KR900004926B1 - Method for preparing epichlorohydrins - Google Patents

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미쯔이도오아쯔가가꾸 가부시기가이샤
사와무라 하루오
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Abstract

A epichlorohydrin prepn. comprises reacting 2-alkyl allyl chloride contg. C1-3 alkyl, with an alkyl hydroperoxide in the presence of a catalyst having Ti atoms bound to a SiO2 carrier via O atoms and having 3-6 silanol gps per 2nm2 of the carrier. The catalyst is heat teated at 100-250 deg.C. The alkyl hydroperoxide is pref. e.g. cumene hydroperoxide. The 2-alkylallyl chloride is (meth) allyl chloride. The heat treatment is effected in a non reducing gas atmos. The epichlorohydrin is prepd at low temp. in high yield and selectively.

Description

에피클로로히드린류의 제조방법Process for producing epichlorohydrin

제1도는 본 발명에 있어서의 촉매담체상의 실란올기에, 반응원료인 아릴클로라이드가 흡착하는 상태를 표시한 적외흡수 스펙트럼 분석차아트.1 is an infrared absorption spectral analysis chart showing a state in which a silanol group on a catalyst carrier in the present invention adsorbs aryl chloride as a reaction material.

도면에 있어서, CAT는 아릴클로라이드를 흡착하기전의 촉매 흡광도를 표시하고, 5Torr는 5Torr의 조건하에서 아릴클로라이드를 흡착시킨 촉매의 흡광도를 표시하고, 또 260Torr는 260Torr의 조건하에서 아릴클로라이드를 흡착시킨 촉매의 흡광도를 표시한다.In the figure, CAT indicates the absorbance of the catalyst before adsorbing the aryl chloride, 5 Torr indicates the absorbance of the catalyst which adsorbed the aryl chloride under the condition of 5 Torr, and 260 Torr of the catalyst adsorbed the aryl chloride under the condition of 260 Torr. Display absorbance.

본 발명은, 아릴클로라이드류와 알킬히드로 퍼옥시드로부터 에피클로로히드린류를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing epichlorohydrin from arylchlorides and alkylhydro peroxides.

에피클로로히드린류의 제조기술로서는 클로로히드린법, 아릴알코올의 염소화법, 과산화물법이 알려져있다.The chlorohydrin method, the chlorination method of aryl alcohol, and the peroxide method are known as a manufacturing technique of epichlorohydrin.

클로로히드린법은 원료로서 아릴클로라이드 및 산화제로서 클로로히드린을 사용하므로서 염소원 단위가 높고, 또, 아릴알코올법은 원료가 고가이다. 과산화물법은 산화제로서 tert-부틸히드로퍼옥시드, 에틸벤젠히드로퍼옥시드, 큐멘히드로퍼옥시디, 과산화수소, 과산 등을 이용하는 방법이 알려져 있다. 또, 균일계 촉매를 사용하는 방법으로 일본국 특공소 48-19609, 일본국 특공소 45-17649, Tr.Mo sk,khim.Tekhno.Inst., 74-19~20(1973)이 알려져 있으나, 이 방법은 반응생성물중에 촉매가 용해해서 회수가 번잡하다. 또 고체촉매의 존재하에 프로필렌 또는 아릴클로라이드를 알킬히이드로 퍼옥사이드에 의해 에폭시화 해서 에피클로로히드린을 합성하는 기술에 대해서는 서독 특허2,334,315호, 미국특허 4,021,454호, 저어널·오크·카탈리시스(J.Catalysis)31 438(1973)에 기재되어 있다.The chlorohydrin method has a high chlorine source unit by using aryl chloride as a raw material and chlorohydrin as an oxidant, and the raw material of the aryl alcohol method is expensive. As the peroxide method, a method using tert-butyl hydroperoxide, ethylbenzene hydroperoxide, cumene hydroperoxydi, hydrogen peroxide, peracid and the like is known. In addition, as a method of using a homogeneous catalyst, Japanese special public service 48-19609, Japanese special service 45-17649, Tr.Mo sk, khim.Tekhno.Inst., 74-19-20 (1973), are known. In this method, the catalyst is dissolved in the reaction product and the recovery is complicated. In addition, West German Patent No. 2,334,315, US Patent No. 4,021,454, Journal Oak Catalesis, and the like are described for the synthesis of epichlorohydrin by epoxidation of propylene or aryl chloride with an alkyl hydride with peroxide in the presence of a solid catalyst. J. Catalysis) 31 438 (1973).

이들 문헌에서는 실리카겔에 4염화티탄을 함침시켜, 이것을 500℃이상, 바람직하게는 800℃에서 소성한 촉매를 사용해서, 반응을 행하고 있다.In these documents, the silica gel is impregnated with titanium tetrachloride, and the reaction is carried out using a catalyst calcined at 500 ° C or higher, preferably 800 ° C.

이들 문헌에서는 히드로퍼옥시드에 안정한 tert부틸히드로퍼옥시드를 사용하고, 또한 안정제로서 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀을 첨가해서 반응시키고, 에피클로로히드린 선택율 73%(히드르퍼옥시드 기준)을 얻고 있으나, 에틸벤젠히드로퍼옥시드를 사용한 경우에는 선택율 55%, 큐멘히드로퍼옥시드를 사용한 경우에는 선택율은 기껏 8%에 지나지 않는다. 따라서 이들 방법으로 공업적으로 에피클로로 히드린을 제조하는 것은 곤란하다.In these documents, tertbutyl hydroperoxide which is stable to hydroperoxide is used, and 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol is added and reacted as a stabilizer, and the epichlorohydrin selectivity is 73% (hydr Peroxide, but the selectivity is 55% when ethylbenzene hydroperoxide is used and the selectivity is only 8% when cumene hydroperoxide is used. Therefore, it is difficult to industrially produce epichlorohydrin by these methods.

분균일계 고체 촉매존재하에, 알킬히드로퍼옥시드로서 경제적으로 유리한 tert부틸히드로퍼옥시드, 에틸벤젠히드로퍼옥시드, 큐멘히드로퍼옥시드 또는 시클로 헥실히드로퍼옥시드를 사용해서 산화방지제를 첨가하는 일없이, 아릴클로라이드류를 에폭시화해서 높은 선택율로 에피클로로 히드린류를 얻는 것은 현재까지 알려져 있지 않다.In the presence of a heterogeneous solid catalyst, without adding an antioxidant using tertbutylhydroperoxide, ethylbenzenehydroperoxide, cumenehydroperoxide or cyclohexylhydroperoxide which is economically advantageous as alkylhydroperoxide, It is not known to epoxidize arylchlorides to obtain epichlorohydrin at high selectivity.

아릴클로라이드류에서는 염소원자의 전자협인성 때문에 2중경합의 반응성이 현저하게 낮고, 에폭시화 반응이 곤란해지고, 히드로퍼옥시드의 쓸데없는 분해로 끝나는 것이 상기 문헌에 기재되어 있다.In the aryl chlorides, it is described in the above document that the reactivity of the double competition is remarkably low due to the electron narrowing of the chlorine atom, the epoxidation reaction becomes difficult, and ends with the unnecessary decomposition of the hydroperoxide.

본 발명자들은, 상기 문제점을 해결하기 위해 예의 검토를 행하고 2산화규소담체상에 티탄원자와 실란올기를 가진 촉매를 사용하므로서 본 발명의 목적이 달성되는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said problem, the present inventors earnestly examined and discovered that the objective of this invention is achieved by using the catalyst which has a titanium atom and a silanol group on a silicon dioxide carrier, and completed this invention.

즉, 본 발명은, 2산화규소담체에 산소원자를 개재해서 결합한 티탄원자와 동일 담체상에 1개/1평방 나노미터 이상의 실란올기를 가진 촉매의 존재하에, 아릴클로라이드류와 알킬히드로 퍼옥시드와의 반응에 의해 에피클로로 히드린류를 제조하는 방법이다.That is, the present invention relates to a titanium atom bonded to a silicon dioxide carrier via an oxygen atom, and in the presence of a catalyst having at least one square nanometer silanol group on the same carrier, arylchlorides and alkylhydroperoxides; It is a method for producing epichlorohydrin by the reaction of.

본 발명에 있어서, 아릴클로라이드류란 아릴클로라이드 또는 아릴클로라이드의 2위의 수소가 알킬기로 치환된 2-알킬아릴클로라이드를 의미한다.In the present invention, aryl chlorides mean aryl chloride or 2-alkylaryl chloride in which hydrogen at the second position of aryl chloride is substituted with an alkyl group.

본 발명에 있어서, 알킬히드로 퍼옥시드란 큐멘히드로 퍼옥시드, 에틸벤젠히드로퍼옥시드, tert-부틸히드로퍼옥시드 또는 시클로 헥실히드로퍼옥시드를 의미한다.In the present invention, alkylhydroperoxide means cumenehydroperoxide, ethylbenzenehydroperoxide, tert-butylhydroperoxide or cyclohexylhydroperoxide.

따라서, 본 발명에 있어서 에피클로로히드린류란 에피클로로히드린 또는 2-알킬에피클로로히드린을 의미하고, 상술할 아릴클로라이드류는 각각 대응하는 에피클로로히드린류가 된다.Therefore, in the present invention, epichlorohydrin means epichlorohydrin or 2-alkyl epichlorohydrin, and the aryl chlorides described above become corresponding epichlorohydrins, respectively.

본 발명에 있어서의 촉매는 2산화규소담체상의 산소원자를 개재해서 결합한 티탄원자 및 동일 담체상에 실란올기를 가진것이고, 일반적으로 할로겐화티탄, 알콕시티탄, 티탄의 카르보닐 화합물 등을 적당한 표면적과 적당한 표면 실란올기를 가지 실리카히드로겔과 접촉시키고, 이어서 비환원성 가스 또는 산화함유가스의 분위기에서 실란올기를 잔존시키는데 필요한 저온에서 가열하므로서 얻게된다. 또는 미리 담체실란올 표면을 부분적으로 알코올류에 의해 에테르화 해두던가, 산류에 의해 에스테르화해두고, 상기 티탄화합물을 담지한후, 에테르기 또는 에스테르 기를 빼내므로서 표면에 실란올기를 재생시켜도 좋고, 또 다른 방법으로서는 미리 실리카 담체로부터 탄수해서 표면을 실록산 결합으로 바꾼후에 상기 티탄화합물을 담지하고, 다음에 수증기 처리등에 의해 수화를 행하고, 필요한 수의 실란올기를 부여할 수도 있다.The catalyst in the present invention is one having a titanium atom bonded through an oxygen atom on a silicon dioxide carrier and a silanol group on the same carrier. Generally, a titanium halide, an alkoxy titanium, a carbonyl compound of titanium, or the like is used. It is obtained by contacting a surface silanol group with a branched silica hydrogel and then heating at a low temperature necessary for remaining the silanol group in an atmosphere of a non-reducing gas or an oxidizing gas. Alternatively, the surface of the carrier silanol may be partially etherified with alcohols or esterified with acids, and after supporting the titanium compound, the silanol group may be regenerated on the surface by removing the ether group or ester group, As another method, the titanium compound is supported after carbohydrate from a silica carrier in advance and the surface is changed to a siloxane bond, and then hydrated by steam treatment or the like, and the required number of silanol groups may be provided.

여기서 실리카 히드로겔이란 규산나트륨로부터의 침전, 규산염의 분해, 에틸실리케이트의 연소등, 여러가지 제법의 것을 이용할 수 있으나, 표면의 실란올기를 가지고, 비표면적이 1m2/g이상, 바람직하게는 100m2/g이상이고, 세공직경이 50Å이상 바람직하게는 100Å이상이고, 세공용적이 0.01ml/g이상, 바람직하게는 0.1ml/g이상의 것이고, 표면상의 실란올기의 수가 표면적 1mm2(1평방 나노미터=10-18m2) 당 1개이상, 바람직하게는 3개 이상을 가지는 것이다.Here, silica hydrogel can be used in various processes such as precipitation from sodium silicate, decomposition of silicate, combustion of ethyl silicate, etc., but has silanol groups on the surface and a specific surface area of 1 m 2 / g or more, preferably 100 m 2 / g or more, pore diameter is 50 kPa or more, preferably 100 kPa or more, pore volume is 0.01 ml / g or more, preferably 0.1 ml / g or more, and the number of silanol groups on the surface is 1 mm 2 (1 square nanometer) = 10 -18 m 2 ) per one, preferably at least three.

티탄 화합물로서는 액상의 것이 사용하기 쉽고, 4염화티탄, 알콕시 티탄등이 사용되고, 이들을 직접함침시키든가, 탄화수소류, 알코올류 등의 용매에 희석해 함침시킬 수가 있다.As a titanium compound, a liquid thing is easy to use, titanium tetrachloride, alkoxy titanium, etc. are used, It can be made to impregnate these directly, or can dilute and impregnate in solvents, such as hydrocarbons and alcohols.

담지할때는 불활성 가스 분위기 속에서 실리카겔에 티탄화합물을 접촉처리한후, 용매를 상압하 혹은 감압하에 가열 제거하고, 이어서 비환원성가스, 예를들면 질소, 알콘, 2산화탄소 등, 또는 산소함유가스, 예를들면 공기등의 분위기 속에서 통상 100℃이상, 500℃이하, 바람직하게는 120℃이상, 250℃ 이하의 온도에서 가열처리 하므로서 촉매를 제조할 수 있다.When supporting, the titanium compound is contacted with silica gel in an inert gas atmosphere, and then the solvent is heated and removed under normal or reduced pressure, followed by non-reducing gas such as nitrogen, alcon, carbon dioxide, or oxygen-containing gas, For example, the catalyst may be prepared by heating at a temperature of 100 ° C. or more and 500 ° C. or less, preferably 120 ° C. or more and 250 ° C. or less in an atmosphere such as air.

가열처리에 요하는 시간은 0.5~10시간의 범위이면 충분하고, 통상 1~5시간이다.The time required for heat treatment is sufficient in the range of 0.5 to 10 hours, and usually 1 to 5 hours.

상기 방법으로 얻게된 촉매속의 타탄농도는 0.01~20원자(nm2이고, 바람직하게는 0.5~9원자(nm2이고, 이것은 비표면적이 100m2/g의 담체에서는 0.47wt%/g의 담지량에 상당한다. 티탄은 산소원자를 개재해서 규소원자에 결합해있다. 히드로퍼옥시드는 타탄원자에 배위해서 활성화 된다.The tartan concentration in the catalyst obtained by the above method is 0.01 to 20 atoms (nm 2 , preferably 0.5 to 9 atoms (nm 2 ), which is 0.47 wt% / g on a carrier having a specific surface area of 100 m 2 / g. Titanium is bound to silicon atoms via oxygen atoms, while hydroperoxides are coordinated to tartan atoms to activate them.

한편, 아릴클로라이드류는 염소원자의 강한 전기 음성도 때문에 2중결합의 반응성이 저하하고 에폭시드에의 선택율이 낮다. 예를들면 아릴클로라이드를 에콕시화할 경우에, 에틸벤젠히드로퍼옥시드를 사용하면 선택율 55%에서 에피클로로히드린을 얻게되고, 큐멘히드로퍼옥시드에서 고작 선택율 8%에서 에피클로로히드를 얻는데 불과하다.On the other hand, aryl chlorides have low reactivity of double bonds and low selectivity to epoxide because of the strong electronegativity of chlorine atoms. For example, in the case of epoxylation of arylchloride, the use of ethylbenzene hydroperoxide gives epichlorohydrin at 55% selectivity and only epichlorohydr at 8% selectivity in cumenehydroperoxide.

그러나 본 발명의 촉매를 사용하므로서, 아릴클로라이드류가 표면에 적절한 실라놀기에 흡착되므로서, 고전화율(高轉化率)또 고선택율로 반응되는 것이 발견되었다. 그리고 이들 에폭시화 반응은 매우 저온에서 일어난다고 하는 특징이있고, 실란올기에 흡착된 아릴클로라이드류와 티탄에배위한 히드로퍼옥시드가 상호간에 방응한다고 사료된다.However, by using the catalyst of the present invention, it has been found that aryl chlorides are adsorbed on the surface of a suitable silanol group, thereby reacting at high selectivity and high selectivity. These epoxidation reactions occur at very low temperatures, and it is considered that arylchlorides adsorbed on the silanol groups and hydroperoxides serving titanium react with each other.

한편, 통상 프로렌의 에폭시화에 활성을 표시하는 2산화규소에 티탄을 담지하고, 고온의 800℃ 정도에서 소성한 촉매에서는 아릴클로라이드류의 에폭시화에 대해서 상기와 같은 낮은 선택율 밖에 부여하지 않는다.On the other hand, in a catalyst which is usually titanium-supported on silicon dioxide showing activity for epoxidation of prolene and calcined at a high temperature of about 800 ° C., only a low selectivity as mentioned above is given to epoxidation of aryl chlorides.

이 일은 각종 농도의 실란올기를 가진 촉매와 아릴클로라이드의 흡착량을 비교하므로 명백하다.This work is evident by comparing the adsorption amounts of arylchloride with catalysts having various concentrations of silanol groups.

이하에 각종 실란올기 농도를 가진 실리카히드로겔담체에 대해서 비교한 결과를 표시한다.The result of the comparison with respect to the silica hydrogel carrier which has various silanol group concentration is shown below.

Figure kpo00001
Figure kpo00001

상기 담체는 비표면적 370m2/g, 평균세공 직경 140Å, 흡착조건은 흡착온도 25℃, 흡착압 6Torr이다. 담체의 SiOH 기수는 열중량분석 TG/KTA에 의해 측정하고 가열감소 수분량에 구하였다.The carrier has a specific surface area of 370 m 2 / g, average pore diameter of 140 kPa, adsorption conditions of adsorption temperature of 25 ° C., and adsorption pressure of 6 Torr. The SiOH radicals of the carrier were measured by thermogravimetric analysis TG / KTA and determined by the amount of heat loss.

아릴클로라이드가 실란올에 흡착한 것은 흡착상태의 적외스페트럼에 의해 명백하고, 이것을 제1도에 도시한다. 즉 상기 T-20촉매에의 아릴클로라이드의 흡착과 SiOH기의 적외흡수 스페트럼의 관계에서 명백한 바와같이, 아릴클로라이드의 흡착에 따라 3500~3800cm-1의 Si-OH에 귀속되는 흡수가 변화해가는 것을 알 수 있다.The adsorption of aryl chloride to silanol is evident by the infrared spectrum of the adsorption state, which is shown in FIG. That is, as apparent from the relationship between the adsorption of aryl chloride to the T-20 catalyst and the infrared absorption spectrum of the SiOH group, the absorption attributed to Si-OH of 3500 to 3800 cm -1 changes according to the adsorption of aryl chloride. It can be seen that.

본 발명에 있어서 2산화규소 담체에 티탄과 실란올기를 가진 촉매의 존재하에 알킬히드로퍼옥시드와 아릴클로라이드류를 반응시키는 반응은 필요에 따라 용매에 희석해서 행할 수 있다. 적절한 용매로서는 에틸 벤젠, 큐멘과 같은 히드로 퍼옥시드를 제조할때의 미반응 원료로서 함유되는 것, 연소계알킬화합물, 메틸페닐카르비놀, 디메틸페닐카르비놀, 시클로헥사놀 또는 tert-부탄올 등의 히드로퍼옥시드로 생성되는 것이라도 좋다. 히드로퍼옥시드의 농도는 특히 제한은 없으나, 5 내지 90%의 것을 통상 사용한다.In the present invention, the reaction of reacting the alkylhydroperoxide with the aryl chlorides in the presence of a catalyst having a titanium and silanol group on the silicon dioxide carrier can be carried out by diluting with a solvent as necessary. Suitable solvents include those as unreacted raw materials for the production of hydroperoxides such as ethyl benzene and cumene, hydroperoxides such as combustion-based alkyl compounds, methylphenylcarbinol, dimethylphenylcarbinol, cyclohexanol or tert-butanol. It may be produced with oxide. The concentration of the hydroperoxide is not particularly limited, but 5 to 90% is usually used.

히드로퍼옥시드에 대한 아릴클로라이드류의 비율은 과잉할 것이 바람직하고, 통상 히드로퍼옥시드 1몰에 대해서 아릴클로라이드류를 2몰이상, 보다 바람직게는 5몰 이상 사용하므로서 수율이 향상한다. 그러나 지나치게 아크릴 클로라이드류의 몰비를 올려도 수율은 한계점에 도달하게되어 경제적으로 50몰 이하가 타당하다.It is preferable that the ratio of aryl chlorides to hydroperoxide is excessive, and the yield improves by using 2 mol or more, more preferably 5 mol or more of aryl chlorides with respect to 1 mol of hydroperoxides normally. However, even if the molar ratio of acryl chlorides is raised too much, the yield reaches a limit, so economically, 50 moles or less is justified.

반응은 회분(回分) 반응이나 연속반응으로 행할 수 있다.The reaction can be carried out in a batch reaction or a continuous reaction.

또 촉매는 현탁상태에서나, 고정상(固定床) 상태에서도 사용할 수 있다. 촉매의 사용량은, 히드로퍼옥시드에 대해서 0.01중량%이상이고, 바람직하게는 0.05~30중량%이다. 반응온도는 통상 0 내지 250℃, 바람직하게는 20 내지 150℃이다. 0℃미만에서는 반응이 늦고, 250℃를 초과하면 히드로퍼옥시의 분해가 선택적으로 일어난다. 반응압력은 특히 제한은 없고, 반응계를 액상으로 유지할 수 있는 조건이면 좋다.The catalyst can be used either in a suspended state or in a fixed bed state. The usage-amount of a catalyst is 0.01 weight% or more with respect to hydroperoxide, Preferably it is 0.05-30 weight%. Reaction temperature is 0-250 degreeC normally, Preferably it is 20-150 degreeC. If it is lower than 0 ° C, the reaction is slow, and if it exceeds 250 ° C, hydroperoxy decomposition occurs selectively. There is no restriction | limiting in particular in reaction pressure, What is necessary is just a condition which can maintain a reaction system in a liquid phase.

[실시예]EXAMPLE

이하 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

[촉매의 조제][Preparation of Catalyst]

JIS 3호 규산소다의 30% 수용액 2170g와 27%황상율 25℃에서 혼합하고, 1.5시간, PH 1.5에서 반응시켜 실리카졸을 얻은후 다시 1.5시간 방치해서 겔화시켰다. 이 겔을 80℃, PH 10.5의 암모니아수소 세정하고, 이어서 물로 반복세정하고 Na분(分)을 0.05%이하까지 제거하였다. 다시 이겔을 150℃에서 하룻밤 건조하고 입자직경 30~120메시의 실리카히드로 겔을 얻었다.2170 g of a 30% aqueous solution of JIS No. 3 soda silicate was mixed at 25 ° C. with 27% sulfur content, and reacted at pH 1.5 for 1.5 hours to obtain a silica sol, and then left to stand for 1.5 hours to gel. The gel was washed with ammonia hydrogen at PH 10.5 at 80 ° C., followed by repeated washing with water to remove Na content up to 0.05%. The gel was dried overnight at 150 ° C. to obtain silica hydrogel having a particle diameter of 30 to 120 mesh.

상기의 실리카히드로겔은 표면적 300M2/g, 평균세공직경 140Å, 표면상의 실란올기의 수는 열중량 감량 분석의 결과 6.0개/nm2이였다.The silica hydrogel had a surface area of 300 M 2 / g, an average pore diameter of 140 GPa, and the number of silanol groups on the surface was 6.0 particles / nm 2 as a result of thermogravimetric analysis.

이 실리카히드로겔 60g을 에탄올 120ml와 4염화티탄 2.38g의 혼합액에 첨가해서 30분간 교반하고 실리카겔에 함침시킨후, 상압하에 에탄올을 유거하고, 이어서 100℃, 3Torr에서 1시간 감압건조하였다.60 g of this silica hydrogel was added to a mixture of 120 ml of ethanol and 2.38 g of titanium tetrachloride, stirred for 30 minutes, impregnated with silica gel, and ethanol was distilled off under normal pressure, and then dried under reduced pressure at 100 ° C. and 3 Torr for 1 hour.

이것은 담체 표면에 티탄을 0.42원자/nm2담지하고 있었다.This had 0.42 atoms / nm 2 of titanium supported on the surface of the carrier.

상기 방법에 의해 조제한 촉매는 이대로 사용하든가, 다시 공기 기류속에서 소정온도에서 2시간 가열소성 처리해서 사용하였다. 소성온도와 표면 실란올기 온도는 이하와 같다.The catalyst prepared by the above method was used as it is or used by heating and baking for 2 hours at a predetermined temperature in an air stream. Firing temperature and surface silanol group temperature are as follows.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

[실시예 1]Example 1

내용량 300ml의 스테인레스제 오오트클레이브에 상기 촉매의 1종을 12.0g, 아릴클로라이드 128.5g, 40% 큐멘히드로퍼옥시드의 큐멘용액 30.5g을 첨가하고, 80℃에서 5시간 반응시켰다.12.0 g of one of the above catalysts, 128.5 g of aryl chlorides, and 30.5 g of cumene solution of 40% cumene hydroperoxide were added to a 300 ml stainless steel autoclave, and the mixture was reacted at 80 ° C for 5 hours.

요오드 적정법에 의해 반응매스의 잔존히드로 퍼옥시드 농도를 구하고, 큐멘히드로퍼옥시드 전화율을 계산하고, 반응매스의 가스크로마토그래피에 의한 분석결과에 의해 에피클로로히드린 수율을 계산하였다.Residual hydroperoxide concentration of the reaction mass was determined by iodine titration, cumene hydroperoxide conversion was calculated, and epichlorohydrin yield was calculated based on the analysis results by gas chromatography of the reaction mass.

이상의 반응을 촉매 A,B,C,D의 각각에 대해서 행한 결과를 표 2에 표시하였다.Table 2 shows the results of the above reactions being performed on each of the catalysts A, B, C, and D.

[비교예 1]Comparative Example 1

실시예 1과 마찬가지 방법으로 반응을 상기 촉매 E,F의 각각에 대해서 행하였다. 그 결과를 표 1에 표시한다.Reaction was performed about each of said catalysts E and F by the method similar to Example 1. The results are shown in Table 1.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00003
Figure kpo00003

[실시예 2]Example 2

내용적 200ml의 스테인레스제 오오트클레이브에 상기 촉매의 1종을 12.0g, 아릴클로라이드 60g, 25%에 틸벤젠히드로퍼옥시드의 에틸벤젠용액 48g을 첨가하고 90℃에서 4시간 반응시켜, 실시예 1과 마찬가지의 분석을 행하고 에틸벤젠히드로 퍼옥시드의 전화율과 에피클로로히드린의 수율을 구하였다. 이상의 반응을 촉매 A,B,D의 각각에 대해서 행하였다. 결과를 표 2에 도시한다.12.0 g of one of the catalysts, 60 g of aryl chlorides, and 48 g of an ethylbenzene solution of butylbenzenehydroperoxide were added to a 200 ml stainless steel oatclave and reacted at 90 DEG C for 4 hours. The same analysis was conducted to find the conversion of ethylbenzene hydroperoxide and the yield of epichlorohydrin. The above reaction was performed for each of the catalysts A, B, and D. The results are shown in Table 2.

[비교예 2]Comparative Example 2

실시예 2와 마찬가지 방법으로 반응을 상기 촉매 E,F의 각각에 대해서 행하였다. 그 결과를 표 2에 도시한다.The reaction was carried out for each of the catalysts E and F in the same manner as in Example 2. The results are shown in Table 2.

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00004
Figure kpo00004

[실시예 3]Example 3

내용적 200ml의 스테인레스제 오오트클레이브에 촉매 B를 12.0g, 아릴클로라이드 120g, 80%에 tert 부틸히드로퍼옥시드의 tert 부탄올용액 15g을 첨가하고 80℃에서 4시간 반응시키고, 아릴클로라이드의 에폭시화를 행하였다. 결과를 표 3에 도시한다.12.0 g of catalyst B, 120 g of aryl chloride, and 15 g of tert butanol solution of tert butylhydroperoxide were added to a 200 ml stainless steel oatclave and reacted at 80 DEG C for 4 hours, and epoxidation of aryl chloride was carried out. It was done. The results are shown in Table 3.

[비교예 3]Comparative Example 3

실시예 3과 마찬가지로해서 촉매 E에 의한 반응결과를 표 3에 도시한다.In the same manner as in Example 3, the reaction results using the catalyst E are shown in Table 3.

[표 3]TABLE 3

Figure kpo00005
Figure kpo00005

[실시예 4]Example 4

내용적 300ml의 스테인레스제 오오트클레이브에 촉매 B를 12.0g, 2-메틸아릴클로라이드 120g, 40%큐멘히드로퍼옥시드의 큐멘용액 30g을 첨가하고, 80℃에서 5시간, 반응압력 1.5kg/cm2G에 있어서 반응시켰다. 결과를 표 4에 도시하였다.12.0 g of catalyst B, 120 g of 2-methylaryl chloride, and 30 g of cumene solution of 40% cumene hydroperoxide were added to a 300 ml stainless steel autoclave, and the reaction pressure was 1.5 kg / cm 2 at 80 ° C for 5 hours. It reacted in G. The results are shown in Table 4.

[비교예 4][Comparative Example 4]

실시예 4와 마찬가지로해서 촉매 E에 의한 반응결과를 표 4에 도시한다.In the same manner as in Example 4, the reaction results using the catalyst E are shown in Table 4.

[표 4]TABLE 4

Figure kpo00006
Figure kpo00006

[실시예 5]Example 5

내용적 300ml의 스테인레스제 오오트클레이브에 촉매 B를 12.0g, 아릴클로라이드 120g, 10%시클로헥실히드로퍼옥시드의 시클로헥산용액 120g을 첨가해서, 100℃에서 6시간 반응시켰다. 결과를 표 5에 표시한다.12.0 g of catalyst B, 120 g of aryl chlorides and 120 g of a cyclohexane solution of 10% cyclohexyl hydroperoxide were added to a 300 ml stainless steel oatclave, and the mixture was reacted at 100 ° C for 6 hours. The results are shown in Table 5.

[비교예 5][Comparative Example 5]

실시예 5와 마찬가지로 해서 촉매 E에 의한 반응결과를 표 5에 도시한다.In the same manner as in Example 5, the reaction results using the catalyst E are shown in Table 5.

[표 5]TABLE 5

Figure kpo00007
Figure kpo00007

[실시예 6]Example 6

300ml 초자제 4구 플라스크의 촉매 B 12g, 아릴클로라이드 120g, 40% 큐멘히드로 퍼옥시드의 큐멘용액 30g을 첨가해서 40℃에서 10시간, 상압하에서 반응시켰다.12 g of catalyst B, 120 g of aryl chloride, and 30 g of cumene solution of 40% cumene hydroperoxide were added to a 300 ml four-necked flask, and reacted at 40 ° C. for 10 hours at atmospheric pressure.

반응 매스를 분석하였던바, 큐멘히드로퍼옥시드전화율은 93%, 에피클로로히드린 수율 69%이였다.When the reaction mass was analyzed, the cumene hydroperoxide conversion rate was 93% and epichlorohydrin yield 69%.

본 발명의 방법에 의하면, 공업적으로 입수가능한 알킬히드로퍼옥시드를 산화제로 사용해서, 저온에서 아릴클로라이드류로부터 높은 전화율과 선택율로 에피클로로히드린류를 제조할 수 있음으로, 본 발명방법은 산업상 매우 가치 있는 것이다.According to the method of the present invention, epichlorohydrin can be produced from arylchlorides at low temperature with high conversion and selectivity by using an industrially available alkylhydroperoxide as an oxidizing agent. The prize is very valuable.

Claims (4)

2산화규소 담체에 산소원자를 개재해서 결합한 티탄원자와, 동일 담체상에 1개/1평방나노미터 이상의 실란올기를 가진 촉매의 존재하에, 아릴클로라이드류와 알킬히드로 퍼옥시드와의 반응에 의해 에피클로로히드린류를 제조하는 방법.In the presence of a titanium atom bonded to a silicon dioxide carrier via an oxygen atom, and a catalyst having 1/1 square nanometer or more of silanol groups on the same carrier, epitaxial reaction is carried out by reaction of arylchlorides with alkylhydroperoxides. Method for producing chlorohydrins. 제1항에 있어서, 촉매가 실라카겔 에티탄화합물을 접촉처리한후, 비환원성 가스 분위기하에 100~500℃에 있어서 가열처리한 촉매인 에피클로로 히드린류의 제조방 법.The method for producing epichlorohydrin according to claim 1, wherein the catalyst is a catalyst which has been subjected to a catalytic treatment of a silica gel e titanium compound and then heated at 100 to 500 ° C. under a non-reducing gas atmosphere. 제1항에 있어서, 담체상 티탄농도가 0.01~20원자/1평방나노미터인 촉매를 사용하는 에피클로로히드린류의 제조방법.The method for producing epichlorohydrin according to claim 1, wherein the catalyst has a titanium concentration of 0.01 to 20 atoms / square nanometer. 제1항에 있어서, 알킬히드로퍼옥시드가 큐멘히드로퍼옥시드, 에틸벤젠히드로 퍼옥시드, tert-부틸히드로퍼옥시드 또는 시클로헥실히드로 퍼옥시드인 에피클로로히드린류의 제조방법.The method for producing epichlorohydrin according to claim 1, wherein the alkylhydroperoxide is cumene hydroperoxide, ethylbenzenehydroperoxide, tert-butylhydroperoxide or cyclohexylhydroperoxide.
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