WO2020202940A1 - 流通式反応用の触媒混合物 - Google Patents

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卓也 井門
雄太 齋藤
真樹 谷
小林　修
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クミアイ化学工業株式会社
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    • C07D239/02—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
    • C07D239/24—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D239/28—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D239/46—Two or more oxygen, sulphur or nitrogen atoms
    • C07D239/52—Two oxygen atoms

Definitions

  • the present invention relates to a catalyst mixture for use in a distribution type reaction and a reaction using the same.
  • the organic synthesis reaction for producing organic compounds such as pharmaceuticals, food additives, pesticides, and plastic materials is industrially a batch-type production in which a chemical reaction proceeds while stirring a solution containing raw materials in a reaction vessel.
  • the method is mainstream.
  • Synthesis by a flow-type reaction in which a chemical reaction is carried out while continuously flowing a solution containing a raw material or the like has also been attempted.
  • Synthesis by a distribution-type reaction is excellent in environmental compatibility, reaction efficiency and safety, and the target product can be continuously and efficiently synthesized.
  • the distribution type reaction can also be applied to a reaction using a heterogeneous catalyst such as metal particles.
  • One of the methods is to fill a column arranged in the flow path with a heterogeneous catalyst and pass a reaction solution through the catalyst to carry out the reaction.
  • the disadvantage of this method is that the reaction efficiency is lowered due to the outflow or deterioration of the catalyst while the distribution reaction is continued for a long time.
  • the filled catalyst hinders the flow of the reaction solution and causes pressure loss. If the pressure loss is large, the reaction efficiency is lowered, the load on the pump and the reactor is large, and expensive pressure-resistant equipment is required, which is not industrially preferable.
  • Patent Document 1 discloses a flow synthesis system in which a column is packed with a catalyst supported and immobilized on a carrier.
  • Non-Patent Document 1 discloses a flow-type reaction in which a column is filled with DMPSi-Pd / carrier obtained by diluting a polydimethylsilane-supported palladium catalyst (DMPSi-Pd) with Al 2 O 3 or SiO 2 .
  • DMPSi-Pd polydimethylsilane-supported palladium catalyst
  • an object of the present disclosure is a catalyst mixture having sufficient catalytic efficiency, a small pressure loss when the reaction solution is circulated by filling in a flow reactor, and even after a long-time flow reaction. It is to provide a catalytic mixture that can maintain catalytic efficiency and low pressure loss.
  • the present invention is as follows.
  • a catalyst mixture that is used by filling a flow reactor (A) A transition metal catalyst supported on a carrier and catalyzing a chemical reaction (B) A catalyst mixture containing a filler that does not interfere with the chemical reaction and in which the filler is a polysaccharide. [2] The catalyst mixture according to [1], wherein the polysaccharide is cellulose or starch. [3] The catalyst mixture according to [1] or [2], wherein the polysaccharide is cellulose. [4] The catalyst mixture according to [1] to [3], wherein the weight% of the component (B) is 20 to 200% by weight with respect to the weight of the component (A).
  • [22] A method for carrying out a hydrogenation reaction or a hydrocracking reaction using a flow reactor filled with the catalyst mixture according to [1] to [10].
  • [23] A method for converting a nitro group into an amino group by passing a compound having a nitro group and hydrogen through a flow reactor having the catalyst mixture according to [1] to [10].
  • [24] A method for hydrolyzing and decomposing the benzyloxy group into a hydroxy group by passing a compound having a benzyloxy group and hydrogen through a flow reactor having the catalyst mixture according to [1] to [10].
  • [25] A method for converting a carbonyl group into a hydroxy group or an alkyl group by passing a compound having a carbonyl group and hydrogen through a flow reactor having the catalyst mixture according to [1] to [10].
  • [26] [1] A method for converting a formyl group into a hydroxy group or a methyl group by passing a compound having a formyl group and hydrogen through a flow-type reactor having the catalyst mixture according to [1] to [10].
  • [27] A method for converting an acetyl group into an ethyl group by passing a compound having an acetyl group and hydrogen through a flow reactor having the catalyst mixture according to [1] to [10].
  • [28] A method for converting a triple bond into a double bond or a single bond by passing a compound having a triple bond and hydrogen through a flow reactor having the catalyst mixture according to [1] to [10].
  • [29] A method for converting a double bond into a single bond by passing a compound having a double bond and hydrogen through a flow reactor having the catalyst mixture according to [1] to [10].
  • [30] A method for converting a vinyl group into an ethyl group by passing a compound having a vinyl group and hydrogen through a flow reactor having the catalyst mixture according to [1] to [10].
  • [31] A method for converting a cyano group into an aminomethyl group by passing a compound having a cyano group and hydrogen through a flow reactor having the catalyst mixture according to [1] to [10].
  • [32] The method according to [23], wherein the compound having a nitro group is a compound of the following formula (1), and the compound in which the nitro group is converted into an amino group is a compound of the following formula (2).
  • R is a hydrogen atom or a chlorine atom, preferably a chlorine atom.
  • the method according to [38], wherein the set temperature of the temperature control unit provided in the flow reactor is 25 ° C to 80 ° C.
  • the solvents for aromatic hydrocarbon derivatives, nitriles, and alcohols are toluene, acetonitrile, methanol, ethanol, and 2-.
  • the present disclosure provides a novel catalyst mixture. Further, according to the present disclosure, a flow-type reaction using the above-mentioned catalyst mixture can be carried out. In the catalyst mixture of the present disclosure, since the filler is flammable, the metal catalyst can be easily recovered after the reaction is completed. The flow-type reaction using the catalyst mixture of the present disclosure is industrially advantageous because it has a long catalyst life and a small pressure loss.
  • FIG. 1 schematically shows an outline of the reactor of the present invention.
  • the hydrogen gas supplied from the supply port 1 and the substrate solution supplied from the supply port 2 are mixed in the mixer 11.
  • the mixture is introduced into a tubular reaction vessel 12 heated by a temperature control unit 13 (for example, a bath, a jacket, etc.) and reacts.
  • the reaction mixture is accumulated in the container 3, and the unreacted hydrogen gas is discharged from the discharge port 4.
  • 14 is a mass flow controller
  • 15 is a pump
  • 16 is a back pressure valve
  • 17 and 18 are pressure gauges.
  • FIG. 2 is a graph showing the time course of pressure on the inlet side and the outlet side of the tubular reaction vessel in Comparative Example 1. The difference between the pressure on the inlet side and the pressure on the outlet side is the pressure loss.
  • the transition metal of the transition metal catalyst of the present invention may be any one as long as it catalyzes a desired chemical reaction, and a known transition metal used as a catalyst can be appropriately adopted.
  • the transition metal include those of the platinum group. Metals (eg platinum (Pt), palladium (Pd), ruthenium (Ru), rhodium (Rh) and iridium (Ir), etc.), manganese group metals (eg, manganese (Mn), renium (Re), etc.) , Copper group metals (eg, copper (Cu), silver (Ag) and gold (Au), etc.), iron group metals (eg, iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), etc.). Be done.
  • the transition metal may be an alloy alone or a combination of two or more.
  • the transition metal is preferably a platinum group metal, more preferably platinum or palladium.
  • the carrier of the transition metal catalyst supported on the carrier may be any carrier as long as it can support the transition metal and the catalytic reaction proceeds and the catalytic metal does not significantly flow out during the reaction, and a known material used as the catalytic carrier can be used.
  • a known material used as the catalytic carrier can be used.
  • carbon carriers eg, activated carbon, carbon black, graphite, etc.
  • polysilanes eg, polydimethylsilane, polymethylphenylsilane, etc.
  • metal oxides eg, silicon oxide, aluminum oxide, silica alumina, oxidation, etc.
  • Titanium chromium oxide, etc.
  • transition metal catalyst supported on the carrier include carbon-supported palladium (Pd / C), carbon-supported platinum (Pt / C), and polydimethylsilane-supported palladium (DMPSi-Pd), and more preferably carbon.
  • Examples thereof include supported palladium (Pd / C) and carbon-supported platinum (Pt / C).
  • the filler of the present invention is a polysaccharide.
  • the polysaccharide By using the polysaccharide as a filler (diluent), the polysaccharide itself burns, so that the metal catalyst can be easily recovered.
  • polysaccharide means starch (amylose or amylopectin and a mixture thereof), cellulose, chitin, agaralose, carrageenan, pectin and derivatives thereof, and mixtures thereof.
  • the polysaccharide is not particularly limited as long as it does not interfere with the catalytic reaction and does not dissolve in the reaction solution, and known polysaccharides can be appropriately adopted.
  • Examples of polysaccharides are starch (amylose or amylopectin), cellulose, chitin, agaralose, carrageenan, pectin and derivatives thereof, preferably starch and cellulose, more preferably cellulose.
  • starch is a compound in which an ⁇ -glucose molecule is polymerized by a glycosidic bond.
  • the botanical origin of starch is not limited. Suitable sources of starch are corn, pea, potatoes, sweet potatoes, morokoshi, bananas, barley, wheat, rice, sago, amaranth, tapioca, kuzukon, canna, and their low amylose (about 10% by weight or less amylose, preferably). Is an amylose (containing 5% by weight or less) or high amylose (containing at least about 40% by weight) species.
  • cellulose is a compound in which a ⁇ -glucose molecule is polymerized by a glucoside bond.
  • Examples of the above derivatives include cellulose derivatives and amylose derivatives.
  • Examples of cellulose derivatives include alkyl cellulose, hydroxyalkyl cellulose, alkyl (hydroxyalkyl) cellulose, carboxyalkyl cellulose, acetyl cellulose and the like.
  • Specific examples of the cellulose derivative include methyl cellulose, ethyl cellulose, ethyl methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hypromellose, carmellose, carboxymethyl ethyl cellulose, acetyl cellulose and the like.
  • powdered cellulose is also referred to as cellulose powder.
  • the terms "Powdered cellulose" and “Cellulose powder” mean cellulose processed into powder, and there are no particular restrictions on the raw material, manufacturing method, degree of purification, etc., and known powdered cellulose can be appropriately used. Can be adopted.
  • the shape of the polysaccharide is not particularly limited as long as it can be filled in the reaction vessel, but in one embodiment, the polysaccharide is a powdered polysaccharide.
  • the particle size of the powdered polysaccharide is preferably larger than the particle size of the transition metal catalyst supported on the carrier. Examples of the average particle size of the polysaccharide powder include 1 to 100 ⁇ m, 1 to 80 ⁇ m, 1 to 50 ⁇ m, 1 to 30 ⁇ m, preferably 2 to 100 ⁇ m, 5 to 50 ⁇ m, and 10 to 50 ⁇ m.
  • Examples of the apparent specific gravity (bulk density) of powdered polysaccharides are 0.1 to 1.0 g / cm 3 , 0.1 to 0.8 g / cm 3 , 0.1 to 0.6 g / cm 3 , and so on. Examples include, but are not limited to, 0.1 to 0.5 g / cm 3 , preferably 0.2 to 0.6 g / cm 3 , and 0.3 to 0.5 g / cm 3. ..
  • the ratio of the polysaccharide as a filler in the catalyst mixture 5 to 500% by weight, 5 to 500% by weight, as the weight% of the polysaccharide when the weight of the transition metal catalyst supported on the carrier is 100% by weight.
  • the range is 300% by weight, 5 to 200% by weight, 5 to 150% by weight, 20 to 100% by weight, preferably 10 to 300% by weight, 20 to 200% by weight, 25 to 200% by weight, 50 to 150% by weight. Can be mentioned.
  • the chemical reaction catalyzed by the transition metal catalyst can be any reaction as long as it can be catalyzed by the transition metal catalyst, but in one embodiment, hydrogenation, dehydrogenation, isomerization, reduction, Oxidation, hydration, and coupling reactions.
  • hydrogenation is a hydrogenation reaction or hydrogenolysis, a reaction in which a nitro group is converted to an amino group by a hydrogenation reaction, and a carbonyl group is hydrogenated.
  • Method of converting aldehyde group to hydroxy group or alkyl group by hydrogenation reaction reaction of converting aldehyde group to hydroxy group or alkyl group by hydrogenation reaction, reaction of converting acetyl group to hydroxy group or alkyl group by hydrogenation reaction, double bond
  • a reaction that converts the double bond of a group having a hydrogenation into a single bond by a hydrogenation reaction a reaction that converts the triple bond of a group having a triple bond into a double bond or a single bond by a hydrogenation reaction, and a hydrogenation of a cyano group.
  • a reaction that converts an aromatic ring into an aminomethylene group by a reaction a reaction that reduces an aromatic ring by a hydrogenation reaction, a reaction that converts a benzyloxy group into a hydroxy group by a hydrogenation reaction, and a halogen group that is converted into a hydrogen atom by a hydrogenation reaction. It is a reaction to convert and a reaction to convert a sulfonyloxy group into a hydroxy group by a hydrogenation decomposition reaction.
  • the benzyloxy group, (phenyl) is -CH 2 -O-, may have a substituent on the phenyl.
  • the reaction of converting the double bond of a group having a double bond into a single bond by a hydrogenation reaction is such that the double bond of a group having a carbon-carbon double bond is carbonated by a hydrogenation reaction.
  • the reaction of converting the triple bond of a group having a triple bond into a double bond or a single bond by a hydrogenation reaction is such that the triple bond of a group having a carbon-carbon triple bond is carbonized by a hydrogenation reaction.
  • the reaction for reducing an aromatic ring by a hydrogenation reaction is a reaction for reducing a phenyl group to a cyclohexyl group, a reaction for reducing a frill group to a tetrahydrofuryl group, or a reaction for reducing a pyrrolyl group to a pyrrolidyl group.
  • the coupling reaction is Suzuki-Miyaura coupling reaction, Negishi coupling reaction, Ulmann reaction, Glaser reaction, Mizorogi-Heck reaction, Still coupling reaction, Sonogashira coupling reaction, Kumada-Tamao cup.
  • the distribution type reaction is a reaction in which raw materials are continuously supplied, the reaction is continuously carried out, and the reaction mixture is continuously recovered.
  • the flow-type reaction is a reaction using a tube-type flow-type reactor, and the catalyst mixture is filled in the tube-type reactor.
  • the flow reactor may be provided with a temperature control means for controlling the temperature of the flow reactor, for example, a temperature control unit for heating and / or cooling. Good.
  • the temperature control unit may be any suitable, and examples of the temperature control unit include a bath, a jacket, and the like.
  • Examples of the set temperature of the temperature control unit are 15 ° C to 100 ° C, 20 ° C to 80 ° C, 25 ° C to 60 ° C, 25 ° C to 50 ° C, 25 ° C to 40 ° C, 30 ° C to 60 ° C, 30 ° C to 30 ° C. Examples thereof include a range of 50 ° C., 40 ° C. to 60 ° C., preferably 25 ° C. to 80 ° C.
  • examples of the material of the flow reactor are not particularly limited as long as it is not affected by the raw material and the solvent, and for example, a metal (for example, various alloys such as titanium, nickel, stainless steel, Hastelloy C, etc.), Examples thereof include resins (for example, fluororesin, etc.), glass (for example, silicon, quartz, etc.), porcelain (for example, cordierite, ceramics, etc.) and the like.
  • a metal for example, various alloys such as titanium, nickel, stainless steel, Hastelloy C, etc.
  • resins for example, fluororesin, etc.
  • glass for example, silicon, quartz, etc.
  • porcelain for example, cordierite, ceramics, etc.
  • the tubular flow reactor may be any one capable of continuously circulating a liquid or air-liquid mixture, and the cross-sectional shape of the tube may be circular, square or polygonal. It may be any of elliptical tubulars and the like, and it may be a combination of these shapes, but it is preferably a column (circular tube) shape.
  • the route for supplying the raw material to the tube or recovering the reaction mixture is not particularly limited, and can be connected by a polytetrafluoroethylene (PTFE) tube, a metal tube, or the like.
  • the shape of the tube in the tubular flow reactor is not particularly limited, and may be, for example, linear, curved, or coiled. Preferred shapes include, for example, a linear tubular reactor.
  • the number of pipes may be one, but two or more pipes may be bundled regularly or irregularly at appropriate intervals.
  • tubular reactors may be connected in series for use. Hydrogen gas may be introduced from the beginning of the pipe or may be introduced from the middle of the pipe.
  • the flow reactor may be provided with back pressure control means for controlling back pressure.
  • the back pressure can be controlled by providing a back pressure valve in the flow path on the outlet side of the pipe filled with the catalyst.
  • the flow reactor may be provided with a pressure measuring means for measuring the pressure of the flow reactor, for example, pressure gauges on both the inlet side and the outlet side of the catalyst-filled tube. It may be provided.
  • the flow reactor may have a mixer, if desired.
  • the mixer is not particularly limited as long as it has a function of continuously mixing two or more kinds of fluids such as gas and liquid or liquid and liquid. For example, a Y-shaped mixer, a T-shaped mixer, and a cross.
  • Examples include a type mixer and a pipeline type mixer (a line mixer including a static mixer and the like).
  • An example of the equivalent diameter of a tube in a tubular reactor is not particularly limited as long as it can continuously flow a liquid or air-liquid mixture, but for high reaction efficiency and reduction of pressure loss. In addition, it is preferably 5 mm or more for one tube. Examples of preferable equivalent diameters include 5 mm to 150 mm, 5 mm to 100 mm, 5 mm to 50 mm, more preferably 10 mm to 150 mm, 10 mm to 100 mm, 10 mm to 50 mm, and 10 mm to 30 mm for one tube.
  • the "equivalent diameter (De)" is a value defined by the following equation.
  • De 4.Af / Wp (In the formula, Af indicates the flow path cross-sectional area, and Wp indicates the wet edge length.)
  • the length of the tube in the tubular reactor can be appropriately set in consideration of the equivalent diameter of the tube, the flow rate and the time required for the reaction.
  • pressure loss means a value obtained by subtracting the pressure on the outlet side from the pressure on the inlet side of a pipe filled with a catalyst mixture of a flow reactor in a steady state (a state in which the reaction is stable).
  • the inlet side pressure means the pressure before the first pipe
  • the outlet side pressure means the pressure after the last pipe.
  • the pressure on the inlet side may be a desired pressure as long as it is less than the pressure resistance limit of the reactor, but in one embodiment, examples of the pressure at the inlet include 0.1 MPa to 10 MPa, 0.2 to 5 MPa, and 0. The range of 2 to 1 MPa, preferably 0.4 to 1.0 MPa can be mentioned.
  • the pressure loss is preferably small, less than 0.3 MPa, less than 0.2 MPa, less than 0.1 MPa, preferably less than 0.05 MPa. Further, in terms of the ratio with the pressure on the inlet side, the pressure loss is preferably less than 20%, less than 15%, less than 10%, and preferably less than 5%.
  • the catalytic mixture is used for a hydrogenation reaction.
  • a reactor having a tubular flow reactor for hydrogenation is illustrated in FIG. 1, but the reactor of the present invention is not limited thereto.
  • the hydrogen gas supplied from the supply port 1 and the substrate solution supplied from the supply port 2 are mixed by the mixer 11.
  • three or more raw materials and solvents may be supplied to the mixer, if desired.
  • the mixture is introduced into a tubular reaction vessel 12 filled with a catalyst mixture and reacts.
  • the reaction mixture is collected in the container 3, and the unreacted hydrogen gas is discharged from the discharge port 4.
  • the diameter of the tube of the tubular reaction vessel 12 is 5 mm or more for one tube.
  • Preferred equivalent diameters include 5 mm to 150 mm, 5 mm to 100 mm, 5 mm to 50 mm, more preferably 10 mm to 150 mm, 10 mm to 100 mm, 10 mm to 50 mm, and 10 mm to 30 mm for one tube.
  • Examples of the tube length of the tubular reaction vessel 12 include the range of 50 mm to 1000 mm, 50 mm to 500 mm, 50 mm to 300 mm, preferably 100 mm to 200 mm.
  • the reaction is preferably carried out in the presence of a solvent.
  • solvents include, but are not limited to: Aromatic hydrocarbon derivatives (eg, benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, etc.), Halogenated aliphatic hydrocarbons (eg, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, etc.), ethers (eg, diethyl ether, diisopropyl ether, cyclopentyl methyl ether (CPME), tetrahydrofuran (THF), 1,4-dioxane, monoglime , Jiglime, etc.), Alcohols (eg, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, t-butanol, etc.), Amides (eg, N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMF), N, N-di
  • Preferred examples are toluene, acetonitrile, methanol, ethanol, 2-propanol and any combination thereof in any proportion, and more preferred examples are toluene, acetonitrile, methanol and any combination thereof in any proportion. including.
  • Additives can be used to suppress pressure rise during the reaction. However, as can be seen from the examples in the present specification, essentially, the effect of the present invention can be obtained by using a polysaccharide as a filler. Whether or not to use an additive can be appropriately determined by those skilled in the art. Examples of additives include water, formic acid, acetic acid and the like. As an example of the amount of the additive used, the equivalent (eq.) With respect to the number of moles of the substrate is in the range of 0 (zero) to 10, 0 to 5.0, 0 to 3.0, preferably 0.05 to 10. , 0.1 to 5.0, 0.1 to 3.0, and more preferably 0.1 to 1.0 equivalent.
  • Examples of the substrate concentration to be fed are 0.1 to 5.0 mol / L, 0.1 to 3.0 mol / L, 0.1 to 2.0 mol / L, and 0.1 to 1.5 mol / L. Although the range is mentioned, the substrate concentration can be appropriately adjusted by those skilled in the art.
  • the flow rate of hydrogen gas is controlled by the mass flow controller 14, and the flow rate of the substrate solution is controlled by the pump 15.
  • the total equivalent (eq.) With respect to the number of moles of the substrate of hydrogen gas is preferably 1 or more, 1.0 to 10, 1.0 to 7, 1.0 to 5, 1.0 to 3.0, The range of 1.1 to 6.0 is preferable.
  • Formic acids may be used as an equivalent (equivalent) of hydrogen.
  • Preferred examples of formic acids include, but are not limited to, formic acid, formate (eg, sodium formate, potassium formate, ammonium formate, etc.), formic acid esters (eg, methyl formate, ethyl formate, etc.) and the like.
  • the tubular reaction vessel 12 can be heated by the temperature control unit 13 (for example, a bath, a jacket, etc.).
  • the set temperature of the temperature control unit for example, bath, jacket, etc.
  • the range of ° C. to 60 ° C., 30 ° C. to 50 ° C., 40 ° C. to 60 ° C., preferably 25 ° C. to 80 ° C. can be mentioned.
  • the pressure on the inlet side can be measured by the pressure gauge 17, and the pressure on the outlet side can be measured by the pressure gauge 18, and the back pressure can be controlled by the back pressure valve 16.
  • Examples of the pressure on the inlet side include a range of 0.1 MPa to 10 MPa, 0.2 to 5 MPa, 0.2 to 1 MPa, preferably 0.4 to 1.0 MPa.
  • the numbers used herein that represent features such as quantity, size, concentration, reaction conditions, etc. are understood to be modified by the term "about".
  • the disclosed numbers are interpreted by applying the number of significant digits reported and conventional rounding techniques.
  • the disclosed numbers are interpreted to include errors that inevitably arise from the standard deviation found in each test measurement method.
  • the room temperature is 15 ° C to 30 ° C.
  • the reaction was carried out using a flow-type reaction vessel (KeyChem-H (registered trademark) manufactured by YMC Co., Ltd.) shown in FIG.
  • the substrate solution is sent from the supply port 2 by the single plunger pump 15, and the hydrogen gas whose hydrogen source is a hydrogen storage alloy canister (YMH-500LF, manufactured by YMC Co., Ltd.) or a hydrogen cylinder is sent from the supply port 1 by the mass flow controller 14.
  • the flow rate was adjusted and supplied.
  • the substrate solution and hydrogen gas are mixed in the mixer 11 and introduced into the column-type reaction vessel 12 heated by the temperature control unit 13.
  • the column type reaction vessel 12 was previously filled with a catalyst mixture.
  • the pressure on the column inlet side was adjusted by the back pressure valve 16.
  • the reaction mixture was accumulated in a container 3 capable of discharging unreacted hydrogen gas, and the reaction mixture was analyzed by high performance liquid chromatography.
  • a PTFE tube having a diameter of 1.0 mm and a length of 10 mm to 1000 mm was used for the line connecting the respective flow paths.
  • 1% Pt / C moisture content 57%, 2.56 g, Pt 0.056 mmol, manufactured by N.E. Chemcat Co., Ltd., trade name: STAF-1M
  • cellulose powder (2.56 g, 1% Pt / C) 100 wt%, manufactured by Nippon Paper Industries, Ltd., trade name: KC Flock, W-400G) is mixed in advance and then packed in a column-type reaction vessel (manufactured by YMC Co., Ltd.) with a diameter of 10 mm and a length of 100 mm for column-type reaction.
  • the containers were connected with a PTFE tube and placed in a bath adjusted to 80 ° C.
  • CMNA 27.9 g, 0.1 mol + toluene 65.0 g, 0.75 L / mol was sent at room temperature at a set value of 0.2 ml / min.
  • hydrogen gas was introduced at a set value of 16 ml / min (3.5 eq.), Adjusted with a back pressure valve so that the pressure on the column inlet side became 0.4 MPa to 1.0 MPa, and the column was mixed with gas and liquid. Introduced into a mold reaction vessel. The discharged reaction mixture was analyzed by high performance liquid chromatography. As a result, the conversion rate was maintained at 97% or more for 36 hours. At this time, the pressure loss on the inlet side and the outlet side of the column type reaction vessel was 0.05 MPa or less.
  • Comparative Example 1 1% Pt / C (moisture content 57%, 2.56 g, Pt 0.056 mmol, manufactured by N.E. Chemcat Co., Ltd., trade name: STAF-1M) in a column type reaction vessel with a diameter of 10 mm and a length of 50 mm (stock) It was packed in (manufactured by YMC Co., Ltd.), and as described above, the column type reaction vessel was connected with a PTFE tube and placed in a bath adjusted to 80 ° C.
  • CMNA 27.9 g, 0.1 mol + toluene 65.0 g, 0.75 L / mol was sent at room temperature at a set value of 0.2 ml / min.
  • hydrogen gas was introduced at a set value of 14 ml / min (3.1 eq.), Adjusted with a back pressure valve so that the pressure on the column inlet side became 0.4 MPa to 1.0 MPa, and the column was mixed with gas and liquid. Introduced into a mold reaction vessel.
  • the discharged reaction mixture was analyzed by high performance liquid chromatography. As a result, the conversion rate was 97% or more up to 0.5 hours. However, since then, the conversion rate has dropped to less than 97%.
  • the change in pressure between the inlet side and the outlet side of the column type reaction vessel is shown in FIG. A pressure loss of 0.3 MPa to 0.4 MPa was confirmed.
  • Comparative Example 2 1% Pt / C (moisture content 57%, 2.65 g, Pt 0.058 mmol, manufactured by N.E.Chemcat Co., Ltd., trade name: STAF-1M) and activated clay (2.65 g, 1% Pt / C) 100 wt%) was mixed in advance, and then filled in a column-type reaction vessel (manufactured by YMC Co., Ltd.) having a diameter of 10 mm and a length of 150 mm, and the reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except for the above.
  • a column-type reaction vessel manufactured by YMC Co., Ltd.
  • the conversion rate was 97% or more at the start of the reaction, and the pressure loss on the inlet side and the outlet side of the column type reaction vessel was 0.05 MPa or less. However, it was confirmed that the conversion rate decreased with time, and the reaction was not stable.
  • Comparative Example 3 1% Pt / C (moisture content 55.5%, 2.54 g, Pt 0.058 mmol, manufactured by N.E. Chemcat Co., Ltd., trade name: STAF-1M) and silica gel (2.54 g, 1% Pt / C) 100 wt%, Kanto Chemical Co., Inc., trade name: silica gel 60N) was mixed in advance, and then filled in a column-type reaction vessel (manufactured by YMC Co., Ltd.) having a diameter of 10 mm and a length of 100 mm. The reaction was carried out under the same conditions as above. As a result, the conversion rate was maintained at 97% or more for up to 4 hours. However, the pressure loss increased with time and the inlet pressure exceeded 1 MPa, so the operation was stopped.
  • Comparative Example 4 1% Pt / C (moisture content 57%, 1.51 g, 0.033 mmol as Pt, manufactured by N.E. Chemcat Co., Ltd., trade name: STAF-1M) and alumina (1.51 g, with respect to 1% Pt / C) 100 wt%) in advance, then packed in a column-type reaction vessel (manufactured by YMC Co., Ltd.) with a diameter of 10 mm and a length of 50 mm, the column-type reaction vessel is connected with a PTFE tube, and placed in a bath adjusted to 60 ° C. It was.
  • a column-type reaction vessel manufactured by YMC Co., Ltd.
  • CMNA 27.9 g, 0.1 mol + toluene 65.0 g, 0.75 L / mol was sent at room temperature at a set value of 0.2 ml / min.
  • hydrogen gas was introduced at a set value of 16 ml / min (3.5 eq.), Adjusted with a back pressure valve so that the pressure on the column inlet side became 0.4 MPa to 1.0 MPa, and the column was mixed with gas and liquid. Introduced into a mold reaction vessel. The discharged reaction mixture was analyzed by high performance liquid chromatography.
  • the conversion rate was 97% or more at the start of the reaction, and the pressure loss on the inlet side and the outlet side of the column type reaction vessel was 0.05 MPa or less.
  • the conversion rate decreased with the passage of time, the conversion rate after 9 hours was 54.6%, and the conversion rate decreased to 5.1% after 11 hours.
  • Example 2 1% Pt / C (moisture content 55.5%, 1.85 g, 0.042 mmol as Pt, manufactured by N.E. Chemcat Co., Ltd., trade name: STAF-1M) and cellulose powder (0.46 g, 1% Pt / 24.9 wt% of C, manufactured by Nippon Paper Industries, Ltd., trade name: KC Flock, W-400Y) is mixed in advance and then packed in a column-type reaction vessel (manufactured by YMC Co., Ltd.) with a diameter of 10 mm and a length of 50 mm. Other than that, the reaction was carried out under the same conditions as in Example 1. As a result, the conversion rate was maintained at 98% or more for 12 hours or more.
  • Example 3 1% Pt / C (moisture content 55.5%, 2.47 g, 0.056 mmol as Pt, manufactured by N.E. Chemcat Co., Ltd., trade name: STAF-1M) and cellulose powder (0.13 g, 1% Pt / 5.3 wt% of C, manufactured by Nippon Paper Industries, Ltd., trade name: KC Flock, W-400Y) is mixed in advance and then packed in a column-type reaction vessel (manufactured by YMC Co., Ltd.) with a diameter of 10 mm and a length of 50 mm. Other than that, the reaction was carried out under the same conditions as in Example 1. As a result, the inlet pressure exceeded 1 MPa after 50 minutes, so the operation was stopped. The conversion rate up to 50 minutes was 82.4%.
  • 1% Pt / C moisture content 55.5%, 1.00 g, 0.023 mmol as Pt, manufactured by NE Chemcat Co., Ltd., trade name: STAF-1M
  • cellulose powder (1.00 g, 1% Pt / 100 wt% of C, manufactured by Nippon Paper Industries, Ltd., trade name: KC Flock, W-400Y) is mixed in advance, and then packed in a column-type reaction vessel (manufactured by YMC Co., Ltd.) having a diameter of 10 mm and a length of 50 mm.
  • the column type reaction vessel was connected with a PTFE tube and placed in a bath adjusted to 50 ° C.
  • CMNA 27.9 g, 0.1 mol + acetonitrile 131.3 g, 1.51 L / mol was sent at room temperature at a set value of 0.4 ml / min.
  • hydrogen gas was introduced at a set value of 27 ml / min (6 eq.), Adjusted with a back pressure valve so that the pressure on the column inlet side became 0.4 MPa to 1.0 MPa, and the column type reaction was performed while mixing gas and liquid. Introduced into a container. The discharged reaction mixture was analyzed by high performance liquid chromatography. As a result, the conversion rate was maintained at 98% or more at 3 hours.
  • Example 5-7 was carried out under the same conditions as in Example 4 except that the scale was changed as shown in Table 1. The results are shown in Table 1. In each of the examples, the average conversion rate of 98% or more was maintained during the total operation time shown in Table 1.
  • Example 8 1% Pt / C (moisture content 55.5%, 8.51 g, Pt 0.194 mmol, manufactured by N.E.Chemcat Co., Ltd., trade name: STAF-1M) and cellulose powder (crystalline cellulose, 8.51 g, 1) 100 wt% with respect to% Pt / C, manufactured by Serva, sold by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., manufacturer code 14205.02), and then a column-type reaction vessel with a diameter of 20 mm and a length of 100 mm (stock) The reaction was carried out under the same conditions as in Example 6 except that the mixture was packed in (manufactured by YMC Co., Ltd.). As a result, the conversion rate was maintained at 98% or more for 5 hours or more.
  • CMNA 27.9 g, 0.1 mol + acetonitrile 131.3 g, 1.51 L / mol was sent at room temperature at a set value of 0.4 ml / min.
  • hydrogen gas was introduced at a set value of 27 ml / min (6 eq.), Adjusted with a back pressure valve so that the pressure on the column inlet side became 0.4 MPa to 1.0 MPa, and the column type reaction was performed while mixing gas and liquid. Introduced into a container.
  • the discharged reaction mixture was analyzed by high performance liquid chromatography. As a result, the conversion rate was maintained at 98% or more at 4 hours. At this time, the pressure loss on the inlet side and the outlet side of the column type reaction vessel was 0.07 MPa or less.
  • 10% Pd / C (water content 55%, 1.80 g, 0.761 mmol as Pd, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and cellulose powder (0.75 g, 41.7% with respect to 10% Pd / C, Japan Paper Industries, Ltd., trade name: KC Flock, W-400G) was mixed in advance and then packed in a column-type reaction vessel (manufactured by YMC Co., Ltd.) having a diameter of 10 mm and a length of 50 mm.
  • the column type reaction vessel was connected to a hydrogenation reactor (manufactured by YMC Co., Ltd.) with a PTFE tube and placed in a water bath adjusted to 30 ° C.
  • ISAMe-Bn solution adjusted to 0.15 mol / l (50 wt% ISAMe-Bn toluene solution 31.3 g, 0.05 mol + methanol 233.7 g, 5.90 L / mol + formic acid 0.46 g, 0.2 eq.)
  • the solution was sent at a set value of 1.5 ml / min.
  • hydrogen gas was introduced at a set value of 6 ml / min (1.1 eq.), Adjusted with a back pressure valve so that the pressure on the column inlet side became 0.4 MPa to 1.0 MPa, and the column was mixed with gas and liquid. Introduced into a mold reaction vessel.
  • the discharged reaction mixture was analyzed by high performance liquid chromatography. As a result, the conversion rate after 3 hours was 92.5%.
  • the pressure loss on the inlet side and the outlet side of the column type reaction vessel was 0.05 MPa or less.
  • Comparative Example 5 A column-type reaction vessel (manufactured by YMC Co., Ltd.) having a diameter of 10 mm and a length of 50 mm was filled with 10% Pd / C (moisture content 55%, 3.39 g, Pd 1.433 mmol, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.). Other than that, the reaction was carried out under the same conditions as in Example 10. As a result, the conversion rate after 3 hours was 70.5%. At this time, the pressure loss on the inlet side and the outlet side of the column type reaction vessel was 0.10 MPa.
  • Example 11 10% Pd / C (moisture content 55%, 1.59 g, Pd 0.672 mmol, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and cellulose powder (0.66 g, 41.5% with respect to 10% Pd / C, Japan Paper Industries, trade name: KC Flock, W-400G) was mixed in advance and then filled in a column-type reaction vessel (manufactured by YMC Co., Ltd.) having a diameter of 10 mm and a length of 50 mm.
  • a column-type reaction vessel manufactured by YMC Co., Ltd.
  • 10% Pd / C (water content 55%, 1.74 g, 0.736 mmol as Pd, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and cellulose powder (0.73 g, 42.0% with respect to 10% Pd / C, Japan Paper Industries, Ltd., trade name: KC Flock, W-400Y) was mixed in advance and then packed in a column-type reaction vessel (manufactured by YMC Co., Ltd.) having a diameter of 10 mm and a length of 50 mm.
  • the column type reaction vessel was connected to a hydrogenation reactor (manufactured by YMC Co., Ltd.) with a PTFE tube and placed in a water bath adjusted to 60 ° C.
  • NPA solution adjusted to 0.18 mol / l (NPA 33.53 g, 0.1 mol + acetonitrile 416.02 g, 5.29 L / mol) was sent at room temperature at a set value of 0.8 ml / min.
  • hydrogen gas was introduced at a set value of 11 ml / min (3.5 eq.), Adjusted with a back pressure valve so that the pressure on the column inlet side became 0.4 MPa to 1.0 MPa, and the column was mixed with gas and liquid. Introduced into a mold reaction vessel.
  • the discharged reaction mixture was analyzed by high performance liquid chromatography. As a result, the conversion rate after 4 hours was 90.6%.
  • the pressure loss on the inlet side and the outlet side of the column type reaction vessel was 0.05 MPa or less.
  • Comparative Example 6 10% Pd / C (moisture content 55%, 2.05 g, Pd 0.867 mmol, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and silica gel (0.86 g, 42.0 wt% with respect to 1% Pt / C, Kanto Chemical Co., Inc. Co., Ltd., trade name: silica gel 60N) was mixed in advance and then filled in a column-type reaction vessel (manufactured by YMC Co., Ltd.) having a diameter of 10 mm and a length of 50 mm. As a result of carrying out the reaction under the same conditions as in Example 12 except for the above, the conversion rate after 4 hours was 71.5%. At this time, the pressure loss on the inlet side and the outlet side of the column type reaction vessel was 0.05 MPa or less.
  • a benzaldehyde solution adjusted to 0.5 mol / l (benzaldehyde 10.6 g, 0.1 mol + methanol 149.6 g, 1.89 L / mol) was sent at room temperature at a set value of 0.7 ml / min.
  • hydrogen gas was introduced at a set value of 8 ml / min (1.0 eq.), Adjusted with a back pressure valve so that the pressure on the column inlet side became 0.1 MPa to 1.0 MPa, and the column was mixed with gas and liquid. Introduced into a mold reaction vessel. The discharged reaction mixture was analyzed by gas chromatography. As a result, the conversion rate after 4 hours was 98.7%. After 4 hours, the pressure loss on the inlet side and the outlet side of the column type reaction vessel was 0.02 MPa.
  • 10% Pd / C (water content 55%, 1.76 g, 0.744 mmol as Pd, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and cellulose powder (0.73 g, 41.7 wt% with respect to 10% Pd / C, Japan Paper Industries, Ltd., trade name: KC Flock, W-400Y) was mixed in advance and then packed in a column-type reaction vessel (manufactured by YMC Co., Ltd.) having a diameter of 10 mm and a length of 50 mm.
  • the column type reaction vessel was connected to a hydrogenation reactor (manufactured by YMC Co., Ltd.) with a Teflon tube and placed in a water bath adjusted to 40 ° C.
  • a styrene solution adjusted to 0.5 mol / l (styrene 10.4 g, 0.1 mol + methanol 148.6 g, 1.88 L / mol) was sent at room temperature at a set value of 0.4 ml / min.
  • hydrogen gas was introduced at a set value of 9 ml / min (2.0 eq.), Adjusted with a back pressure valve so that the pressure on the column inlet side became 0.1 MPa to 1.0 MPa, and the column was mixed with gas and liquid. Introduced into a mold reaction vessel.
  • the discharged reaction mixture was analyzed by gas chromatography. As a result, the conversion rate after 4 hours was 100%. After 4 hours, the pressure loss on the inlet side and the outlet side of the column type reaction vessel was 0.09 MPa.
  • Example 1 is an example in which powdered cellulose is used as a filler. A high conversion rate was maintained for a long time, and the pressure loss was small. Comparative Example 1 is an example in which the reaction was attempted under almost the same conditions as in Example 1 without using a polysaccharide as a filler. The pressure loss was large and the conversion rate decreased over time. Comparative Example 2-4 is an example in which activated clay, silica gel, and alumina are mixed as a filler instead of polysaccharides. At the beginning of the reaction, a high conversion rate and a small pressure loss were obtained, but with the passage of time, the conversion rate decreased or the pressure loss increased. Examples 2 and 3 are examples in which the weight ratio of the filler in the catalyst mixture is changed.
  • Example 4 is an example in which the solvent is changed from toluene to acetonitrile. It can be seen that a high conversion rate is maintained.
  • Example 5-7 is an example in which the column diameter and the flow velocity are changed from Example 4. In all cases, a high conversion rate was maintained during the operating hours.
  • Example 8 is an example in which crystalline cellulose is used as a filler. In this example as well, a high conversion rate was maintained for a long time.
  • Example 10 and Comparative Example 5 are examples in which the catalyst mixture of the present invention is applied to the hydrocracking reaction. From these comparisons, it was found that the pressure loss can be suppressed and a high conversion rate can be obtained for a long time by using the catalyst mixture of the present invention.
  • Example 11 is an example in which the scale is changed from Example 10. A high conversion rate was maintained for a long time.
  • Example 12 and Comparative Example 6 are examples in which the catalyst mixture of the present invention is applied to a reaction different from that of Example 1. From these comparisons, it was found that the pressure loss can be suppressed and a high conversion rate can be obtained for a long time by using the catalyst mixture of the present invention.
  • the present disclosure provides a catalyst mixture for performing an efficient flow-type reaction.
  • the flow-type reaction using the catalyst mixture of the present disclosure is industrially advantageous because the pressure loss is small and the life of the catalyst is long. Therefore, the present invention has high industrial applicability.

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Abstract

十分な触媒効率を有する触媒混合物であり、流通式反応器に充填して反応液を流通させたときの圧力損失が小さく、且つ、長時間の流通反応後においても触媒効率と小さい圧力損失を維持できる触媒混合物を提供する。　本開示は、流通式反応器に充填して使用する触媒混合物であって、（Ａ）担体に担持され化学反応を触媒する遷移金属触媒、及び（Ｂ）前記化学反応と干渉しない充填剤、を含有してなり前記充填剤が多糖類である、触媒混合物を提供する。

Description

流通式反応用の触媒混合物
　本発明は、流通式反応に用いるための触媒混合物、及びそれを使用した反応に関する。
　医薬、食品添加物、農薬、プラスチック材料などの有機化合物を製造する有機合成反応は、工業的には、反応槽の中で原料などを含む溶液を攪拌しながら化学反応を進行させるバッチ式の製造方法が主流である。他の方法として、原料などを含む溶液を連続的に流しながら化学反応を行う流通式反応による合成も試みられている。流通式反応による合成は、環境適合性、反応効率及び安全性に優れ、目的物を連続的に効率よく合成することができる。
　流通式反応は、金属粒子などの不均一系触媒を用いる反応にも適用できる。その方法の一つは、流路に配置されたカラム内に不均一系触媒を充填し、その中に反応液を通すことにより反応を行うことによる。この方法の欠点としては、流通反応を長時間続けるうちに触媒が流出したり、劣化したりすることにより反応効率が低下することがある。また、充填された触媒が反応液の流通の障害となり圧力損失が発生する。圧力損失が大きいと反応の効率が低下するほか、ポンプ及び反応器への負荷が大きくなり高価な耐圧機器が必要になるため工業的に好ましくない。
　不均一系触媒を用いた流通式反応の効率の向上のために、従来から様々な試みがなされている。
　特許文献１は、担体に担持させて固定化した触媒をカラムに充填したフロー合成システムを開示する。
　非特許文献１は、ポリジメチルシラン担持パラジウム触媒（ＤＭＰＳｉ－Ｐｄ）をＡｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２などにより希釈させたＤＭＰＳｉ－Ｐｄ／担体をカラムに充填した流通式反応を開示する。
国際公開第２０１６／１４３６３７号
小林修、外3名、「ケミストリーオープン(ChemistryOpen)」、（ＥＵ）、２０１７年、第６巻、ｐ．２１１－２１５
　上記した従来技術における１以上の欠点又は問題を解決することができる、流通式反応用の触媒が望まれる。従って、本開示の目的は、十分な触媒効率を有する触媒混合物であり、流通式反応器に充填して反応液を流通させたときの圧力損失が小さく、且つ、長時間の流通反応後においても触媒効率と小さい圧力損失を維持できる触媒混合物を提供することである。
　上記のような状況に鑑み、本発明者らが鋭意研究した結果、担体に担持させた触媒と充填剤（希釈剤）とを混合して触媒混合物として用いることで高い触媒効率が得られ、圧力損失が抑制されることを発見し、とりわけ充填剤として多糖類を用いたときに長時間の流通反応後においても触媒効率と小さい圧力損失が維持されることを見出した。本発明者はこの知見に基づき本発明を完成するに至った。
　すなわち、一つの態様では、本発明は以下の通りである。
〔１〕　
　流通式反応器に充填して使用する触媒混合物であって、
（Ａ）担体に担持され、化学反応を触媒する遷移金属触媒
（Ｂ）前記化学反応と干渉しない充填剤
を含有してなり、前記充填剤が多糖類である、触媒混合物。
〔２〕
　前記多糖類がセルロース又はデンプンである、〔１〕に記載の触媒混合物。
〔３〕
　前記多糖類がセルロースである、〔１〕又は〔２〕に記載の触媒混合物。
〔４〕
　（Ａ）成分の重量に対する（Ｂ）成分の重量％が２０～２００重量％である〔１〕～〔３〕に記載の触媒混合物。
〔５〕
　前記遷移金属触媒の金属が、白金族、銅族又は鉄族である〔１〕～〔４〕に記載の触媒混合物。
〔６〕
　前記遷移金属触媒の金属が、白金族である〔１〕～〔４〕に記載の触媒混合物。
〔７〕
　前記遷移金属触媒の金属が、白金又はパラジウムである〔１〕～〔４〕に記載の触媒混合物。
〔８〕
　前記担体に担持された遷移金属触媒が、炭素担持白金又は炭素担持パラジウムである〔１〕～〔７〕に記載の触媒混合物。
〔９〕
　前記多糖類が粉末状であり、平均粒子径が１０～５０μｍである、〔１〕～〔８〕に記載の触媒混合物。
〔１０〕
　前記セルロースが粉末状であり、平均粒子径が１０～５０μｍである、〔２〕～〔８〕に記載の触媒混合物。
〔１１〕
　前記遷移金属触媒によって触媒される反応が、水素添加反応又は水素化分解反応である〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物。
〔１２〕
　前記遷移金属触媒によって触媒される反応が、脱水素反応、酸化反応又はカップリング反応である〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物。
〔１３〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物が充填された管型流通式反応器。
〔１４〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物を有する流通式反応器であって、流通式反応器が、１つ又は２つ以上の管型流通反応器である方法。
〔１５〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物を有する流通式反応器であって、流通式反応器が、１つ又は２つの管型流通反応器である方法。
〔１６〕
　〔１３〕～〔１５〕に記載の触媒混合物を有する管型流通反応器であって、管の等価直径が５ｍｍ～１５０ｍｍである方法。
〔１７〕
　〔１３〕～〔１５〕に記載の触媒混合物を有する管型流通反応器であって、管の等価直径が５ｍｍ～５０ｍｍである方法。
〔１８〕
　〔１３〕～〔１５〕に記載の触媒混合物を有する管型流通反応器であって、管の等価直径が５ｍｍ～２０ｍｍである方法。
〔１９〕
　〔１３〕～〔１８〕に記載の触媒混合物を有する管型流通反応器であって、管の長さが５ｍｍ～１０００ｍｍである方法。
〔２０〕
　〔１３〕～〔１８〕に記載の触媒混合物を有する管型流通反応器であって、管の長さが５ｍｍ～５００ｍｍである方法。
〔２１〕
　〔１３〕～〔１８〕に記載の触媒混合物を有する管型流通反応器であって、管の長さが５ｍｍ～１５０ｍｍである方法。
〔２２〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物が充填された流通式反応器により、水素添加反応又は水素化分解反応を行う方法。
〔２３〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物を有する流通式反応器に、ニトロ基を有する化合物及び水素を流通させることにより、当該ニトロ基をアミノ基に変換する方法。
〔２４〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物を有する流通式反応器に、ベンジルオキシ基を有する化合物及び水素を流通させることにより、当該ベンジルオキシ基を水素化分解しヒドロキシ基に変換する方法。
〔２５〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物を有する流通式反応器に、カルボニル基を有する化合物及び水素を流通させることにより、当該カルボニル基がヒドロキシ基又はアルキル基に変換する方法。
〔２６〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物を有する流通式反応器に、ホルミル基を有する化合物及び水素を流通させることにより、当該ホルミル基がヒドロキシ基又はメチル基に変換する方法。
〔２７〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物を有する流通式反応器に、アセチル基を有する化合物及び水素を流通させることにより、当該アセチル基がエチル基に変換する方法。
〔２８〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物を有する流通式反応器に、三重結合を有する化合物及び水素を流通させることにより、当該三重結合が二重結合又は単結合に変換する方法。
〔２９〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物を有する流通式反応器に、二重結合を有する化合物及び水素を流通させることにより、当該二重結合が単結合に変換する方法。
〔３０〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物を有する流通式反応器に、ビニル基を有する化合物及び水素を流通させることにより、当該ビニル基がエチル基に変換する方法。
〔３１〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物を有する流通式反応器に、シアノ基を有する化合物及び水素を流通させることにより、当該シアノ基がアミノメチル基に変換する方法。
〔３２〕
　ニトロ基を有する化合物が下記式（１）の化合物であり、当該ニトロ基がアミノ基に変換された化合物が下記式（２）の化合物である〔２３〕に記載の方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
（ここで、Ｒは、水素原子又は塩素原子であり、好ましくは塩素原子である。）
〔３３〕
　ニトロ基を有する化合物が下記式（３）の化合物であり、当該ニトロ基がアミノ基に変換された化合物が下記式（４）の化合物である〔２３〕に記載の方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
〔３４〕
　ベンジルオキシ基を有する化合物が下記式（５）の化合物であり、当該ベンジルオキシ基が水素化分解しヒドロキシ基に変換された化合物が下記式（６）の化合物である〔２４〕に記載の方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
〔３５〕
　ホルミル基を有する化合物が下記式（７）の化合物であり、当該ホルミル基がヒドロキシ基に変換された化合物が下記式（８）の化合物である〔２６〕に記載の方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
〔３６〕
　アセチル基を有する化合物が下記式（９）の化合物であり、当該アセチル基がエチル基に変換された化合物が下記式（１０）の化合物である〔２７〕に記載の方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
〔３７〕
　ビニル基を有する化合物が下記式（１１）の化合物であり、当該ビニル基がエチル基に変換された化合物が下記式（１２）の化合物である〔３０〕に記載の方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
〔３８〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物を有する流通式反応器であって、流通式反応器に温度を制御するための温度制御部が設けられている方法。
〔３９〕
　〔３８〕に記載の方法であって、流通式反応器に設けられた温度制御部が、バスである方法。
〔４０〕
　〔３８〕に記載の方法であって、流通式反応器に設けられた温度制御部の設定温度が１５℃～１００℃である方法。
〔４１〕
　〔３８〕に記載の方法であって、流通式反応器に設けられた温度制御部の設定温度が２５℃～８０℃である方法。
〔４２〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物を有する流通式反応器であって、溶媒が、芳香族炭化水素誘導体類、ニトリル類、及びアルコール類からなる群の１種又は２種以上から選ばれる方法。
〔４３〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物を有する流通式反応器であって、芳香族炭化水素誘導体類、ニトリル類、及びアルコール類の溶媒が、トルエン、アセトニトリル、メタノール、エタノール、及び２－プロパノールからなる群の１種又は２種以上から選ばれる方法。
〔４４〕
　〔１〕～〔１０〕に記載の触媒混合物を有する流通式反応器であって、芳香族炭化水素誘導体類、ニトリル類、及びアルコール類の溶媒が、トルエン、アセトニトリル、及びメタノールからなる群の１種又は２種以上から選ばれる方法。
　本開示により、新規な触媒混合物が提供される。また、本開示によれば、前記の触媒混合物を用いた流通式の反応を行うことができる。本開示の触媒混合物は、充填剤が可燃性であるため、反応終了後に金属触媒が容易に回収できる。本開示の触媒混合物を用いた流通式反応は、触媒寿命が長く、圧力損失が小さいため、工業的に有利である。
図１は、本発明の反応装置の概要を模式的に示したものである。供給口１から供給される水素ガスと供給口２から供給される基質溶液は混合器１１で混合される。混合物は温度制御部１３（例えばバス、ジャケット等）により加温された管型反応容器１２に導入されて反応する。反応混合物は容器３に蓄積され、未反応の水素ガスは排出口４から排出される。１４はマスフローコントローラー、１５はポンプ、１６は背圧弁、１７及び１８は圧力計である。 図２は、比較例１における管型反応容器の入口側と出口側の圧力の経時変化を示すグラフである。入口側の圧力と出口側の圧力の差が圧力損失である。
　以下、本発明について詳細に説明する。
　本明細書において用いられる用語及び記号について以下に説明する。
　本発明の遷移金属触媒の遷移金属は、所望の化学反応を触媒するものであれば何でもよく、触媒として使用される公知の遷移金属を適宜採用できるが、遷移金属の例としては、白金族の金属（例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）及びイリジウム（Ｉｒ）等）、マンガン族の金属（例えば、マンガン（Ｍｎ）、及びレニウム（Ｒｅ）等）、銅族の金属（例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）及び金（Ａｕ）等）、鉄族の金属（例えば、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）等）が挙げられる。遷移金属は、単独でも２種以上の組み合わせの合金でもよい。遷移金属は、好ましくは白金族の金属であり、より好ましくは白金又はパラジウムである。
　担体に担持された遷移金属触媒の担体は、遷移金属を担持可能で触媒反応が進行し反応中に触媒金属が有意に流出しないものであれば何でもよく、触媒担体として使用される公知の材料を適宜採用できるが、炭素担体（例えば、活性炭、カーボンブラック、グラファイト等）、ポリシラン（例えば、ポリジメチルシラン、ポリメチルフェニルシラン等）、金属酸化物（例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、シリカアルミナ、酸化チタン、酸化クロム等）などが挙げられる。
　担体に担持された遷移金属触媒の好ましい例としては、炭素担持パラジウム（Ｐｄ／Ｃ）、炭素担持白金（Ｐｔ／Ｃ）、ポリジメチルシラン担持パラジウム（ＤＭＰＳｉ－Ｐｄ）が挙げられ、より好ましくは炭素担持パラジウム（Ｐｄ／Ｃ）、炭素担持白金（Ｐｔ／Ｃ）が挙げられる。
　充填剤は、流通される反応液に溶解せず、触媒反応に干渉しないものを選択する。干渉しない定義としては、充填剤を使用した時に、使用しない時よりも、収率及び転化率が低下しないことである。本発明の充填剤は、多糖類である。多糖類を充填剤（希釈剤）に使用することで、多糖類自体が燃えることから、金属触媒が容易に回収可能である。
　本明細書において、多糖類とは、デンプン（アミロース又はアミロペクチン及びそれらの混合物）、セルロース、キチン、アガラロース、カラギーナン、ペクチン及びそれらの誘導体並びにそれらの混合物を意味する。
　多糖類は、触媒反応に干渉せず、反応液に溶解しない多糖類であれば特に制限はなく、公知の多糖類を適宜採用できる。多糖類の例としては、デンプン（アミロース又はアミロペクチン）、セルロース、キチン、アガラロース、カラギーナン、ペクチン及びそれらの誘導体であり、好ましくは、デンプン、セルロースであり、より好ましくは、セルロースである。
　本明細書において、デンプンとは、α－グルコース分子が、グリコシド結合により重合した化合物である。デンプンの植物学的起源は制限されない。デンプンの適した起源は、トウモロコシ、エンドウ、ジャガイモ、サツマイモ、モロコシ、バナナ、大麦、小麦、米、サゴ、アマランス、タピオカ、クズウコン、カンナ、およびそれらの低アミロース（約１０重量％以下のアミロース、好ましくは５重量％以下のアミロースを含有）または高アミロース（少なくとも約４０重量％のアミロースを含有）種である。
　本明細書において、セルロースとは、β－グルコース分子が、グルコシド結合により重合した化合物である。
　上記誘導体の例としては、セルロース誘導体及びアミロース誘導体等が挙げられる。
セルロース誘導体の例としては、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、アルキル（ヒドロキシアルキル）セルロース、カルボキシアルキルセルロース、アセチルセルロースなどが挙げられる。
　セルロース誘導体の具体的な例としては、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒプロメロース、カルメロース、カルボキシメチルエチルセルロース、アセチルセルロースなどが挙げられる。
　本明細書において、粉末セルロース（Powdered cellulose）はセルロース粉末（Cellulose powder）とも言う。粉末セルロース（Powdered cellulose）及びセルロース粉末（Cellulose powder）との語は、粉末状に加工されたセルロースを意味し、その原料、製法、及び精製度等に特に制限はなく、公知の粉末セルロースを適宜採用できる。
　多糖類は、反応容器に充填が可能であれば特に形状に制限はないが、一つの態様では、多糖類は粉末状の多糖類である。粉末状の多糖類の粒子径は、担体に担持された遷移金属触媒の粒子径よりも大きいことが好ましい。多糖類の粉末の平均粒子径の例としては、１～１００μｍ、１～８０μｍ、１～５０μｍ、１～３０μｍ、好ましくは、２～１００μｍ、５～５０μｍ、１０～５０μｍが挙げられる。
　粉末状の多糖類の見掛け比重（かさ密度）の例としては、０．１～１．０ｇ／ｃｍ３、０．１～０．８ｇ／ｃｍ３、０．１～０．６ｇ／ｃｍ３、０．１～０．５ｇ／ｃｍ３、好ましくは、０．２～０．６ｇ／ｃｍ３、０．３～０．５ｇ／ｃｍ３の範囲が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
　触媒混合物中の充填剤としての多糖類の比率の例としては、担体に担持された遷移金属触媒の重量を１００重量％としたときの多糖類の重量％として、５～５００重量％、５～３００重量％、５～２００重量％、５～１５０重量％、２０～１００重量％、好ましくは１０～３００重量％、２０～２００重量％、２５～２００重量％、５０～１５０重量％の範囲が挙げられる。
　遷移金属触媒によって触媒される化学反応は、遷移金属触媒によって触媒されることができる反応であれば任意の反応を選択できるが、一つの態様では、水素化、脱水素化、異性化、還元、酸化、水和、及びカップリング反応である。
　一つの様態では、水素化（Hydrogenation）は、水素添加反応（Hydrogen addition reaction）、又は水素化分解反応(hydrogenolysis)であり、ニトロ基を水素添加反応によりアミノ基に変換する反応、カルボニル基を水素添加反応によりヒドロキシ基又はアルキル基に変換する方法、アルデヒド基を水素添加反応によりヒドロキシ基又はアルキル基に変換する反応、アセチル基を水素添加反応によりヒドロキシ基又はアルキル基に変換する反応、二重結合を有する基の当該二重結合を水素添加反応により単結合に変換する反応、三重結合を有する基の当該三重結合を水素添加反応により二重結合又は単結合に変換する反応、シアノ基を水素添加反応によりアミノメチレン基に変換する反応、及び芳香族環を水素添加反応により還元する反応、又はベンジルオキシ基を水素化分解反応によりヒドロキシ基に変換する反応、ハロゲン基を水素分解反応により水素原子に変換する反応、及びスルホニルオキシ基を水素化分解反応によりヒドロキシ基に変換する反応である。ベンジルオキシ基とは、（フェニル）－ＣＨ２－Ｏ－であり、フェニルに置換基があってもよい。
　別の態様では、二重結合を有する基の当該二重結合を水素添加反応により単結合に変換する反応は、炭素－炭素二重結合を有する基の当該二重結合を水素添加反応により炭素－炭素単結合に変換する反応、アルケニル基を水素添加反応によりアルキル基に変換する反応、又はビニル基を水素添加反応によりエチル基に変換する反応である。
　更に別の態様では、三重結合を有する基の当該三重結合を水素添加反応により二重結合又は単結合に変換する反応は、炭素－炭素三重結合を有する基の当該三重結合を水素添加反応により炭素－炭素二重結合又は炭素－炭素単結合に変換する反応、又はアルキニル基を水素添加反応によりアルケニル基又はアルキル基に変換する反応である。
　更に別の態様では、芳香族環を水素添加反応により還元する反応は、フェニル基をシクロヘキシル基に還元する反応、フリル基をテトラヒドロフリル基に還元する反応、又はピロリル基をピロリジル基に還元する反応である。
　更に別の態様では、カップリング反応は、鈴木・宮浦カップリング反応、根岸カップリング反応、ウルマン反応、グレーサー反応、溝呂木・ヘック反応、スティルカップリング反応、薗頭カップリング反応、熊田・玉尾カップリング反応、辻・トロストカップリング反応、及びブッフバルト・ハートウィッグ反応である。
　（流通式反応）
　流通式反応は、原料を連続して供給し、連続して反応を行い、反応混合物を連続して回収する反応である。一つの態様では、流通式反応は、管型流通式反応器を用いた反応であり、触媒混合物は管型の反応器に充填される。
　一つの態様では、流通式反応器は、流通式反応器の温度を制御する温度制御手段が設けられていてもよく、例えば、加熱及び／又は冷却のための温度制御部が設けられていてもよい。温度制御部は適切な如何なるものであってもよく、温度制御部の例は、バス及びジャケット等を包含する。
　温度制御部の設定温度の例としては、１５℃～１００℃、２０℃～８０℃、２５℃～６０℃、２５℃～５０℃、２５℃～４０℃、３０℃～６０℃、３０℃～５０℃、４０℃～６０℃、好ましくは２５℃～８０℃の範囲が挙げられる。
　また、流通式反応器の材質の例としては、原料物質、溶媒に侵されないものであれば特に制限はなく、例えば、金属（例えば、チタン、ニッケル、ステンレス、ハステロイＣなどの各種合金等）、樹脂（例えば、フッ素樹脂等）、ガラス（例えば、シリコン、石英等）、磁器（例えば、コージェライト、セラミックス等）等が挙げられる。
　一つの態様では、管型流通式反応器は、液状又は気液状の混合物を連続して流通させることができるものであればよく、管の断面の形状は円管状、角管状、多角形管状、楕円管状等のいずれであってもよく、これらの形状を組み合わせたものであってもよいが、好ましくはカラム（円管）状である。
　管に原料を供給するため又は反応混合物を回収するための経路には特に制限はないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製チューブ、金属製チューブなどにより接続することができる。
　管型流通式反応器における管の形状としては特に制限はなく、例えば、直線状であってもよいし、曲線状であってもよいし、コイル状であってもよい。好ましい形状としては、例えば、直線状の管型反応器が挙げられる。また、管は１本であってもよいが、２本以上の複数の管を適当な間隔で規則的又は不規則的に束ねたものであってもよい。
　また、管型反応器を直列に接続して用いてもよい。水素ガスの導入は、管の初めから導入してもよく、管の途中から導入してもよい。
　一つの態様では、流通式反応器は、背圧を制御するための背圧制御手段が設けられていてもよい。例えば、触媒を充填した管の出口側の流路に背圧弁を設けることで背圧を制御することができる。
　一つの態様では、流通式反応器は、流通式反応器の圧力を測定する圧力測定手段が設けられていてもよく、例えば、触媒を充填した管の入口側と出口側の双方に圧力計を設けられていてもよい。
　一つの態様では、流通式反応器は、必要に応じて、混合器を有していてもよい。混合器は、気体と液体又は液体と液体など２種以上の流体を連続的に混合できる機能を有するものであれば特に制限はなく、例えば、Ｙ字型混合器、Ｔ字型混合器、十字型混合器、パイプライン型混合器（スタティックミキサー等を含むラインミキサー）等が挙げられる。
　管型反応器における管の等価直径の例としては、液状又は気液状の混合物が連続して流通することができる大きさであれば特に制限はないが、高い反応効率及び圧力損失の低減のために、一本の管について５ｍｍ以上であることが好ましい。好ましい等価直径の例としては、一本の管について５ｍｍ～１５０ｍｍ、５ｍｍ～１００ｍｍ、５ｍｍ～５０ｍｍ、より好ましくは１０ｍｍ～１５０ｍｍ、１０ｍｍ～１００ｍｍ、１０ｍｍ～５０ｍｍ、１０ｍｍ～３０ｍｍ程度が挙げられる。
　本明細書において「等価直径（Ｄｅ）」とは、次の式で定義される値である。
　　　　　Ｄｅ　＝　４・Ａｆ／Ｗｐ
（式中、Ａｆは流路断面積を示し、Ｗｐは濡れ縁長さを示す。）
　例えば、半径ｒの円管状の管の等価直径は、
　　　　　Ｄｅ　＝　４・πｒ２／２πｒ
　　　　　　　　＝　２ｒ
となる。
　管型反応器における管の長さは、管の等価直径、流速及び反応に必要な時間を考慮して適宜設定することができる。
　本明細書中、「圧力損失」とは、定常状態（反応が安定した状態）において、流通式反応器の触媒混合物を充填した管の入口側の圧力から出口側の圧力を引いた値を意味する。
なお、複数の管を直列に配置した流通式反応器においては、入口側圧力とは最初の管より前の圧力を意味し、出口側圧力は最後の管より後ろの圧力を意味する。
　入口側の圧力としては、反応装置の耐圧限界未満であれば所望の圧力でよいが、一つの態様では、入口の圧力の例としては、０．１ＭＰａ～１０ＭＰａ、０．２～５ＭＰａ、０．２～１ＭＰａ、好ましくは０．４～１．０ＭＰａの範囲が挙げられる。
　圧力損失は、小さいことが望ましく、０．３ＭＰａ未満、０．２ＭＰａ未満、０．１ＭＰａ未満、好ましくは０．０５ＭＰａ未満が望ましい。また、入口側の圧力との比で言えば、圧力損失は、２０％未満、１５％未満、１０％未満、好ましくは５％未満が望ましい。
　（水素化反応）
　一つの態様では、触媒混合物は水素化反応のために使用される。
　水素化のための管型流通式反応器を有する反応装置を図１に例示するが、本発明の反応装置はこれに限定されるものではない。
　図１の例では、供給口１から供給される水素ガスと供給口２から供給される基質溶液が混合器１１で混合される。図示されていないが、必要により、３種類以上の原料及び溶媒を混合器に供給してもよい。
　混合物は、触媒混合物が充填された管型反応容器１２に導入されて反応する。反応混合物は、容器３に回収され、未反応の水素ガスは排出口４から排出される。
　管型反応容器１２の管の等価直径の例としては、一本の管について５ｍｍ以上であることが好ましい。好ましい等価直径としては、一本の管について５ｍｍ～１５０ｍｍ、５ｍｍ～１００ｍｍ、５ｍｍ～５０ｍｍ、より好ましくは１０ｍｍ～１５０ｍｍ、１０ｍｍ～１００ｍｍ、１０ｍｍ～５０ｍｍ、１０ｍｍ～３０ｍｍ程度が挙げられる。
　管型反応容器１２の管の長さの例としては、５０ｍｍ～１０００ｍｍ、５０ｍｍ～５００ｍｍ、５０ｍｍ～３００ｍｍ、好ましくは１００ｍｍ～２００ｍｍの範囲が挙げられる。
　反応の円滑な進行等の観点から、反応は溶媒の存在下で行うことが好ましい。溶媒の例は、以下を含むが、これらに限定されない；
　芳香族炭化水素誘導体類（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等）、
ハロゲン化脂肪族炭化水素類（例えば、ジクロロメタン、１，２－ジクロロエタン等）、エーテル類（例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル（ＣＰＭＥ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、１，４－ジオキサン、モノグライム、ジグライム等）、
アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、１－ブタノール、ｔ－ブタノール等）、
アミド類（例えば、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）等）、
スルホキシド類（例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等）、
ニトリル類（例えば、アセトニトリル等）、及び
任意の割合のそれらの任意の組み合わせ。
　好ましい例としては、トルエン、アセトニトリル、メタノール、エタノール、２－プロパノール及び任意の割合のそれらの任意の組み合わせであり、より好ましい例としては、トルエン、アセトニトリル、メタノール及び任意の割合のそれらの任意の組み合わせを含む。
　反応中の圧力上昇を抑制するために、添加剤を使用することができる。しかしながら、本明細書中の実施例からわかるように、本質的に、充填剤として多糖類を用いることにより本発明の効果が得られる。添加剤を用いるか否かは、当業者が適切に決定することができる。添加剤の例としては、水、ギ酸又は酢酸等が挙げられる。添加剤の使用量の例としては、基質のモル数に対する当量（ｅｑ．）が、０（ゼロ）～１０、０～５．０、０～３．０の範囲、好ましくは０．０５～１０、０．１～５．０、０．１～３．０の範囲、更に好ましくは０．１～１．０当量の範囲が挙げられる。
送液する基質濃度の例としては、０．１～５．０ｍｏｌ／Ｌ、０．１～３．０ｍｏｌ／Ｌ、０．１～２．０ｍｏｌ／Ｌ、０．１～１．５ｍｏｌ／Ｌの範囲が挙げられるが、当該基質濃度は当業者が適切に調整することができる。
　図１に例示される反応装置では、水素ガスの流量はマスフローコントローラー１４により制御され、基質溶液の流量はポンプ１５により制御される。
　水素ガスの基質のモル数に対する総当量（ｅｑ．）が、１以上であることが好ましく、１．０～１０、１．０～７、１．０～５、１．０～３．０、好ましくは１．１～６．０の範囲が挙げられる。
　水素の均等物（等価体）としてギ酸類を使用してもよい。ギ酸類の好ましい例としては、ギ酸、ギ酸塩（例えば、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム、ギ酸アンモニウム等）、ギ酸エステル（例えば、ギ酸メチル、ギ酸エチル等）等を含むが、これらに限定されない。
　管型反応容器１２は温度制御部１３（例えば、バス、ジャケット等）により加温することができる。
　温度制御部（例えば、バス、ジャケット等）の設定温度の例としては、１５℃～１００℃、２０℃～８０℃、２５℃～６０℃、２５℃～５０℃、２５℃～４０℃、３０℃～６０℃、３０℃～５０℃、４０℃～６０℃、好ましくは２５℃～８０℃の範囲が挙げられる。
　圧力計１７により入口側の圧力が、圧力計１８により出口側の圧力が測定可能であり、背圧弁１６により背圧を制御できる。
　入口側の圧力の例としては、０．１ＭＰａ～１０ＭＰａ、０．２～５ＭＰａ、０．２～１ＭＰａ、好ましくは０．４～１．０ＭＰａの範囲が挙げられる。
　別段に示されない限り、本明細書で使用される量、大きさ、濃度、反応条件などの特徴を表す数字は、用語「約」によって修飾されると理解される。いくつかの態様では、開示された数値は、報告された有効数字の桁数と、通常の丸め手法を適用して解釈される。いくつかの態様では、開示された数値は、それぞれの試験測定方法に見られる標準偏差から必然的に生じる誤差を含むと解釈される。
　本明細書中、室温は１５℃から３０℃である。
　以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、これら実施例によって何ら限定されない。
　本明細書中、実施例及び比較例の分析には、次の機器及び条件を用いた。
　図１に示すフロー方式の反応容器（株式会社ワイエムシィ製、KeyChem-H（登録商標））を用いて反応を行った。供給口２から基質溶液をシングルプランジャーポンプ１５で送液し、供給口１から水素源が水素吸蔵合金キャニスター（株式会社ワイエムシィ製、YMH-500LF）又は水素ボンベである水素ガスをマスフローコントローラー１４で流量調節し供給した。基質溶液と水素ガスは混合器１１で混合され、温度制御部１３で加温されたカラム型反応容器１２に導入される。カラム型反応容器１２には予め触媒混合物を充填した。
カラム入口側の圧力は背圧弁１６で調整した。反応混合物は未反応の水素ガスを排出できる容器３に蓄積し、反応混合物の分析は高速液体クロマトグラフィーで行った。各流路を結合するラインには直径１．０ｍｍ、長さ１０ｍｍから１０００ｍｍのＰＴＦＥ製のチューブを用いた。
　（高速液体クロマトグラフィー）
機器： 1260 Infinity（アジレント・テクノロジー株式会社）又はLC-2010C（島津製作所）
　実施例及び比較例において、多糖類として以下の製品を用いた。
（１）ＫＣフロック（登録商標）、Ｗ－４００Ｇ（日本製紙株式会社製）
粉末セルロース（Powdered cellulose）
平均粒子径：約２４μｍ
（２）ＫＣフロック（登録商標）、Ｗ－４００Ｙ（日本製紙株式会社製）
粉末セルロース（Powdered cellulose）
平均粒子径：約２４μｍ
（３）Serva Electrophoresis GmbH社製、富士フイルム和光純薬株式会社販売、製造元コード１４２０５．０２
結晶セルロース（Microcrystalline Cellulose）
平均粒子径：約２０μｍ
　上記結晶セルロースとは、粉末セルロースを精製して高い純度としたものであり、粉末セルロースの一種である。
（４）デンプン（溶性）、（富士フイルム和光純薬株式会社販売、製品コード；１９３－０９９２５）
平均粒子径：約１５μｍ
　実施例１
３－クロロ－Ｎ－（４－メトキシフェニル）－２－ニトロアニリン（ＣＭＮＡ）の水素添加反応
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　１％Ｐｔ／Ｃ（含水率５７％，　２．５６ｇ，　Ｐｔとして０．０５６ｍｍｏｌ，　エヌ・イー　ケムキャット株式会社製，　商品名：ＳＴＡＦ－１Ｍ）とセルロース粉末（２．５６ｇ，　１％Ｐｔ／Ｃに対して１００ｗｔ％，　日本製紙株式会社製，　商品名：ＫＣフロック，　Ｗ－４００Ｇ）を予め混合した後、直径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に詰め、カラム型反応容器をＰＴＦＥチューブで接続し、８０℃に調整したバス内に入れた。１．０１ｍｏｌ／ｌに調整したＣＭＮＡトルエン溶液（ＣＭＮＡ２７．９ｇ，　０．１ｍｏｌ＋トルエン６５．０ｇ，　０．７５Ｌ／ｍｏｌ）を室温で流速０．２ｍｌ／分の設定値で送液した。同時に、水素ガスを１６ｍｌ／分（３．５ｅｑ．）の設定値で導入し、カラム入口側圧力が０．４ＭＰａから１．０ＭＰａになるように背圧弁で調整し、気液を混合しながらカラム型反応容器に導入した。
排出された反応混合物を高速液体クロマトグラフィーで分析した。その結果、３６時間まで転化率９７％以上を維持した。この際、カラム型反応容器の入口側と出口側の圧力損失は０．０５ＭＰａ以下であった。
比較例１
　１％Ｐｔ／Ｃ（含水率５７％，　２．５６ｇ，　Ｐｔとして０．０５６ｍｍｏｌ，　エヌ・イー　ケムキャット株式会社製，　商品名：ＳＴＡＦ－１Ｍ）を直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に詰め、上記のように、カラム型反応容器をＰＴＦＥチューブで接続し、８０℃に調整したバス内に入れた。１．０１ｍｏｌ／ｌに調整したＣＭＮＡトルエン溶液（ＣＭＮＡ２７．９ｇ，　０．１ｍｏｌ＋トルエン６５．０ｇ，　０．７５Ｌ／ｍｏｌ）を室温で流速０．２ｍｌ／分の設定値で送液した。同時に、水素ガスを１４ｍｌ／分（３．１ｅｑ．）の設定値で導入し、カラム入口側圧力が０．４ＭＰａから１．０ＭＰａになるように背圧弁で調整し、気液を混合しながらカラム型反応容器に導入した。排出された反応混合物を高速液体クロマトグラフィーで分析した。その結果、０．５時間までは転化率９７％以上であった。しかしながら、それ以降は、転化率が９７％未満に低下した。カラム型反応容器の入口側と出口側の圧力の変化を図２に示す。０．３ＭＰａから０．４ＭＰａの圧力損失が確認された。
比較例２
　１％Ｐｔ／Ｃ（含水率５７％，　２．６５ｇ，　Ｐｔとして０．０５８ｍｍｏｌ，　エヌ・イー　ケムキャット株式会社製，　商品名：ＳＴＡＦ－１Ｍ）と活性白土（２．６５ｇ，　１％Ｐｔ／Ｃに対して１００ｗｔ％）を予め混合した後、直径１０ｍｍ、長さ１５０ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に充填し、それ以外は実施例１と同一の条件で反応を実施した。その結果、反応開始時点では転化率９７％以上であり、カラム型反応容器の入口側と出口側の圧力損失は０．０５ＭＰａ以下であった。しかしながら、経時的に転化率が低下することが確認され、反応が安定しなかった。
比較例３
　１％Ｐｔ／Ｃ（含水率５５．５％，　２．５４ｇ，　Ｐｔとして０．０５８ｍｍｏｌ，　エヌ・イー　ケムキャット株式会社製，　商品名：ＳＴＡＦ－１Ｍ）とシリカゲル（２．５４ｇ，　１％Ｐｔ／Ｃに対して１００ｗｔ％，　関東化学株式会社，　商品名：シリカゲル６０Ｎ）を予め混合した後、直径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に充填し、それ以外は実施例１と同一の条件で反応を実施した。その結果、４時間までは転化率９７％以上を維持した。しかしながら、時間と共に圧力損失が増大し、入口圧力が１ＭＰａを超えたため、運転を停止した。
比較例４
　１％Ｐｔ／Ｃ（含水率５７％，　１．５１ｇ，　Ｐｔとして０．０３３ｍｍｏｌ，　エヌ・イー　ケムキャット株式会社製，　商品名：ＳＴＡＦ－１Ｍ）　とアルミナ（１．５１ｇ，　１％Ｐｔ／Ｃに対して１００ｗｔ％）を予め混合した後、直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に詰め、カラム型反応容器をＰＴＦＥチューブで接続し、６０℃に調整したバス内に入れた。１．０１ｍｏｌ／ｌに調整したＣＭＮＡトルエン溶液（ＣＭＮＡ２７．９ｇ，　０．１ｍｏｌ＋トルエン６５．０ｇ，　０．７５Ｌ／ｍｏｌ）を室温で流速０．２ｍｌ／分の設定値で送液した。同時に、水素ガスを１６ｍｌ／分（３．５ｅｑ．）の設定値で導入し、カラム入口側圧力が０．４ＭＰａから１．０ＭＰａになるように背圧弁で調整し、気液を混合しながらカラム型反応容器に導入した。排出された反応混合物を高速液体クロマトグラフィーで分析した。その結果、反応開始時点では転化率９７％以上であり、カラム型反応容器の入口側と出口側の圧力損失は０．０５ＭＰａ以下であった。しかしながら、時間経過と共に転化率が低下し、９時間後の転化率は５４．６％であり、１１時間後には転化率が５．１％まで低下した。
実施例２
１％Ｐｔ／Ｃ（含水率５５．５％，　１．８５ｇ，　Ｐｔとして０．０４２ｍｍｏｌ，　エヌ・イー　ケムキャット株式会社製，　商品名：ＳＴＡＦ－１Ｍ）　とセルロース粉末（０．４６ｇ，　１％Ｐｔ／Ｃに対して２４．９ｗｔ％，　日本製紙株式会社製，　商品名：ＫＣフロック，　Ｗ－４００Ｙ）を予め混合した後、直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に詰め、それ以外は実施例１と同一の条件で反応を実施した。その結果、１２時間以上、転化率９８％以上を維持した。
実施例３
１％Ｐｔ／Ｃ（含水率５５．５％，　２．４７ｇ，　Ｐｔとして０．０５６ｍｍｏｌ，　エヌ・イー　ケムキャット株式会社製，　商品名：ＳＴＡＦ－１Ｍ）　とセルロース粉末（０．１３ｇ，　１％Ｐｔ／Ｃに対して５．３ｗｔ％，　日本製紙株式会社製，　商品名：ＫＣフロック，　Ｗ－４００Ｙ）を予め混合した後、直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に詰め、それ以外は実施例１と同一の条件で反応を実施した。その結果、５０分経過時に入口圧力が１ＭＰａを超えたため、運転を停止した。５０分までの転化率は８２．４％であった。
実施例４
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　１％Ｐｔ／Ｃ（含水率５５．５％，　１．００ｇ，　Ｐｔとして０．０２３ｍｍｏｌ，　エヌ・イー　ケムキャット株式会社製，　商品名：ＳＴＡＦ－１Ｍ）　とセルロース粉末（１．００ｇ，　１％Ｐｔ／Ｃに対して１００ｗｔ％，　日本製紙株式会社製，　商品名：ＫＣフロック，　Ｗ－４００Ｙ）を予め混合した後、直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に詰め、前述のように、カラム型反応容器をＰＴＦＥチューブで接続し、５０℃に調整したバス内に入れた。０．５０ｍｏｌ／ｌに調整したＣＭＮＡアセトニトリル溶液（ＣＭＮＡ２７．９ｇ，　０．１ｍｏｌ＋アセトニトリル１３１．３ｇ，　１．５１Ｌ／ｍｏｌ）を室温で流速０．４ｍｌ／分の設定値で送液した。同時に、水素ガスを２７ｍｌ／分（６ｅｑ．）の設定値で導入し、カラム入口側圧力が０．４ＭＰａから１．０ＭＰａになるように背圧弁で調整し、気液を混合しながらカラム型反応容器に導入した。排出された反応混合物を高速液体クロマトグラフィーで分析した。その結果、３時間の時点で転化率９８％以上を維持した。
実施例５－７
　表１に示す通りにスケールを変更した以外は実施例４と同一の条件で実施例５－７を実施した。結果を表１に示す。いずれの実施例においても、表１に示した総運転時間の間、平均転化率９８％以上を維持した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
実施例８
　１％Ｐｔ／Ｃ（含水率５５．５％，　８．５１ｇ，　Ｐｔとして０．１９４ｍｍｏｌ，　エヌ・イー　ケムキャット株式会社製，　商品名：ＳＴＡＦ－１Ｍ）　とセルロース粉末（結晶セルロース，　８．５１ｇ，　１％Ｐｔ／Ｃに対して１００ｗｔ％，　Ｓｅｒｖａ社製，　販売元：富士フイルム和光純薬株式会社，　製造元コード１４２０５．０２）を予め混合した後、直径２０ｍｍ、長さ１００ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に詰め、それ以外は実施例６と同一の条件で反応を実施した。その結果、５時間以上、転化率９８％以上を維持した。
実施例９
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　１％Ｐｔ／Ｃ（含水率５５．５％，０．９８ｇ，　Ｐｔとして０．０２２ｍｍｏｌ，　エヌ・イーケムキャット株式会社製，　商品名：ＳＴＡＦ－１Ｍ）　とデンプン（１．４７ｇ，　１％Ｐｔ／Ｃに対して１５０ｗｔ％，　富士フイルム和光純薬株式会社製，　商品名：デンプン(溶性）)を予め混合した後、直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に詰め、カラム型反応容器をテフロンチューブで接続し、５０℃に調整したバス内に入れた。０．５０ｍｏｌ／ｌに調整したＣＭＮＡアセトニトリル溶液（ＣＭＮＡ２７．９ｇ，　０．１ｍｏｌ＋アセトニトリル１３１．３ｇ，　１．５１Ｌ／ｍｏｌ）を室温で流速０．４ｍｌ／分の設定値で送液した。同時に、水素ガスを２７ｍｌ／分（６ｅｑ．）の設定値で導入し、カラム入口側圧力が０．４ＭＰａから１．０ＭＰａになるように背圧弁で調整し、気液を混合しながらカラム型反応容器に導入した。排出された反応混合物を高速液体クロマトグラフィーで分析した。その結果、４時間の時点で転化率９８％以上を維持した。この際、カラム型反応容器の入口側と出口側の圧力損失は０．０７ＭＰａ以下であった。
　６－［１－（Ｎ－メトキシイミノ）エチル］サリチル酸メチル（ＩＳＡＭｅ）のベンジルエーテル誘導体（ＩＳＡＭｅ－Ｂｎ）のベンジル基の水素化分解反応
実施例１０
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　１０％Ｐｄ／Ｃ（含水率５５％，　１．８０ｇ，　Ｐｄとして０．７６１ｍｍｏｌ，　東京化成工業株式会社製）とセルロース粉末（０．７５ｇ，　１０％Ｐｄ／Ｃに対して４１．７％，　日本製紙株式会社製，　商品名：ＫＣフロック，　Ｗ－４００Ｇ）を予め混合した後、直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に詰めた。カラム型反応容器を水素化反応装置（株式会社ワイエムシィ製）とＰＴＦＥチューブで接続し３０℃に調整したウォーターバス内に入れた。０．１５ｍｏｌ／ｌに調整したＩＳＡＭｅ－Ｂｎ溶液（５０ｗｔ％ＩＳＡＭｅ－Ｂｎトルエン溶液３１．３ｇ，　０．０５ｍｏｌ＋メタノール２３３．７ｇ，　５．９０Ｌ／ｍｏｌ＋ギ酸０．４６ｇ，　０．２ｅｑ．）を室温で流速１．５ｍｌ／分の設定値で送液した。同時に、水素ガスを６ｍｌ／分（１．１ｅｑ．）の設定値で導入し、カラム入口側圧力が０．４ＭＰａから１．０ＭＰａになるように背圧弁で調整し、気液を混合しながらカラム型反応容器に導入した。
排出された反応混合物を高速液体クロマトグラフィーで分析した。その結果、３時間経過時の転化率は９２．５％であった。この際、カラム型反応容器の入口側と出口側の圧力損失は０．０５ＭＰａ以下であった。
比較例５
　１０％Ｐｄ／Ｃ（含水率５５％，　３．３９ｇ，　Ｐｄとして１．４３３ｍｍｏｌ，　東京化成工業株式会社製）を直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に充填した。それ以外は実施例１０と同一の条件で反応を実施した。その結果、３時間経過時の転化率は７０．５％であった。この際、カラム型反応容器の入口側と出口側の圧力損失は０．１０ＭＰａであった。
実施例１１
　１０％Ｐｄ／Ｃ　（含水率５５％，　１．５９ｇ，　Ｐｄとして０．６７２ｍｍｏｌ，　東京化成工業株式会社製）とセルロース粉末（０．６６ｇ，　１０％Ｐｄ／Ｃに対して４１．５％，　日本製紙，　商品名：ＫＣフロック，　Ｗ－４００Ｇ）を予め混合した後、直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に充填した。同様に１０％Ｐｄ／Ｃ　（含水率５５％，　１．８２ｇ，　Ｐｄとして０．７７０ｍｍｏｌ，　東京化成工業株式会社製）とセルロース粉末（０．７６ｇ，　１０％Ｐｄ／Ｃに対して４１．８％，　日本製紙株式会社製，　商品名：ＫＣフロック，　Ｗ－４００Ｇ）を予め混合した後、直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に充填した。２本のカラム型反応容器はＰＴＦＥチューブで接続し、表２の条件のほかは実施例９と同一の条件で反応を実施した。その結果、総運転時間が６０時間の時点で平均転化率９９％以上を維持した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
　２－［（４，６－ジメトキシピリミジン－２－イル）ヒドロキシメチル］－６－メトキシメチル－ニトロベンゼン（ＮＰＡ）の水素化反応
実施例１２
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
　１０％Ｐｄ／Ｃ（含水率５５％，　１．７４ｇ，　Ｐｄとして０．７３６ｍｍｏｌ，　東京化成工業株式会社製）とセルロース粉末（０．７３ｇ，　１０％Ｐｄ／Ｃに対して４２．０％，　日本製紙株式会社製，　商品名：ＫＣフロック，　Ｗ－４００Ｙ）を予め混合した後、直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に詰めた。カラム型反応容器を水素化反応装置（株式会社ワイエムシィ製）とＰＴＦＥチューブで接続し６０℃に調整したウォーターバス内に入れた。０．１８ｍｏｌ／ｌに調整したＮＰＡ溶液（ＮＰＡ３３．５３ｇ，　０．１ｍｏｌ＋アセトニトリル４１６．０２ｇ，　５．２９Ｌ／ｍｏｌ）を室温で流速０．８ｍｌ／分の設定値で送液した。同時に、水素ガスを１１ｍｌ／分（３．５ｅｑ．）の設定値で導入し、カラム入口側圧力が０．４ＭＰａから１．０ＭＰａになるように背圧弁で調整し、気液を混合しながらカラム型反応容器に導入した。排出された反応混合物を高速液体クロマトグラフィーで分析した。その結果、４時間経過時の転化率は９０．６％であった。この際、カラム型反応容器の入口側と出口側の圧力損失は０．０５ＭＰａ以下であった。
比較例６
　１０％Ｐｄ／Ｃ（含水率５５％，　２．０５ｇ，　Ｐｄとして０．８６７ｍｍｏｌ，　東京化成工業株式会社製）とシリカゲル（０．８６ｇ，　１％Ｐｔ／Ｃに対して４２．０ｗｔ％，　関東化学株式会社，　商品名：シリカゲル６０Ｎ）を予め混合した後、直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に充填した。それ以外は実施例１２と同一の条件で反応を実施した結果、４時間経過時の転化率は７１．５％であった。この際、カラム型反応容器の入口側と出口側の圧力損失は０．０５ＭＰａ以下であった。
実施例１３
ベンズアルデヒドの水素添加反応
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
　１０％Ｐｄ／Ｃ（含水率５５％，１．６３ｇ，　Ｐｄとして０．６８９ｍｍｏｌ，　東京化成工業株式会社製）とセルロース粉末（０．６８ｇ，　１０％Ｐｄ／Ｃに対して４１．７％，　日本製紙株式会社製，　商品名：ＫＣフロック，　Ｗ－４００Ｙ）を予め混合した後、直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に詰めた。カラム型反応容器を水素化反応装置（株式会社ワイエムシィ製）とテフロンチューブで接続し4０℃に調整したウォーターバス内に入れた。０．５ｍｏｌ／ｌに調整したベンズアルデヒド溶液（ベンズアルデヒド１０．６ｇ，　０．１ｍｏｌ＋メタノール１４９．６ｇ，１．８９Ｌ／ｍｏｌ）を室温で流速０．７ｍｌ／分の設定値で送液した。同時に、水素ガスを８ｍｌ／分（１．０ｅｑ．）の設定値で導入し、カラム入口側圧力が０．1ＭＰａから１．０ＭＰａになるように背圧弁で調整し、気液を混合しながらカラム型反応容器に導入した。排出された反応混合物をガスクロマトグラフィーで分析した。その結果、４時間経過時の転化率は９８．７％であった。４時間後のカラム型反応容器の入口側と出口側の圧力損失は０．０２MＰａであった。
実施例１４
アセトフェノンの水素添加反応
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
　１０％Ｐｄ／Ｃ（含水率５５％，１．６３ｇ，　Ｐｄとして０．６８９ｍｍｏｌ，　東京化成工業株式会社製）とセルロース粉末（０．６８ｇ，　１０％Ｐｄ／Ｃに対して４１．７ｗｔ％，　日本製紙株式会社製，　商品名：ＫＣフロック，　Ｗ－４００Ｙ）を予め混合した後、直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に詰めた。カラム型反応容器を水素化反応装置（株式会社ワイエムシィ製）とテフロンチューブで接続し７０℃に調整したウォーターバス内に入れた。０．５ｍｏｌ／ｌに調整したアセトフェノン溶液（アセトフェノン１２．０ｇ，　０．１ｍｏｌ＋メタノール１４９．９ｇ，１．８９Ｌ／ｍｏｌ）を室温で流速０．４ｍｌ／分の設定値で送液した。同時に、水素ガスを２７ｍｌ／分（６．０ｅｑ．）の設定値で導入し、カラム入口側圧力が０．１ＭＰａから１．０ＭＰａになるように背圧弁で調整し、気液を混合しながらカラム型反応容器に導入した。排出された反応混合物を高速液体クロマトグラフィーで分析した。その結果、４時間経過時の転化率は９９．７％であった。この際、カラム型反応容器の入口側と出口側の圧力損失は０．１５ＭＰａ以下であった。
実施例１５
スチレンの水素添加反応
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
　１０％Ｐｄ／Ｃ（含水率５５％，１．７６ｇ，　Ｐｄとして０．７４４ｍｍｏｌ，　東京化成工業株式会社製）とセルロース粉末（０．７３ｇ，　１０％Ｐｄ／Ｃに対して４１．７ｗｔ％，　日本製紙株式会社製，　商品名：ＫＣフロック，　Ｗ－４００Ｙ）を予め混合した後、直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍのカラム型反応容器（株式会社ワイエムシィ製）に詰めた。カラム型反応容器を水素化反応装置（株式会社ワイエムシィ製）とテフロンチューブで接続し40℃に調整したウォーターバス内に入れた。０．５ｍｏｌ／ｌに調整したスチレン溶液（スチレン  １０．４ｇ，　０．１ｍｏｌ＋メタノール１４８．６ｇ， １．８８Ｌ／ｍｏｌ）を室温で流速０．４ｍｌ／分の設定値で送液した。同時に、水素ガスを９ｍｌ／分（２．０ｅｑ．）の設定値で導入し、カラム入口側圧力が０．１ＭＰａから１．０ＭＰａになるように背圧弁で調整し、気液を混合しながらカラム型反応容器に導入した。排出された反応混合物をガスクロマトグラフィーで分析した。その結果、４時間経過時の転化率は１００％であった。４時間後のカラム型反応容器の入口側と出口側の圧力損失は０．０９ＭＰａであった。
　実施例１は粉末セルロースを充填剤として用いた実施例である。長時間にわたり高い転化率が維持され、圧力損失も小さかった。
　比較例１は充填剤である多糖類を用いずに実施例１とほぼ同じ条件で反応を試みた例である。圧力損失が大きく、経時的に転化率も低下した。
　比較例２－４では充填剤として多糖類の代わりに活性白土、シリカゲル、アルミナを混合した例である。反応開始当初は高い転化率と小さな圧力損失が得られたが、時間経過とともに転化率が低下するか圧力損失の増大が見られた。
　実施例２及び３は触媒混合物中の充填剤の重量比を変化させた例である。
　実施例４は溶媒をトルエンからアセトニトリルに代えた例である。高い転化率が維持されることがわかる。
　実施例５－７は、実施例４からカラム径及び流速を変化させた例である。いずれの例でも運転時間中は高い転化率が維持された。
　実施例８は結晶セルロースを充填剤として用いた例である。この例でも長時間高い転化率が維持された。
　実施例１０及び比較例５は水素化分解反応に本発明の触媒混合物を適用した例である。これらの比較からも本発明の触媒混合物を用いることで圧力損失を抑え長時間高い転化率が得られることがわかった。
　実施例１１は実施例１０からスケールを変更した例である。長時間高い転化率が維持された。
　実施例１２及び比較例６は、実施例１とは別の反応に本発明の触媒混合物を適用した例である。これらの比較からも本発明の触媒混合物を用いることで圧力損失を抑え長時間高い転化率が得られることがわかった。
　本開示により、効率のよい流通式反応を行うための触媒混合物が提供される。本開示の触媒混合物を用いた流通式反応は、圧力損失が小さく、触媒の寿命が長いため工業的に有利である。
　従って、本発明は高い産業上の利用可能性を有する。

Claims (14)

  1. 　流通式反応器に充填して使用する触媒混合物であって、
    （Ａ）担体に担持され、化学反応を触媒する遷移金属触媒
    （Ｂ）前記化学反応と干渉しない充填剤
    を含有してなり、前記充填剤が多糖類である、触媒混合物。
  2. 　前記多糖類がセルロースである、請求項１に記載の触媒混合物。
  3. 　（Ａ）成分の重量に対する（Ｂ）成分の重量％が２０～２００重量％である請求項１又は２に記載の触媒混合物。
  4. 　前記遷移金属触媒の金属が、白金族、銅族又は鉄族である請求項１～３に記載の触媒混合物。
  5. 　前記遷移金属触媒の金属が、白金族である請求項１～３に記載の触媒混合物。
  6. 　前記遷移金属触媒の金属が、白金又はパラジウムである請求項１～３に記載の触媒混合物。
  7. 　前記担体に担持された遷移金属触媒が、炭素担持白金又は炭素担持パラジウムである請求項１～６に記載の触媒混合物。
  8. 　前記多糖類が粉末状であり、平均粒子径が１０～５０μｍである、請求項１～７に記載の触媒混合物。
  9. 　前記セルロースが粉末状であり、平均粒子径が１０～５０μｍである、請求項２～７に記載の触媒混合物。
  10. 　前記遷移金属触媒によって触媒される反応が、水素添加反応又は水素化分解反応である請求項１～９に記載の触媒混合物。
  11. 　請求項１～１０に記載の触媒混合物が充填された管型流通式反応器。
  12. 　請求項１～１０に記載の触媒混合物が充填された流通式反応器により、水素添加反応又は水素化分解反応を行う方法。
  13. 　請求項１～１０に記載の触媒混合物を有する流通式反応器に、ニトロ基を有する化合物及び水素を流通させることにより、当該ニトロ基をアミノ基に変換する方法。
  14. 　請求項１～１０に記載の触媒混合物を有する流通式反応器に、ベンジルオキシ基を有する化合物及び水素を流通させることにより、当該ベンジルオキシ基を水素化分解しヒドロキシ基に変換する方法。
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