFI type crystalline titanosilicate catalyst
자기 교반자를 구비한 500ml의 비이커에 테트라에틸오르토실리케이트(와코쥰야쿠고교 가부시키가이샤 제품) 62.5g을 첨가하고, 다음으로 30℃의 온도하, 20질량%의 테트라프로필암모늄히드록시드 수용액(도쿄카세이 고교 가부시키가이샤 제품) 107g을 10분간 첨가했다. 1.0 시간 교반 후, 이소프로필알코올(와코쥰야크사 제품)38g과 테트라오르토티타네이트(도쿄카사이사 제품)14g의 혼합물을 30분에 걸쳐 첨가했다.62.5 g of tetraethylorthosilicate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to a 500 ml beaker with a magnetic stirrer, and then a 20% by mass aqueous solution of tetrapropylammonium hydroxide at a temperature of 30 ° C (Tokyo) 107 g of Kasei Kogyo Co., Ltd. product) was added for 10 minutes. After stirring for 1.0 hour, a mixture of 38 g of isopropyl alcohol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 14 g of tetraortho titanate (manufactured by Tokyo Kasai Co., Ltd.) was added over 30 minutes.
얻어진 혼합물을 30℃에서 30분간 교반한 후, 80℃의 탕욕을 사용해서 상기 혼합물을 가열하고, 2시간 교반을 계속했다. 이렇게 하여 얻은 혼합물에 물을 230g 첨가하고, 티프론제의 오토클레이브(내부에 티프론제의 실린더가 배치된 오토클레이브)에 옮기고, 175℃에서 48시간 수열합성을 행했다. 수열합성 종료후, 내용물을 오토클레이브로부터 꺼내고, 원심분리에 의해 고체 생성물을 분리했다. 이렇게 하여 얻은 고체생성물을 증류수를 사용해 세정했다. 세정 종료후, 공기 존재하, 500℃에서 8시간 소성하고, 유기물의 제거를 행했다. 또한, 소성에 의해 얻어진 고체물 1g에 대하여, 1.O mol/1의 초산 수용액 20ml를 사용해서 산세정을 12시간 행하고, 산세정 종료후, 여과에 의해 고체생성물을 분리했다. 그 다음에 이 고체생성물을 500℃, 12시간, 공기 존재하 소성하고, 티타늄/규소의 몰비가 0.0222인 원하는 MFI형 티타노실리케이트 촉매1을 얻었다.After stirring the obtained mixture at 30 degreeC for 30 minutes, the said mixture was heated using the 80 degreeC water bath, and stirring was continued for 2 hours. 230 g of water was added to the mixture thus obtained, transferred to a teflon autoclave (an autoclave in which a teflon cylinder was arranged inside), and hydrothermal synthesis was performed at 175 ° C for 48 hours. After the end of hydrothermal synthesis, the contents were taken out of the autoclave and the solid product was separated by centrifugation. The solid product thus obtained was washed with distilled water. After the completion of washing, the mixture was calcined at 500 ° C. for 8 hours in the presence of air to remove organic matter. In addition, 1 g of a solid obtained by firing was subjected to pickling for 12 hours using 20 ml of 1.0 mol / acetic acid aqueous solution, and after the completion of pickling, the solid product was separated by filtration. This solid product was then calcined in the presence of air at 500 ° C. for 12 hours to obtain the desired MFI type titanosilicate catalyst 1 having a molar ratio of titanium / silicon of 0.0222.
실시예1: 결정성 MFI형 티타노실리케이트 촉매1을 사용한 산화 화합물의 제조 Example 1 Preparation of Oxidation Compound Using Crystalline MFI Type Tianosilicate Catalyst 1
온도계, 환류 냉각기, 자기 교반자를 구비한, 20ml의 삼각 프라스코에 디알릴에테르 8.0g(81.5㎜ol)을 첨가하고, 이어서 참고예에 나타낸 MFI형 티타노실리케이트촉매1(100㎎)을 주입하고, 60℃의 탕욕에서 가열하고, 격렬하게 교반했다. 반응 혼합물의 온도가 57℃에 달한 직후, 60중량%의 과산화수소 수용액 2.0g(과산화수소로서 35.3㎜ol)을 계에 첨가하고, 이 시점을 반응개시 시각으로 하고, 반응 개시로부터 60분 경과할때 까지 교반을 계속했다.8.0 g (81.5 mmol) of diallyl ether was added to a 20 ml Erlenmeyer Frasco equipped with a thermometer, a reflux condenser, and a magnetic stirrer, followed by injecting an MFI type titanosilicate catalyst 1 (100 mg) shown in Reference Example, It heated in the 60 degreeC hot water bath, and stirred violently. Immediately after the temperature of the reaction mixture reaches 57 ° C, 2.0 g of 60% by weight aqueous hydrogen peroxide solution (35.3 mmol as hydrogen peroxide) is added to the system, and this time point is the start time of reaction, until 60 minutes have elapsed from the start of the reaction. Stirring was continued.
반응개시로부터 60분후 곧 바로 반응 혼합물을 수냉하여 반응을 정지했다. 그 후, 반응 혼합물을 여과하여, 액체(미반응의 디알릴에테르, 미반응의 과산화수소, 물, 생성물, 및 용매)와 고체(촉매)를 분리했다. 이 분리는, 반응 혼합물을 필터(Shodex DTMX-25k)를 구비한 50ml의 주사기(텔모사 제품, 텔모 실린지)에 첨가하고, 압력을 가해서 여과함으로써 행했따.Immediately after 60 minutes from the start of the reaction, the reaction mixture was cooled with water to stop the reaction. Thereafter, the reaction mixture was filtered to separate a liquid (unreacted diallyl ether, unreacted hydrogen peroxide, water, product, and solvent) and a solid (catalyst). This separation was carried out by adding the reaction mixture to a 50 ml syringe (Telmo, Telmo syringe) equipped with a filter (Shodex DTMX-25k), applying pressure and filtering.
이 때, 얻어진 여과액 중의 유기물질 농도를 가스 크로마토그래피를 사용해서 분석하고, 또한, 미반응의 과산화수소 농도를 Ce(Ⅳ)를 사용한 전위차 적정에 의해 구했다. 반응성적을 표1에 나타낸다.At this time, the organic substance concentration in the obtained filtrate was analyzed using gas chromatography, and the unreacted hydrogen peroxide concentration was determined by potentiometric titration using Ce (IV). Reactivity is shown in Table 1.
이 표1의 반응성적에 나타낸 바와 같이, 디알릴에테르의 전화율은 4.42%이며, 생성한 에폭시 화합물인 알릴글리시딜에테르의 선택율은 83.9%였다.As shown in the reactivity of this Table 1, the conversion rate of diallyl ether was 4.42%, and the selectivity of allyl glycidyl ether which is the produced epoxy compound was 83.9%.
*1 디알릴에테르 전화율: 소비된 디알릴에테르(mol)/원료 디알릴에테르(mol)×1OO(%)* 1 diallyl ether conversion rate: consumed diallyl ether (mol) / raw diallyl ether (mol) x 100% (%)
*2 알릴글리시딜 에테르 선택율: 알릴글리시딜 에테르(mol)/{소비된 디알릴에테르(mol)}×100(mol%)* 2 allylglycidyl ether selectivity: allylglycidyl ether (mol) / {consumed diallyl ether (mol)} × 100 (mol%)
실시예2: 결정성 MFI형 티타노실리케이트 촉매1을 사용한 산화 화합물의 제조Example 2 Preparation of Oxidation Compound Using Crystalline MFI Type Tianosilicate Catalyst 1
MFI형 티타노실리케이트1을 300㎎ 사용한 이외는, 실시예1과 같은 조작을 행했다. 반응성적을 표1에 나타낸다.The same operation as in Example 1 was performed except that 300 mg of MFI type titanosilicate 1 was used. Reactivity is shown in Table 1.
실시예3: 결정성 MFI형 티타노실리케이트 촉매1을 사용한 산화 화합물의 제조Example 3 Preparation of Oxidation Compound Using Crystalline MFI Type Tinosilicate Catalyst 1
MFI형 티타노실리케이트1을 500㎎ 사용한 이외는, 실시예1과 같은 조작을 행했다. 반응성적을 표1에 나타낸다. The same operation as in Example 1 was performed except that 500 mg of MFI type titanosilicate 1 was used. Reactivity is shown in Table 1.
실시예 4: 결정성 MFI형 티타노실리케이트 촉매1을 이용한 산화 화합물의 제조 Example 4 Preparation of Oxidation Compound Using Crystalline MFI Type Tinosilicate Catalyst 1
MFI형 티타노실리케이트1을 800㎎ 사용한 이외는, 실시예1과 같은 조작을 행했다. 반응성적을 표1에 나타낸다.The same operation as in Example 1 was performed except that 800 mg of MFI type titanosilicate 1 was used. Reactivity is shown in Table 1.
실시예 5: 결정성 MFI형 티타노실리케이트를 이용한 연속 사용 실험Example 5 Continuous Use Experiment with Crystalline MFI Type Titanosilicate
참고예와 같은 방법으로 조제한 MFI형 티타노실리케이트 촉매(티타늄과 규소의 몰비가 0.0233)을 지름 3.0㎜, 높이 7.0㎜의 원주상 펠렛에 성형 가공하고, 유리제 반응기(직경 35㎜, 높이 300㎜)에, 15.0g 충전했다. 다음에, 반응관 외부를 60℃로 가열하고, 반응관 하부에서 디알릴에테르(농도 40.0중량%), 과산화수소(2.84중량%), 물(6.63중량%), 메탄올(50.53중량%)의 혼합물 25.0g을 펌프를 사용해서 피드했다. The MFI-type titanosilicate catalyst (molar ratio of titanium and silicon of 0.0233) prepared in the same manner as in Reference Example was molded into a cylindrical pellet having a diameter of 3.0 mm and a height of 7.0 mm, and a glass reactor (35 mm in diameter and 300 mm in height). 15.0g was charged. Then, the outside of the reaction tube was heated to 60 ° C., and a mixture of diallyl ether (concentration 40.0 wt%), hydrogen peroxide (2.84 wt%), water (6.63 wt%), and methanol (50.53 wt%) 25.0 at the bottom of the reaction tube. g was fed using a pump.
반응개시후부터 1.0시간 사이에 유출한 반응액을 포집하고, 유기물질 농도를 가스 크로마토그래피를 사용해서 분석하고, 또한, 미반응의 과산화수소 농도를 Ce(Ⅳ)를 사용한 전위차 적정에서 의해 구했다. 이 조작을 50시간 경과 시점까지 반복하고, 그동안의 반응 성적을 기록했다.The reaction liquid which leaked out after 1.0 hour from the start of reaction was collected, the organic substance concentration was analyzed using gas chromatography, and the unreacted hydrogen peroxide concentration was determined by potentiometric titration using Ce (IV). This operation was repeated until 50 hours have elapsed, and the reaction results have been recorded.
반응개시로부터 50시간 경과한 시점에서 반응관으로부터 촉매를 꺼내고, 공기 분위기하, 300℃, 3시간 가열처리를 행해 촉매의 재생처리를 행했다. 재생처리 종료후, 촉매를 30℃까지 냉각하고, 다시 반응관에 충전해 1회째와 같게하고, 1시간 마다 반응성적을 기록하면서 2회째의 반응을 50시간 경과할때 까지 행했다. 또한, 이 촉매를 1회째와 마찬가지로 해서 꺼내고, 공기 분위기하, 300℃, 3시간 가열 처리를 행해 촉매의 재생 처리를 행했다. 3회째의 반응이후의 조작도, 1회째, 2회째와 같은 조작을 행하고, 1회째의 반응개시 시점부터 누적해서 600시간 경과하는 12회째까지 반응을 행했다.The catalyst was taken out of the reaction tube at the time when 50 hours passed from the start of reaction, and it heat-processed at 300 degreeC for 3 hours in air atmosphere, and performed the catalyst regeneration process. After the completion of the regeneration treatment, the catalyst was cooled to 30 ° C, charged into the reaction tube again, the same as in the first time, and the second reaction was carried out until 50 hours had elapsed while recording the reactivity every hour. In addition, this catalyst was taken out similarly to the 1st time, and it heat-processed at 300 degreeC for 3 hours in air atmosphere, and performed the catalyst regeneration process. The operation after the third reaction was also conducted in the same manner as the first and second reactions, and the reaction was performed until the twelfth time that elapsed 600 hours after the first reaction start time.
12회째까지의 600시간의 산화반응 성적은, 디알릴에테르 전화율 10.1mol%∼10.8mol%의 범위이며, 알릴글리시딜 에테르의 선택율은 89.0mol%∼90.5mol%이며, 과산화수소의 전화율은 95mol%∼99mol%의 범위이며, 또한, 반응시간 600시간 중에생산한 알릴글리시딜 에테르는 659g였다. 얻어진 반응성적을, 이하의 표2에 나타낸다.The oxidation reaction results for 600 hours up to the 12th time range from 10.1 mol% to 10.8 mol% of diallyl ether conversion, the selectivity of allylglycidyl ether is 89.0 mol% to 90.5 mol%, and the conversion of hydrogen peroxide is 95 mol%. It was the range of -99 mol%, and the allyglycidyl ether produced in 600 hours of reaction time was 659g. The obtained reactivity is shown in Table 2 below.
*1 디알릴에테르 전화율: 소비된 알릴에테르(mol)/원료 디알릴에테르(mol)×100(%)* 1 diallyl ether conversion: consumed allyl ether (mol) / raw diallyl ether (mol) x 100 (%)
*2 알릴글리시딜에테르 선택률: 알릴글리시딜에테르(mol)/{소비된 디알릴에테르(mol)}×100(%)* 2 allylglycidyl ether selectivity: allylglycidyl ether (mol) / {consumed diallyl ether (mol)} x 100 (%)
*3 과산화수소 전화율: 소비된 과산화수소(mol)/원료 과산화수소(mol)×100(%)* 3 hydrogen peroxide conversion rate: consumed hydrogen peroxide (mol) / raw material hydrogen peroxide (mol) × 100 (%)
실시예 5에 있어서의 디알릴에테르 전화율, 알릴글리시딜에테르 선택률, 과산화수소 전화율은 1회째부터 12회째의 조작에 있어서의 평균값The diallyl ether conversion rate, the allylglycidyl ether selectivity, and the hydrogen peroxide conversion rate in Example 5 are average values in the first to twelfth operations.
비교예 1에 있어서의 디알릴에테르 전하율, 알릴글리시딜에테르 선택율, 과산화수소 전화율은 1회째부터 6회째의 조작에 있어서의 평균값The diallyl ether charge rate, the allylglycidyl ether selectivity, and the hydrogen peroxide conversion rate in Comparative Example 1 are the average values in the first to sixth operations.
실시예 6Example 6
실시예 5에서 600시간 사용한 촉매를 공기 분위기하, 300℃, 3시간 가열처리하고, 그 중 100㎎을, 온도계, 환류 냉각기, 자기 교반자를 구비한 20ml 프라스코에 첨가했다. 또한, 상기 프라스코에 디알릴에테르 3.14g(32.0㎜ol), 메탄올 2.5g을 첨가한 후, 60℃의 탕욕으로 가열하고, 격렬하게 교반했다. 반응 혼합물의 온도가 57℃에 달한 직후, 30중량%의 과산화수소 수용액 1.81g(과산화수소로서 16.0㎜ol)을 계에 첨가하고, 이 시점을 반응개시 시각으로하고, 반응개시로부터 30분 경과할때 까지 교반을 계속했다. 반응개시로부터 30분후 곧 바로 반응 혼합물을 빙냉하고 반응을 정지했다.The catalyst used in Example 5 for 600 hours was heat-processed at 300 degreeC for 3 hours in air atmosphere, 100 mg of it was added to 20 ml Frasco equipped with a thermometer, a reflux condenser, and a magnetic stirrer. Furthermore, after adding 3.14 g (32.0 mmol) of diallyl ether and 2.5 g of methanol to the said fresco, it heated in the 60 degreeC hot-water bath and stirred violently. Immediately after the temperature of the reaction mixture reaches 57 ° C., 1.81 g of 30% by weight aqueous hydrogen peroxide solution (16.0 mmol as hydrogen peroxide) is added to the system, and this time point is the start time of reaction, until 30 minutes have passed since the start of the reaction. Stirring was continued. Immediately after 30 minutes from the start of the reaction, the reaction mixture was cooled with ice and the reaction was stopped.
그 후, 반응 혼합물을 여과하고, 미반응의 디알릴에테르, 미반응의 과산화수소, 물, 생성물, 및 용매와 촉매를 분리했다. 이 때, 얻어진 여과액 중의 유기물질농도를 가스 크로마토그래피를 사용해서 분석하고, 또한, 미반응의 과산화수소 농도를 Ce(Ⅳ)를 사용한 전위차 적정에 의해 구했다. 반응성적을 표3에 나타낸다.Thereafter, the reaction mixture was filtered to separate unreacted diallyl ether, unreacted hydrogen peroxide, water, product, solvent, and catalyst. At this time, the organic substance concentration in the obtained filtrate was analyzed using gas chromatography, and the unreacted hydrogen peroxide concentration was determined by potentiometric titration using Ce (IV). Reactivity is shown in Table 3.
표3의 반응성적에 나타낸 바와 같이, 디알릴에테르의 전화율은 19.2%이며, 생성한 에폭시 화합물인 알릴글리시딜 에테르의 선택율은 86.4%였다. 또한, 과산화수소의 전화율은 54.1%였다.As shown in the reactivity of Table 3, the conversion rate of diallyl ether was 19.2%, and the selectivity of allylglycidyl ether which is the produced epoxy compound was 86.4%. Moreover, the conversion rate of hydrogen peroxide was 54.1%.
*1 디알릴에테르 전화율: 소비된 알릴에테르(mol)/원료 디알릴에테르(mol)×100(%)* 1 diallyl ether conversion: consumed allyl ether (mol) / raw diallyl ether (mol) x 100 (%)
*2 알릴글리시딜에테르 선택률: 알릴글리시딜에테르(mol)/{소비된 디알릴에테르(mol)}×100(%)* 2 allylglycidyl ether selectivity: allylglycidyl ether (mol) / {consumed diallyl ether (mol)} x 100 (%)
*3 과산화수소 전화율: 소비된 과산화수소(mol)/원료 과산화수소(mol)×100(%)* 3 hydrogen peroxide conversion rate: consumed hydrogen peroxide (mol) / raw material hydrogen peroxide (mol) × 100 (%)
*4 알릴글리시딜에테르 수율: 알릴글리시딜에테르(mol)/{원료 과산화수소량(mol)}×100(%)* 4 allyl glycidyl ether yield: allyl glycidyl ether (mol) / {raw material hydrogen peroxide (mol)} × 100 (%)
실시예 7Example 7
실시예 5에서 600시간 사용한 촉매를 공기 분위기하, 300℃, 3시간 가열처리한 촉매의 원소분석을 행했다. 결과를 표3에 나타낸다. 촉매중의 티타늄 농도는 2.1중량%이며, 티타늄/규소의 몰비는 0.027이었다. 얻어진 결과를 표4에 나타낸다.The elemental analysis of the catalyst which heat-processed the catalyst used for 600 hours in Example 5 at 300 degreeC for 3 hours was performed in air atmosphere. The results are shown in Table 3. The titanium concentration in the catalyst was 2.1% by weight, and the molar ratio of titanium / silicon was 0.027. The obtained results are shown in Table 4.
*1 몰비* 1 molar ratio
실시예 8 알릴글리시딜에테르의 제조 Example 8 Preparation of Allyl Glycidyl Ether
참고예와 같은 방법으로 조제한 MFI형 티타노실리케이트 촉매(티타늄과 규소의 몰비가 0.0233)를 지름 3.0㎜, 높이 5.0㎜의 원주상 펠렛에 성형 가공하고, 유리제 반응기(직경 35㎜, 높이 800㎜)에, 100.0g 충전하고, 반응관 외부를 60℃로 가열했다. 그 다음에, 도1에 나타내는 탱크A에서, 디알릴에테르를 1시간당 7.0g의 유량으로, 탱크B에서, 60질량%의 과산화수소 수용액(과산화수소 농도가 60질량%, 물농도가 40질량%)을 1시간당 4.15g의 유량으로, 탱크C에서, 디알릴에테르의 메탄올용액(디알릴에테르 농도가 72질량%, 메탄올 농도가 28질량%)을 1시간당 38.9g의 유량으로, 각각 혼합기에 피드했다. 혼합기에서, 디알릴에테르:과산화수소:물:메탄올=70.0 : 5.0 : 3.3 : 21.7의 질량비로 이루어지는 원료혼합물을 LHSV(액공간 속도)가 0.5(/hr)가 되는 1시간당 50.0g의 유량으로, 반응기 하부에서 피드를 행했다. 반응기 상부에서 유출하는 반응혼합물을, 이중관 구조의 냉각기에 통과시켜 냉각을 행하고, 반응 혼합물을 포집했다.The MFI type titanosilicate catalyst (molar ratio of titanium and silicon of 0.0233) prepared in the same manner as in Reference Example was molded into a cylindrical pellet having a diameter of 3.0 mm and a height of 5.0 mm, and a glass reactor (35 mm in diameter and 800 mm in height). , 100.0g were charged, and the reaction tube exterior was heated to 60 degreeC. Next, in tank A shown in FIG. 1, diallyl ether was flowed at a flow rate of 7.0 g per hour, and in tank B, 60 mass% of hydrogen peroxide aqueous solution (60 mass% of hydrogen peroxide concentration, 40 mass% of water concentration) was added. At a flow rate of 4.15 g per hour, the methanol solution of diallyl ether (72% by weight of diallyl ether and 28% by weight of methanol concentration) was fed to the mixer at a flow rate of 38.9 g per hour, respectively. In the mixer, the reactor was charged at a flow rate of 50.0 g per hour in which the raw material mixture having a mass ratio of diallyl ether: hydrogen peroxide: water: methanol = 70.0: 5.0: 3.3: 21.7 has an LHSV (liquid space velocity) of 0.5 (/ hr). Feed was done at the bottom. The reaction mixture flowing out of the reactor was passed through a double tube structure cooler to cool, and the reaction mixture was collected.
포집한 반응 혼합물의 유기물 농도를 분석한 바, 1시간당, 6.92g의 알릴글리시딜 에테르가 생성되고, 디알릴에테르 전화율은 20.0mol%이며, 디알릴에테르를 기준으로 하는 알릴글리시딜에테르 선택율은 85mol%였다.Analysis of the organic concentration of the collected reaction mixture showed that, per hour, 6.92 g of allylglycidyl ether was produced, diallyl ether conversion was 20.0 mol%, and allylglycidyl ether selectivity based on diallyl ether. Was 85 mol%.
다음으로, 포집한 반응 혼합물을 대기압 하에서 분별증류하고, 탑정상에서 류출(留出)하는 미반응의 디알릴에테르 및 메탄올의 회수를 행했다. 회수된 디알릴에테르와 메탄올의 혼합물의 분석을 행하고, 디알릴에테르의 메탄올 용액이 소정의 농도(디알릴에테르 농도가 72질량%, 메탄올 농도가 28질량%)가 되도록 부족분의 디알릴에테르, 또는, 메탄올을 보충하고, 탱크C에 리사이클하고, 다시 반응에 사용했다. 또한, 분별증류로 탑정상에 의해 류출되지 않고 농축된 성분을 13.3kPa의 감압 하에서 다시 증류를 행하고, 탑정상에서 알릴글리시딜 에테르를 얻었다.Next, the collected reaction mixture was fractionally distilled under atmospheric pressure, and the unreacted diallyl ether and methanol which were distilled off at the top of the column were recovered. Analysis of the mixture of recovered diallyl ether and methanol is carried out, and insufficient diallyl ether is used so that the methanol solution of diallyl ether becomes a predetermined concentration (72% by weight of diallyl ether, 28% by weight of methanol), or Methanol was supplemented, it recycled to the tank C, and was used for reaction again. In addition, the concentrated component was not distilled off by the top of the column by fractional distillation and distilled again under reduced pressure of 13.3 kPa to obtain allyl glycidyl ether on the top of the column.
이 조작을 1시간 마다 반복하고, 최초로 원료피디를 개시한 시각으로부터 30시간 경과할때 까지, 합계 30회의 조작을 행했다. 30시간 경과시점까지 소비된 디알릴에테르는 220g이며, 얻어진 알릴글리시딜 에테르는 199.3g이었다. 30시간의 반응 성적을 표5에 나타냈다.This operation was repeated every hour, and a total of 30 operations were performed until 30 hours had elapsed since the time of starting the raw material PD. The consumption of diallyl ether up to 30 hours was 220 g, and the obtained allyl glycidyl ether was 199.3 g. The reaction results of 30 hours are shown in Table 5.
*1 디알릴에테르 전화율: 소비된 디알릴에테르(mol)/원료 디알릴에테르(mol)×100(%)* 1 diallyl ether conversion: consumed diallyl ether (mol) / raw diallyl ether (mol) x 100 (%)
*2 알릴글리시딜에테르 선택률: 알릴글리시딜에테르(mol)/{소비된 디알릴에테르(mol)}×100(%)* 2 allylglycidyl ether selectivity: allylglycidyl ether (mol) / {consumed diallyl ether (mol)} x 100 (%)
참고예와 같은 방법으로 조제한 MFI형 티타노실리케이트 촉매(티타늄과 규소의 몰비가 0.0233)을 직경 3.0㎜, 높이 7.0㎜의 원주상 펠렛에 성형 가공하고, 유리제 반응기(직경 35㎜, 높이300㎜)에, 15.0g 충전했다. 다음에, 반응관 외부를 60℃에 가열하고, 반응관 하부에서 디알릴에테르(농도 40.0중량%), 과산화수소(5.68중량%), 물(2.84중량%), 메탄올(51.48중량%)의 혼합물 25.0g을 펌프를 사용해서 피드했다. 반응개시후부터 1.0시간 사이에 유출한 반응액을 포집하고, 유기물질 농도를 가스 크로마토그래피를 사용해서 분석하고, 또한, 미반응의 과산화수소 농도를 Ce(Ⅳ)를 사용한 전위차 적정에 의해 구했다. 이 조작을 50시간 경과시점까지 반복하고, 그 동안의 반응성적을 기록했다.The MFI-type titanosilicate catalyst (molar ratio of titanium and silicon of 0.0233) prepared in the same manner as in the reference example was molded into a cylindrical pellet having a diameter of 3.0 mm and a height of 7.0 mm, and a glass reactor (diameter 35 mm, height 300 mm). 15.0g was charged. Next, the outside of the reaction tube was heated to 60 ° C., and a mixture of diallyl ether (concentration 40.0% by weight), hydrogen peroxide (5.68% by weight), water (2.84% by weight) and methanol (51.48% by weight) 25.0 at the bottom of the reaction tube. g was fed using a pump. The reaction liquid which leaked out after 1.0 hour from the start of reaction was collected, the organic substance concentration was analyzed using gas chromatography, and the unreacted hydrogen peroxide concentration was determined by potentiometric titration using Ce (IV). This operation was repeated up to 50 hours and the reactivity was recorded.
50시간 경과한 시점에서 반응관으로부터 촉매를 꺼내고, 공기 분위기하, 300℃, 3시간 가열처리를 행해 촉매의 재생처리를 행했다. 재생처리 종료후, 촉매를 30℃까지 냉각하고, 다시 반응관에 충전해 1회째와 마찬가지로 하여, 1시간 마다 반응성적을 기록하면서 2회째의 반응을 50시간 경과할때 까지 행했다. 또한, 이 촉매를 1회째와 마찬가지로 해서 꺼내고, 공기 분위기하, 300℃, 3시간 가열처리를 행해 촉매의 재생처리를 행했다. 3회째의 반응이후의 조작도, 1회째, 2회째와 같은 조작을 행해 1회째의 반응개시 시점부터 누적해서 300시간 경과하는 6회째까지 반응을 행했다.When 50 hours passed, the catalyst was removed from the reaction tube, and heat treatment was performed at 300 ° C. for 3 hours under an air atmosphere to perform catalyst regeneration. After the completion of the regeneration treatment, the catalyst was cooled to 30 ° C, charged into the reaction tube again, the reaction was carried out in the same manner as the first time, and the second reaction was performed until 50 hours had elapsed while recording the reactivity every hour. In addition, this catalyst was taken out similarly to the 1st time, and it heat-processed at 300 degreeC for 3 hours in air atmosphere, and performed the catalyst regeneration process. The operation after the third reaction was also performed in the same manner as the first and second reactions, and the reaction was carried out up to the sixth time that elapsed for 300 hours from the time of the first reaction start.
6회째까지의 300시간의 산화 반응성적은, 디알릴에테르 전화율 25.5mol%∼26.lmol%의 범위이며, 알릴글리시딜 에테르의 선택율은 74.8mol%∼75.5mol%이며, 과산화수소의 전화율은 95.0mol%∼96.0mol%의 범위이며, 또한, 반응시간 300시간 사이에 생산한 알릴글리시딜에테르는 640g이었다. 얻어진 결과를 표2에 나타낸다.The oxidative reactivity of 300 hours until the sixth time ranges from 25.5 mol% to 26.lmol% of diallyl ether conversion, the selectivity of allylglycidyl ether is 74.8mol% to 75.5mol%, and the conversion of hydrogen peroxide is 95.0. It was the range of mol%-96.0 mol%, and the allyl glycidyl ether produced in 300 hours of reaction time was 640g. The obtained results are shown in Table 2.
비교예 2 Comparative Example 2
비교예 1에서 300시간 사용한 촉매를 사용한 이외는, 실시예 6과 같은 조작을 행했다. 결과를 표 3에 나타낸다.The same operation as in Example 6 was performed except that the catalyst used in Comparative Example 1 for 300 hours was used. The results are shown in Table 3.
비교예 3Comparative Example 3
비교예 1에서 300시간 사용한 촉매를 사용한 이외는, 실시예 7과 같은 조작을 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.The same operation as in Example 7 was performed except that the catalyst used in Comparative Example 1 for 300 hours was used. The results are shown in Table 4.
비교예 4Comparative Example 4
참고예와 같은 방법으로 조제한 MFI형 티타노실리케이트 촉매(티타늄과 규소의 몰비가 0.0233)를 직경3.0㎜, 높이 5.0㎜의 원주상 펠렛에 성형 가공하고, 유리제 반응기(직경 35㎜, 높이 800㎜)에, 100.0g 충전하고, 반응관 외부를 60℃에 가열했다. 다음에, 도1에 나타내는 탱크A에서, 디알릴에테르를 1시간당 15.0g의 유량으로, 탱크B에서, 60질량%의 과산화수소 수용액(과산화수소 농도가 60질량%, 물농도가 40질량%)을 1시간당 9.15g의 유량으로, 탱크C에서, 디알릴에테르의 메탄올 용액(디알릴에테르 농도가 58질량%, 메탄올 농도가 42질량%)을 1시간당 25.85g의 유량으로, 각각 혼합기에 피드했다. 혼합기에서, 디알릴에테르: 과산화수소 : 물 : 메탄올=60.0 : 11.0 : 7.3 : 21.7의 질량비로 이루어지는 원료혼합물을 LHSV가 0.5(/hr)이 되는 1시간당 50.0g의 유량으로, 반응기 하부에서 피드를 행했다. 반응기 상부에서 유출하는 반응 혼합물을, 이중관 구조의 냉각기에 통과시켜 냉각을 행하고, 반응 혼합물을 포집했다.The MFI-type titanosilicate catalyst (molar ratio of titanium and silicon of 0.0233) prepared in the same manner as in Reference Example was molded into a cylindrical pellet having a diameter of 3.0 mm and a height of 5.0 mm to a glass reactor (35 mm in diameter and 800 mm in height). , 100.0g were charged, and the reaction tube exterior was heated to 60 degreeC. Next, in tank A shown in FIG. 1, diallyl ether was flowed at 15.0 g per hour, and in tank B, 60 mass% of hydrogen peroxide aqueous solution (60 mass% of hydrogen peroxide concentration, 40 mass% of water concentration) was 1 At a flow rate of 9.15 g per hour, in a tank C, a methanol solution of diallyl ether (58% by weight of diallyl ether concentration and 42% by weight of methanol concentration) was fed to the mixer at a flow rate of 25.85g per hour. In the mixer, the raw material mixture consisting of diallyl ether: hydrogen peroxide: water: methanol = 60.0: 11.0: 7.3: 21.7 was fed at the bottom of the reactor at a flow rate of 50.0 g per hour in which the LHSV became 0.5 (/ hr). . The reaction mixture flowing out of the reactor was passed through a double tube structure cooler to cool, and the reaction mixture was collected.
포집한 반응 혼합물의 유기물 농도를 분석한 바, 1시간당, 4.88g의 알릴글리시딜에테르가 생성되고, 디알릴에테르 전화율은 50.0mol%이며, 디알릴에테르를 기준으로 하는 알릴글리시딜 에테르 선택율은 28mol%이었다.Analysis of the organic concentration of the collected reaction mixture showed that, per hour, 4.88 g of allylglycidyl ether was produced, diallyl ether conversion was 50.0 mol%, and allylglycidyl ether selectivity based on diallyl ether was determined. Was 28 mol%.
다음으로, 포집된 반응 혼합물을 대기압 하에서 분별증류하고, 탑정상에서 류출되는 미반응의 디알릴에테르 및 메탄올의 회수를 행했다. 회수된 디알릴에테르와 메탄올의 혼합물의 분석을 하고, 디알릴에테르의 메탄올 용액이 소정의 농도(디알릴에테르 농도가 58질량%, 메탄올 농도가 42질량%)이 되도록 부족분의 디알릴에테르, 또는, 메탄올을 보충하고, 탱크C에 리사이클하고, 다시 반응에 사용했다. 또한, 분별 증류로 탑정상에서 류출하지 않고 농축된 성분을 13.3kPa의 감압하에서 다시 증류를 행하고, 탑정상에서 알릴글리시딜에테르를 얻었다. 이 조작을 1시간 마다 반복하고, 최초로 원료피드를 개시한 시각부터 30시간 경과할때 까지, 합계 30회의 조작을 행했다. 30시간 경과시점까지 소비된 디알릴에테르는 458g이며, 얻어진 알릴글리시딜에테르는 139.1g이었다. 30시간의 반응성적을 표5에 나타낸다.Next, the collected reaction mixture was fractionated and distilled under atmospheric pressure, and the unreacted diallyl ether and methanol which were eluted from the tower top were collect | recovered. Analysis of the mixture of the recovered diallyl ether and methanol is carried out, and insufficient diallyl ether is used so that the methanol solution of diallyl ether becomes a predetermined concentration (58% by weight of diallyl ether, 42% by weight of methanol), or Methanol was supplemented, it recycled to the tank C, and was used for reaction again. Further, the concentrated component was not distilled off from the top of the column by fractional distillation again under reduced pressure of 13.3 kPa to obtain allyl glycidyl ether on the top of the column. This operation was repeated every hour, and a total of 30 operations were performed until 30 hours had elapsed from the time when the raw material feed was first started. The diallyl ether consumed until 30 hours passed was 458 g, and the obtained allyl glycidyl ether was 139.1 g. Table 5 shows the reactivity of 30 hours.
상술한 바와 같이, 티타노실리케이트 촉매 존재하에서의 과산화물을 산화제로 하는 화합물A의 산화 화합물의 제조에 있어서, 원료인 화합물A의 전화율을 50mol% 이하의 범위로 억제하여 적극적으로 리사이클을 행하는 본 발명의 제조방법은 반응의 선택성이라는 점에서 대단히 유용한 방법인 것은 명확하다.As described above, in the production of an oxidized compound of Compound A having peroxide in the presence of a titanosilicate catalyst as an oxidizing agent, the production method of the present invention which actively recycles by suppressing the conversion ratio of Compound A as a raw material to a range of 50 mol% or less. Is a very useful method in that it is the selectivity of the reaction.
Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020057011978A KR100762862B1 (en) | 2005-06-24 | 2002-12-24 | Method of oxidizing carbon-carbon double bond and process for producing oxidized compound |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020057011978A KR100762862B1 (en) | 2005-06-24 | 2002-12-24 | Method of oxidizing carbon-carbon double bond and process for producing oxidized compound |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20050089985A true KR20050089985A (en) | 2005-09-09 |
KR100762862B1 KR100762862B1 (en) | 2007-10-04 |
Family
ID=37272190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020057011978A KR100762862B1 (en) | 2005-06-24 | 2002-12-24 | Method of oxidizing carbon-carbon double bond and process for producing oxidized compound |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100762862B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102016016B1 (en) * | 2017-11-17 | 2019-08-29 | 주식회사비앤비 | anufacturing Method of High Purity 1,2-Octanediol |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5262550A (en) | 1992-04-30 | 1993-11-16 | Arco Chemical Technology, L.P. | Epoxidation process using titanium-rich silicalite catalysts |
JPH11165074A (en) * | 1997-12-01 | 1999-06-22 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | Production of titanosilicate-carrying catalyst and production of organic compound using the same by hydrogen peroxide |
JP2001233867A (en) * | 2000-02-28 | 2001-08-28 | Daicel Chem Ind Ltd | Method for producing glycidol |
JP2002102709A (en) * | 2000-09-29 | 2002-04-09 | Showa Denko Kk | Crystalline mww type titanosilicate catalyst for production of oxidized compound, method for producing the same and method for producing oxidized compound using the same |
-
2002
- 2002-12-24 KR KR1020057011978A patent/KR100762862B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100762862B1 (en) | 2007-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5214168A (en) | Integrated process for epoxide production | |
RU2140415C1 (en) | Method of epoxidation of olefin | |
EP1313722B1 (en) | Process for the continuous production of an olefinic oxide | |
US5262550A (en) | Epoxidation process using titanium-rich silicalite catalysts | |
EP0677518B1 (en) | Integrated process for epoxide production | |
KR100555100B1 (en) | Crystalline mww-type titanosilicate, its preparation and use thereof for producing epoxides | |
US6300506B1 (en) | Process for the preparation of epoxites | |
KR20010020462A (en) | Method for oxidizing an organic compound containing at least one c-c double bond | |
KR100429675B1 (en) | Process for epoxydation of olefinic compounds with hydrogen peroxide | |
US7038069B2 (en) | Process for oxidizing carbon-carbon double bond and process for producing oxidized compounds | |
EP1072599B1 (en) | Process for the preparation of olefin oxides | |
EP1437350B1 (en) | Process for preparation of propylene oxide | |
EP2670528B1 (en) | Regenerating a titanium silicalite catalyst | |
KR100762862B1 (en) | Method of oxidizing carbon-carbon double bond and process for producing oxidized compound | |
JP4069608B2 (en) | Method for oxidizing carbon-carbon double bond and method for producing oxidized compound using said oxidation method | |
EP1086062B1 (en) | Peroxidation process in the presence of supercritical carbon dioxide | |
JP2004099587A (en) | Liquid phase oxidation reaction by using tungsten species | |
CN116803967A (en) | Method for preparing o-diol by oxidizing olefin | |
JP2007031449A (en) | Method for epoxidization of olefinic compound with hydrogen peroxide in the presence of solvent |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120907 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130903 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140901 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150819 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160818 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170822 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180903 Year of fee payment: 12 |