WO2021235309A1 - エーテルの製造方法 - Google Patents

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WO2021235309A1
WO2021235309A1 PCT/JP2021/018184 JP2021018184W WO2021235309A1 WO 2021235309 A1 WO2021235309 A1 WO 2021235309A1 JP 2021018184 W JP2021018184 W JP 2021018184W WO 2021235309 A1 WO2021235309 A1 WO 2021235309A1
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catalyst
ether
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substrate
carrier
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共雄 水垣
捷将 硲田
雄一郎 平井
泰照 梶川
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国立大学法人大阪大学
株式会社ダイセル
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    • C07C2601/00Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14The ring being saturated

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for reducing a carboxylic acid ester to produce a corresponding ether, and an ester reduction catalyst.
  • the present application claims the priority of Japanese Patent Application No. 2020-0888155 filed in Japan on May 20, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • Long-chain alkyl ethers derived from fatty acids have a relatively low melting point and viscosity, and are therefore useful compounds for fragrances, lubricants, surfactants and cosmetics.
  • Asymmetric alkyl ethers are mainly prepared by Williamson ether synthesis and Ulmann ether reaction. However, these methods require the use of organic halides and strong bases, and have problems such as resulting in salt waste.
  • Non-Patent Document 1 Beller et al. Succeeded in the reduction reaction from ester to ether for the first time in the world using molecular hydrogen as a reducing agent.
  • Ether was synthesized using Ruthenium / triphos and Al (OTf) 3 as catalysts under the reaction conditions of a reaction temperature of 130-160 ° C. and a hydrogen pressure of 4-6 MPa.
  • OTf Ruthenium / triphos and Al
  • Another object of the present disclosure is to provide a method capable of producing the corresponding ether from a carboxylic acid ester by easily separating the reaction product and the catalyst without discharging a large amount of salt waste or harmful waste. It is in. Another object of the present disclosure is to provide a heterogeneous catalyst capable of reducing a carboxylic acid ester with molecular hydrogen to produce the corresponding ether.
  • a method for producing an ether for producing the corresponding ether Catalyst: Catalyst in which the following M 1 and M 2 are supported on the following carrier as metal species M 1 : Platinum, ruthenium, rhodium, palladium or iridium M 2 : Molybdenum, renium, tungsten or vanadium Carrier: zirconium oxide, titanium oxide, oxidation Cerium or hydroxyapatite
  • the carboxylic acid ester is, for example, the following formula (1).
  • R 1 indicates an organic group having a carbon atom at a site adjacent to a hydrogen atom or a carbonyl group in the formula
  • R 2 indicates an organic group having a carbon atom at a bonding site with an oxygen atom in the formula. show
  • It is a compound represented by.
  • the catalyst may contain M 2 as a metal species in the range of 0.05 to 1 mol with respect to 1 mol of M 11 as a metal species.
  • an ester reduction catalyst used to obtain the corresponding ether converted to the -CH 2 O- group.
  • M 1 Platinum, ruthenium, rhodium, palladium or iridium
  • M 2 molybdenum, rhenium, tungsten or vanadium
  • Carrier zirconium oxide, titanium oxide, cerium oxide or hydroxyapatite
  • the corresponding ether can be produced by reducing the carboxylic acid ester with molecular hydrogen without discharging a large amount of salt waste or harmful waste.
  • the catalyst is a heterogeneous catalyst, the reaction product and the catalyst can be easily separated. Moreover, not only the reaction in a solvent but also the reaction without a solvent is possible. Furthermore, not only symmetric ethers but also asymmetric ethers can be synthesized, and the range of application is wide.
  • At least one catalyst in which the following M 1 and M 2 are supported on the following carriers is used as the metal species.
  • M 1 Platinum, ruthenium, rhodium, palladium or iridium
  • M 2 molybdenum, rhenium, tungsten or vanadium
  • Carrier zirconium oxide, titanium oxide, cerium oxide or hydroxyapatite
  • M 1 and M 2 supported on the carrier may be a single metal or a metal compound such as a metal salt, a metal oxide, a metal hydroxide, or a metal complex.
  • M 1 is preferably a simple substance
  • M 2 is preferably an oxide.
  • platinum is particularly preferable
  • molybdenum is particularly preferable.
  • the metal types M 1 and M 2 only one type may be used, or two or more types may be used in combination.
  • the amount of M 1 supported (in terms of metal) is, for example, 0.01 to 10 mmol / g, preferably 0.05 to 5 mmol / g, and particularly preferably 0.1 to 1 mmol / g with respect to the carrier. By setting the amount of M 1 used in the above range, excellent catalytic activity and reaction selectivity can be obtained.
  • the amount of M 2 supported (in terms of metal) is, for example, 0.001 to 1 mmol / g, preferably 0.01 to 0.5 mmol / g, and particularly preferably 0.01 to 0.1 mmol / g with respect to the carrier. be. By setting the amount of M 2 used in the above range, excellent catalytic activity and reaction selectivity can be obtained.
  • the catalyst is considered to have a catalytic active site at the interface between M 1 and M 2.
  • the amount of M 2 supported (metal equivalent) with respect to M 1 1 mol (metal equivalent) is, for example, 0.05 to 1 mol, preferably 0.1 to 0.5 mol, and more preferably 0. It is 15 to 0.35 mol.
  • the catalyst may carry a third metal species other than M 1 and M 2 on the carrier.
  • the carrying amount (metal equivalent) of the third metal species is, for example, 200 mol% or less, preferably 150 mol% or less, more preferably 100 mol, based on the total carrying amount (metal equivalent) of M 1 and M 2. % Or less, more preferably 50 mol% or less, particularly preferably 10 mol% or less, most preferably 5 mol% or less, and particularly preferably 1 mol% or less. If the amount of the third metal species supported exceeds the above range, the catalytic activity point decreases, and the effect of the present invention tends to be difficult to obtain.
  • M 1 and M 2 are used on a carrier. By supporting it on a carrier, the interface area between M 1 and M 2 can be increased, and many catalytically active points can be exposed.
  • zirconium oxide, titanium oxide, cerium oxide or hydroxyapatite is used as the catalyst carrier.
  • zirconium oxide, titanium oxide, cerium oxide or hydroxyapatite is used as the catalyst carrier.
  • zirconium oxide, titanium oxide, cerium oxide or hydroxyapatite is particularly preferable as the catalyst carrier.
  • the specific surface area of the carrier is, for example, 5 to 250 m 2 / g, preferably 10 to 100 m 2 / g from the viewpoint of catalytic activity.
  • hydroxyapatite for example, a commercially available product such as the trade name "Tricalcium Phosphate” (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) can be used.
  • the catalyst and the reaction product can be easily separated by physical separation means such as filtration and centrifugation after the reaction is completed. can. Further, the catalyst separated from the reaction product and recovered can be reused as it is or after washing, drying and the like.
  • zirconium oxide or hydroxyapatite is used as the carrier, the durability of the catalyst is excellent and elution into the reaction solution is suppressed, so that it is good even if it is repeatedly reused or operated continuously for a long period of time. Can maintain a high level of catalytic activity.
  • the catalyst can be used repeatedly (in the case of a continuous reaction, it can be used for a long period of time), so that the ether can be used. The manufacturing cost can be reduced.
  • the catalyst in the present disclosure can be prepared, for example, by an impregnation method.
  • a solution for example, an aqueous solution
  • a solvent for example, water or the like
  • the amount of metal species supported can be controlled by adjusting the concentration of the metal compound in the solution, the immersion time of the carrier, and the like.
  • the carrier When preparing the catalyst by the co-impregnation method , the carrier may be impregnated in a mixed solution of the M 1- containing solution and the M 2- containing solution, and then dried and fired.
  • the catalyst When the catalyst is prepared by the sequential impregnation method, the catalyst may be prepared. , carrier impregnated with one of the solutions of the M 1-containing solution and M 2 containing solution was impregnated after drying, the other solution of the M 1-containing solution and M 2 containing solution, dried, then, It may be fired.
  • a catalyst in which Pt as M 1 and Mo as M 2 are supported on a carrier by a co-impregnation method is a Pt compound (for example, H 2 PtCl 6 or the like) and a Mo compound.
  • Pt-Mo / carrier a Pt compound
  • Mo compound for example, H 2 PtCl 6 or the like
  • the catalyst for example, Pt / Mo / carrier in which Pt as M 1 and Mo as M 2 are sequentially supported on the carrier in the order of Mo-Pt is a carrier (zirconium oxide, titanium oxide). , cerium oxide or hydroxyapatite), Mo compounds [e.g., (NH 4) 6 Mo 7 O 24 ⁇ 4H 2 O , etc.] and immersed in a solution obtained by dissolving in water, then, water was distilled off It can be prepared by dissolving the Pt compound (for example, H 2 PtCl 6, etc.) in water and immersing it in a solution obtained by dissolving the Pt compound in water, distilling off the water, drying the mixture, and then calcining the mixture. can.
  • a carrier zirconium oxide, titanium oxide. , cerium oxide or hydroxyapatite
  • Mo compounds e.g., (NH 4) 6 Mo 7 O 24 ⁇ 4H 2 O , etc.
  • the temperature when the carrier is immersed in the solution is, for example, about 10 to 80 ° C.
  • the time for immersing the carrier in the solution is, for example, 1 to 30 hours, preferably 1 to 5 hours.
  • the firing is performed using, for example, a muffle furnace or the like.
  • the firing temperature is, for example, 300 ° C. or higher and lower than 700 ° C.
  • the firing time is, for example, 1 to 5 hours.
  • the firing temperature is preferably 350 to 650 ° C, particularly preferably 400 to 550 ° C, and particularly preferably 450 to 550 ° C from the viewpoint of enhancing the catalytic activity.
  • reducing agent used in the reduction treatment include hydrogen (H 2 ) and the like.
  • the reduction treatment temperature and time are, for example, 0 to 600 ° C. (preferably 100 to 200 ° C.) and about 0.5 to 5 hours (preferably 0.5 to 2 hours).
  • the catalyst obtained by the above preparation method may be subsequently subjected to a washing treatment (washing with water, an organic solvent, etc.), a drying treatment (drying by vacuum drying, etc.) and the like.
  • the method for producing ether uses a carboxylic acid ester as a substrate.
  • the carboxylic acid ester includes a carboxylic acid selected from the group consisting of an aliphatic carboxylic acid, an alicyclic carboxylic acid, an aromatic carboxylic acid and a heterocyclic carboxylic acid, and an aliphatic alcohol, an alicyclic alcohol, and an aromatic. Examples thereof include esters with hydroxyl group-containing compounds selected from the group consisting of alcohols, heterocyclic alcohols and phenols.
  • a typical example of the carboxylic acid ester is a compound represented by the following formula (1).
  • R 1 indicates an organic group having a carbon atom at a site adjacent to a hydrogen atom or a carbonyl group in the formula
  • R 2 indicates an organic group having a carbon atom at a bonding site with an oxygen atom in the formula. show
  • Examples of the "organic group having a carbon atom at the site adjacent to the carbonyl group in the formula" in R 1 and the "organic group having a carbon atom at the bonding site with the oxygen atom in the formula" in R 2 are, for example.
  • Examples of the aliphatic hydrocarbon group include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, pentyl, octyl, 2-ethylhexyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl group and the like having 1 to 20 carbon atoms (preferably preferably).
  • Examples of the alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (preferably 3 to 6 carbon atoms) such as cyclopentyl, cyclohexyl, and cycloheptyl groups; cyclopropenyl, cyclobutenyl, cyclopentenyl, and cyclo.
  • Examples thereof include cycloalkenyl groups having 3 to 10 carbon atoms (preferably 3 to 6 carbon atoms) such as hexenyl and cyclooctenyl groups.
  • aromatic hydrocarbon group examples include aryl groups having 6 to 20 carbon atoms such as phenyl, biphenyl, naphthyl, binaphthyl and anthracenyl groups.
  • heterocyclic group examples include a 2-furyl group, a 2-thienyl group, a 2-pyridyl group, a 3-pyridyl group, a 4-pyridyl group, a 2-quinolyl group, a 4-piperidinyl group, a 2-morpholinyl group and the like.
  • heterocyclic groups include aromatic or non-aromatic heterocyclic groups having one or more heteroatoms selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom.
  • the aliphatic hydrocarbon group, the alicyclic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon group, and the heterocyclic group may have a substituent.
  • substituents for example, C 1-5 alkyl, C 1-5 alkoxy groups, C 6-10 aryl group, C 6-10 aryloxy group, C 7-11 aralkyl groups, C 7-11 aralkyl Examples thereof include an oxy group, an oxo group, a halogen atom and a C 1-5 haloalkyl group.
  • an ether corresponding to the substrate (carboxylic acid ester) used can be obtained.
  • the carboxylic acid ester represented by the above formula (1) is used as the substrate
  • the ether represented by the following formula (2) can be obtained.
  • various symmetric ethers or asymmetric ethers can be produced. (In the formula, R 1 and R 2 are the same as above)
  • the reaction mechanism from the carboxylic acid ester to the ether is the process of direct deoxidation, and the carboxylic acid ester is first hydrolyzed to produce carboxylic acid and alcohol (alcohol-1), and the carboxylic acid is reduced to alcohol (alcohol (alcohol-1).
  • alcohol-1 carboxylic acid and alcohol
  • alcohol-2 carboxylic acid and alcohol-1
  • ether is produced by the dehydration reaction between alcohol-2 and alcohol-1, but even if carboxylic acid and alcohol are used as raw materials, the corresponding ether is produced. Since this was not the case, it is considered that this reaction proceeds by the mechanism in which deoxidation occurs directly from the ester.
  • the amount of the catalyst used (in terms of platinum, ruthenium, rhodium, palladium or iridium metal contained in the catalyst) is, for example, 0.01 to 30 mol%, preferably 0.1 to 10 mol%, particularly preferably 0.1 to 10 mol% with respect to the substrate. It is 0.5 to 5 mol%, most preferably 1 to 5 mol%.
  • the amount of the catalyst used is, for example, 0.01 to 10 mol%, preferably 0.05 to 5 mol%, particularly preferably, with respect to the substrate. It is 0.1 to 2 mol%.
  • the substrate can be efficiently reduced and the corresponding ether can be produced in a good yield.
  • the reduction reaction using hydrogen is carried out by, for example, a method of carrying out a reaction in a hydrogen atmosphere, a method of bubbling hydrogen gas, or the like.
  • the hydrogen pressure during the reduction reaction is, for example, 0.1 to 20 MPa, preferably 1 to 15 MPa, more preferably 2 to 10 MPa, and particularly preferably 2.5 to 8 MPa.
  • the reaction temperature of the reduction reaction is, for example, 20 to 250 ° C, preferably 50 to 230 ° C, more preferably 70 to 220 ° C (for example, 80 to 180 ° C), and particularly preferably 120 to 200 ° C (for example, 90 to 90 to 90). 160 ° C).
  • the reaction time of the reduction reaction is, for example, 0.5 to 200 hours, preferably 0.6 to 36 hours, more preferably 1 to 15 hours, and particularly preferably 2 to 10 hours.
  • the reduction reaction can be carried out by any method such as batch type, semi-batch type and continuous type.
  • the reduction reaction is preferably carried out in the liquid phase. That is, the reduction reaction in the present invention is preferably a liquid phase reaction.
  • the reduction reaction can be carried out without a solvent or with a solvent.
  • the solvent include ether solvents such as diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether and 1,4-dioxane (chain ether or cyclic ether); hydrocarbon solvents such as hexane, octane, decane, dodecane, cyclohexane and toluene.
  • Solvents aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons or aromatic hydrocarbons
  • halogenated hydrocarbon solvents such as 1,2-dichloroethane and dichloromethane
  • alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol
  • water and the like can be mentioned. .. These can be used alone or in combination of two or more. When water is used as the solvent, the by-product of alcohol tends to increase.
  • the amount of solvent used can be appropriately selected depending on the type of substrate and the like.
  • the concentration of the substrate in the total liquid to be subjected to the reaction is, for example, 0.01 to 100% by weight, preferably 0.1 to 50% by weight, and more preferably 1 to 20% by weight. Is.
  • the ether production method of the present disclosure uses a non-homogeneous catalyst, the product and the catalyst can be easily separated and recovered by filtration or the like after the reaction is completed. Therefore, the catalyst can be easily reused. Also, the main by-product is clean water, which does not emit large amounts of salt waste or harmful waste.
  • reaction product can be separated and purified by, for example, a separation means such as filtration, concentration, distillation, extraction, crystallization, recrystallization, or column chromatography, or a separation means combining these.
  • a separation means such as filtration, concentration, distillation, extraction, crystallization, recrystallization, or column chromatography, or a separation means combining these.
  • the substrate carboxylic acid ester can be converted to the corresponding ether.
  • each aspect disclosed herein can be combined with any other feature disclosed herein.
  • each configuration and a combination thereof in each embodiment is an example, and the configuration can be added, omitted, and other changes as appropriate within the range not deviating from the gist of the present disclosure.
  • the present disclosure is not limited by embodiments, but only by the claims.
  • Preparation Example 2 (Catalyst preparation: co-impregnation method) The H 2 PtCl 6 0.0820g and (NH 4) 6 Mo 7 O 24 ⁇ 4H 2 O 0.0088g in a solution obtained by dissolving in water 50 mL, at room temperature (25 ° C.) conditions, zirconium oxide ( ZrO 2 , specific surface area: 22.1 m 2 / g, reference catalyst of the Society of Catalysis "JRC-ZRO-8”) 1.008 g was immersed for 4 hours. After the immersion, water was distilled off under reduced pressure with a rotary evaporator. This gave a powder. Then, the obtained powder was calcined in a muffle furnace at 500 ° C.
  • Preparation Example 3 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) Zirconium oxide (ZrO 2 , specific surface area: 22.1 m 2 / g, see Catalytic Society) in a Pt solution obtained by dissolving 0.0820 g of H 2 PtCl 6 in 50 mL of water under room temperature (25 ° C.) conditions. 1.0 g of the catalyst "JRC-ZRO-8”) was immersed for 4 hours. After the immersion, water was distilled off under reduced pressure with a rotary evaporator, and the mixture was dried at 110 ° C.
  • ZrO 2 zirconium oxide
  • specific surface area 22.1 m 2 / g, see Catalytic Society
  • Preparation Example 5 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) Zirconium oxide (ZrO 2 , specific surface area: 22.1 m 2 / g, catalyst) under room temperature (25 ° C.) conditions in a Re solution obtained by dissolving 0.0134 g of (NH 4 ) ReO 4 in 50 mL of water. Society reference catalyst "JRC-ZRO-8") 1.0 g was immersed for 4 hours. After the immersion, water was distilled off under reduced pressure with a rotary evaporator, and the mixture was dried at 110 ° C.
  • Preparation Example 6 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) Zirconium oxide (ZrO 2 , specific surface area:) in a W solution obtained by dissolving 0.0128 g of (NH 4 ) 10 H 2 (W 2 O 7 ) 6 in 50 mL of water under room temperature (25 ° C.) conditions. 22.1 m 2 / g, 1.0 g of the catalyst "JRC-ZRO-8”) referred to by the Society of Catalysis was immersed for 4 hours. After the immersion, water was distilled off under reduced pressure with a rotary evaporator, and the mixture was dried at 110 ° C.
  • ZrO 2 specific surface area
  • Preparation Example 7 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) Zirconium oxide (ZrO 2 , specific surface area: 22.1 m 2 / g, see Catalytic Society) in V solution obtained by dissolving 0.0058 g of NH 4 VO 3 in 50 mL of water under room temperature (25 ° C) conditions. 1.0 g of the catalyst "JRC-ZRO-8") was immersed for 4 hours. After the immersion, water was distilled off under reduced pressure with a rotary evaporator, and the mixture was dried at 110 ° C.
  • Preparation Example 8 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) Zirconium oxide (ZrO 2 , specific surface area: 22.1 m 2 / g, catalyst) under room temperature (25 ° C.) conditions in a Re solution obtained by dissolving 0.0134 g of (NH 4 ) ReO 4 in 50 mL of water. Society reference catalyst "JRC-ZRO-8”) 1.0 g was immersed for 4 hours. After the immersion, water was distilled off under reduced pressure with a rotary evaporator, and the mixture was dried at 110 ° C.
  • Preparation Example 9 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) Zirconium oxide (ZrO 2 , specific surface area:) in a W solution obtained by dissolving 0.0128 g of (NH 4 ) 10 H 2 (W 2 O 7 ) 6 in 50 mL of water under room temperature (25 ° C.) conditions. 22.1 m 2 / g, 1.0 g of the catalyst "JRC-ZRO-8”) referred to by the Society of Catalysis was immersed for 4 hours. After the immersion, water was distilled off under reduced pressure with a rotary evaporator, and the mixture was dried at 110 ° C.
  • ZrO 2 specific surface area
  • Preparation Example 10 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) Zirconium oxide (ZrO 2 , specific surface area: 22.1 m 2 / g, see Catalytic Society) in V solution obtained by dissolving 0.0058 g of NH 4 VO 3 in 50 mL of water under room temperature (25 ° C) conditions. 1.0 g of the catalyst "JRC-ZRO-8") was immersed for 4 hours. Water was distilled off under reduced pressure with a rotary evaporator, and then the mixture was dried at 110 ° C.
  • Preparation Example 11 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) Zirconium oxide (ZrO 2 , specific surface area: 22.1 m 2 / g, catalyst) under room temperature (25 ° C.) conditions in a Re solution obtained by dissolving 0.0134 g of (NH 4 ) ReO 4 in 50 mL of water. Society reference catalyst "JRC-ZRO-8") 1.0 g was immersed for 4 hours. After the immersion, water was distilled off under reduced pressure with a rotary evaporator, and the mixture was dried at 110 ° C.
  • Preparation Example 12 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) Zirconium oxide (ZrO 2 , specific surface area: 22.1 m 2 / g, see Catalytic Society) in V solution obtained by dissolving 0.0058 g of NH 4 VO 3 in 50 mL of water under room temperature (25 ° C) conditions. 1.0 g of the catalyst "JRC-ZRO-8") was immersed for 4 hours. After the immersion, water was distilled off under reduced pressure with a rotary evaporator, and the mixture was dried at 110 ° C.
  • Preparation Example 14 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) Zirconium oxide (ZrO 2 , specific surface area:) in a W solution obtained by dissolving 0.0128 g of (NH 4 ) 10 H 2 (W 2 O 7 ) 6 in 50 mL of water under room temperature (25 ° C.) conditions. 22.1 m 2 / g, 1.0 g of the catalyst "JRC-ZRO-8”) referred to by the Society of Catalysis was immersed for 4 hours. After the immersion, water was distilled off under reduced pressure with a rotary evaporator, and the mixture was dried at 110 ° C.
  • ZrO 2 specific surface area:
  • Preparation Example 16 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) Zirconium oxide (ZrO 2 , specific surface area: 22.1 m 2 / g, catalyst) under room temperature (25 ° C.) conditions in a Re solution obtained by dissolving 0.0134 g of (NH 4 ) ReO 4 in 50 mL of water. Society reference catalyst "JRC-ZRO-8") 1.0 g was immersed for 4 hours. After the immersion, water was distilled off under reduced pressure with a rotary evaporator, and the mixture was dried at 110 ° C.
  • Preparation Example 17 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) Zirconium oxide (ZrO 2 , specific surface area:) in a W solution obtained by dissolving 0.1530 g of (NH 4 ) 10 H 2 (W 2 O 7 ) 6 in 50 mL of water under room temperature (25 ° C.) conditions. 22.1 m 2 / g, 1.0 g of the catalyst "JRC-ZRO-8”) referred to by the Society of Catalysis was immersed for 4 hours. After the immersion, water was distilled off under reduced pressure with a rotary evaporator, and the mixture was dried at 110 ° C.
  • ZrO 2 specific surface area:
  • Preparation Example 18 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) (NH 4) a 6 Mo 7 O 24 ⁇ 4H 2 O 0.0088g to Mo solution obtained by dissolving in water 50 mL, at room temperature (25 ° C.) conditions, hydroxyapatite (HAP, trade name "phosphate 1.0 g of "Tricalcium” (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was immersed for 4 hours. After the immersion, water was distilled off under reduced pressure with a rotary evaporator, and the mixture was dried at 110 ° C.
  • HAP hydroxyapatite
  • Tricalcium trade name "phosphate 1.0 g of "Tricalcium”
  • Preparation Example 19 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) (NH 4) a 6 Mo 7 O 24 ⁇ 4H 2 O 0.0066g to Mo solution obtained by dissolving in water 50 mL, at room temperature (25 ° C.) conditions, zirconium oxide (ZrO 2, specific surface area: 22 .1 m 2 / g, 1.5 g of the catalyst "JRC-ZRO-8") referred to by the Society of Catalysis was immersed for 12 hours. After the immersion, water was distilled off using a rotary evaporator and dried at 110 ° C.
  • Preparation Example 20 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) (NH 4) a 6 Mo 7 O 24 ⁇ 4H 2 O 0.0066g to Mo solution obtained by dissolving in water 50 mL, at room temperature (25 ° C.) conditions, titanium oxide (TiO 2, specific surface area: 18 1.0 m 2 / g, 1.8 g of the catalyst "JRC-TiO-2”) referred to by the Society of Catalysis was immersed for 12 hours. After the immersion, water was distilled off using a rotary evaporator and dried at 110 ° C.
  • Preparation Example 21 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) (NH 4) a 6 Mo 7 O 24 ⁇ 4H 2 O 0.0066g to Mo solution obtained by dissolving in water 50 mL, at room temperature (25 ° C.) conditions, hydroxyapatite (HAP, trade name "phosphate 0.56 g of "Tricalcium” (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was immersed for 12 hours. After the immersion, water was distilled off under reduced pressure with a rotary evaporator, and the mixture was dried at 110 ° C.
  • HAP hydroxyapatite
  • Tricalcium trade name "phosphate 0.56 g of "Tricalcium”
  • Preparation Example 22 (Catalyst preparation: sequential impregnation method) (NH 4) a 6 Mo 7 O 24 ⁇ 4H 2 O 0.0066g to Mo solution obtained by dissolving in water 50 mL, at room temperature (25 ° C.) conditions, cerium oxide (CeO 2, specific surface area: 123 .1 m 2 / g, 0.27 g of the catalyst "JRC-CEO-2”) referred to by the Society of Catalysis was immersed for 12 hours. After the immersion, water was distilled off under reduced pressure with a rotary evaporator, and the mixture was dried at 110 ° C.
  • CeO 2 cerium oxide
  • JRC-CEO-2 specific surface area
  • Example 1 In an autoclave equipped with a Teflon® inner cylinder, 1 mmol of methyl hexanoate as a substrate and 100 mg of catalyst (1) (Pt / Mo / ZrO 2 ) [2 mol% Pt, 0.5 with respect to the substrate. Mol% Mo (metal equivalent)] and 3 mL of diisopropyl ether were charged and reacted at 180 ° C. for 3 hours under the condition of hydrogen pressure of 5 MPa to obtain a reaction product. A gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS) (internal standard method) was used to measure the conversion of the substrate (conv. [%]) And the yield of each reaction product (yield [%]).
  • GC-MS gas chromatograph mass spectrometer
  • the conversion of the substrate was 91%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexane were produced (see the formula below).
  • the yield of hexylmethyl ether was 46%, the yield of 1-hexanol was 2%, and the yield of hexane was 30%.
  • Example 2 The same operation as in Example 1 was performed except that the catalyst (2) (Pt—Mo / ZrO 2) was used instead of the catalyst (1). As a result, the conversion of the substrate was 89%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexane were produced. The yield of hexylmethyl ether was 40%, the yield of 1-hexanol was 2%, and the yield of hexane was 25%.
  • the catalyst (2) Pt—Mo / ZrO 2
  • Example 3 The same operation as in Example 1 was performed except that the catalyst (3) (Mo / Pt / ZrO 2) was used instead of the catalyst (1). As a result, the conversion of the substrate was 91%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexane were produced. The yield of hexylmethyl ether was 42%, the yield of 1-hexanol was 3%, and the yield of hexane was 26%.
  • the catalyst (3) Mo / Pt / ZrO 2
  • Example 4 The same operation as in Example 1 was carried out except that the reaction temperature was set to 140 ° C. As a result, the conversion of the substrate was 95%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexane were produced. The yield of hexylmethyl ether was 59%, the yield of 1-hexanol was 1%, and the yield of hexane was 22%.
  • Comparative Example 1 The catalyst (4) (Mo / ZrO 2 ) was used instead of the catalyst (1), and the same operation as in Example 1 was carried out except that the reaction temperature was set to 140 ° C. As a result, the conversion rate of the substrate was 1%. Hexylmethyl ether, 1-hexanol, and hexane were not produced.
  • Example 5 The same operation as in Example 1 was carried out except that the reaction time was set to 1 hour. As a result, the conversion of the substrate was 76%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexane were produced. The yield of hexylmethyl ether was 42%, the yield of 1-hexanol was 2%, and the yield of hexane was 33%.
  • Example 6 The same operation as in Example 1 was carried out except that the reaction time was set to 6 hours. As a result, the conversion of the substrate was 97%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexane were produced. The yield of hexylmethyl ether was 45%, the yield of 1-hexanol was 1%, and the yield of hexane was 14%.
  • Example 7 The same operation as in Example 1 was carried out except that the reaction time was set to 12 hours. As a result, the conversion of the substrate was 97%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexane were produced. The yield of hexylmethyl ether was 46%, the yield of 1-hexanol was 2%, and the yield of hexane was 46%.
  • Example 8 The same operation as in Example 1 was carried out except that the reaction temperature was set to 160 ° C. As a result, the conversion of the substrate was 89%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexane were produced. The yield of hexylmethyl ether was 49%, the yield of 1-hexanol was 2%, and the yield of hexane was 22%.
  • Example 9 The same operation as in Example 1 was carried out except that the reaction temperature was set to 150 ° C. As a result, the conversion of the substrate was 96%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexane were produced. The yield of hexylmethyl ether was 48%, the yield of 1-hexanol was 1%, and the yield of hexane was 28%.
  • Example 10 The same operation as in Example 1 was carried out except that the reaction temperature was set to 130 ° C. As a result, the conversion of the substrate was 94%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexane were produced. The yield of hexylmethyl ether was 50%, the yield of 1-hexanol was 2%, and the yield of hexane was 33%.
  • Example 11 The same operation as in Example 1 was carried out except that the reaction temperature was set to 120 ° C. As a result, the conversion of the substrate was 77%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexane were produced. The yield of hexylmethyl ether was 49%, the yield of 1-hexanol was 7%, and the yield of hexane was 19%.
  • Example 12 The same operation as in Example 1 was carried out except that the reaction temperature was set to 100 ° C. As a result, the conversion of the substrate was 63%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexane were produced. The yield of hexylmethyl ether was 35%, the yield of 1-hexanol was 12%, and the yield of hexane was 6%.
  • Example 13 The same operation as in Example 1 was carried out except that the reaction temperature was set to 80 ° C. As a result, the conversion of the substrate was 33%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexane were produced. The yield of hexylmethyl ether was 16%, the yield of 1-hexanol was 10%, and the yield of hexane was 3%.
  • Example 14 The same operation as in Example 1 was carried out except that the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether and the reaction time was set to 1 hour. As a result, the conversion rate of the substrate was 91%, and hexylmethyl ether and 1-hexanol were produced. Hexane was not produced. The yield of hexylmethyl ether was 53%, and the yield of 1-hexanol was 1%.
  • Example 15 The same operation as in Example 1 was performed except that no solvent was used. As a result, the conversion of the substrate was 99%, and hexylmethyl ether and hexane were produced. 1-Hexanol was not produced. The yield of hexylmethyl ether was 59% and the yield of hexane was 39%.
  • Example 16 The same operation as in Example 1 was carried out except that the solvent was changed from diisopropyl ether to octane and the reaction time was 12 hours. As a result, the conversion of the substrate was 82%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexane were produced. The yield of hexylmethyl ether was 29%, the yield of 1-hexanol was 6%, and the yield of hexane was 38%.
  • Example 17 The same operation as in Example 1 was carried out except that the catalyst (5) (Pt / Re / ZrO 2) was used instead of the catalyst (1) and the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether. As a result, the conversion rate of the substrate was 56%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexyl hexanoate were produced. The yield of hexylmethyl ether was 8%, the yield of 1-hexanol was 7%, and the yield of hexyl hexanoate was 1%.
  • the catalyst (5) Pt / Re / ZrO 2
  • Example 18 The same operation as in Example 1 was carried out except that the catalyst (6) (Pt / W / ZrO 2) was used instead of the catalyst (1) and the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether. As a result, the conversion rate of the substrate was 42%, and hexylmethyl ether was produced. The yield of hexylmethyl ether was 6%.
  • Example 19 The same operation as in Example 1 was carried out except that the catalyst (7) (Pt / V / ZrO 2) was used instead of the catalyst (1) and the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether. As a result, the conversion rate of the substrate was 32%, and hexylmethyl ether and 1-hexanol were produced. The yield of hexylmethyl ether was 1%, and the yield of 1-hexanol was 5%.
  • the catalyst (7) Pt / V / ZrO 2
  • Example 20 The same operation as in Example 1 was carried out except that the catalyst (8) (Ru / Re / ZrO 2) was used instead of the catalyst (1) and the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether. As a result, the conversion rate of the substrate was 44%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexyl hexanoate were produced. The yield of hexylmethyl ether was 4%, the yield of 1-hexanol was 4%, and the yield of hexyl hexanoate was 1%.
  • the catalyst (8) Ru / Re / ZrO 2
  • Example 21 The same operation as in Example 1 was carried out except that the catalyst (9) (Ru / W / ZrO 2) was used instead of the catalyst (1) and the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether. As a result, the conversion rate of the substrate was 30%, and hexylmethyl ether was produced. The yield of hexylmethyl ether was 5%.
  • Example 22 The same operation as in Example 1 was carried out except that the catalyst (10) (Ru / V / ZrO 2) was used instead of the catalyst (1) and the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether. As a result, the conversion rate of the substrate was 32%, and hexylmethyl ether and 1-hexanol were produced. The yield of hexylmethyl ether was 1%, and the yield of 1-hexanol was 5%.
  • the catalyst (10) Ru / V / ZrO 2
  • the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether.
  • the conversion rate of the substrate was 32%, and hexylmethyl ether and 1-hexanol were produced.
  • the yield of hexylmethyl ether was 1%, and the yield of 1-hexanol was 5%.
  • Example 23 The same operation as in Example 1 was carried out except that the catalyst (11) (Rh / Re / ZrO 2) was used instead of the catalyst (1) and the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether. As a result, the conversion rate of the substrate was 42%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexyl hexanoate were produced. The yield of hexylmethyl ether was 1%, the yield of 1-hexanol was 3%, and the yield of hexyl hexanoate was 1%.
  • Example 24 The same operation as in Example 1 was carried out except that the catalyst (12) (Rh / V / ZrO 2) was used instead of the catalyst (1) and the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether. As a result, the conversion rate of the substrate was 23%, and hexylmethyl ether was produced. The yield of hexylmethyl ether was 1%.
  • Example 25 The same operation as in Example 1 was carried out except that the catalyst (13) (Pd / Mo / ZrO 2) was used instead of the catalyst (1) and the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether. As a result, the conversion rate of the substrate was 35%, and hexylmethyl ether and 1-hexanol were produced. The yield of hexylmethyl ether was 3%, and the yield of 1-hexanol was 1%.
  • the catalyst (13) Pd / Mo / ZrO 2
  • the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether.
  • the conversion rate of the substrate was 35%, and hexylmethyl ether and 1-hexanol were produced.
  • the yield of hexylmethyl ether was 3%, and the yield of 1-hexanol was 1%.
  • Example 26 The same operation as in Example 1 was carried out except that the catalyst (14) (Pd / W / ZrO 2) was used instead of the catalyst (1) and the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether. As a result, the conversion rate of the substrate was 30%, and hexylmethyl ether was produced. The yield of hexylmethyl ether was 2%.
  • Example 27 The same operation as in Example 1 was carried out except that the catalyst (15) (Ir / Mo / ZrO 2) was used instead of the catalyst (1) and the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether. As a result, the conversion rate of the substrate was 43%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexyl hexanoate were produced. The yield of hexylmethyl ether was 3%, the yield of 1-hexanol was 4%, and the yield of hexyl hexanoate was 1%.
  • Example 28 The same operation as in Example 1 was carried out except that the catalyst (16) (Ir / Re / ZrO 2) was used instead of the catalyst (1) and the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether. As a result, the conversion of the substrate was 32%, and hexylmethyl ether, 1-hexanol and hexyl hexanoate were produced. The yield of hexylmethyl ether was 1%, the yield of 1-hexanol was 5%, and the yield of hexyl hexanoate was 1%.
  • Example 29 The same operation as in Example 1 was carried out except that the catalyst (17) (Ir / W / ZrO 2) was used instead of the catalyst (1) and the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether. As a result, the conversion rate of the substrate was 40%, and hexylmethyl ether was produced. The yield of hexylmethyl ether was 3%.
  • Example 30 The same operation as in Example 1 was carried out except that the catalyst (18) (Pt / Mo / HAP) was used instead of the catalyst (1) and the solvent was changed from diisopropyl ether to diethyl ether. As a result, the conversion rate of the substrate was 73%, and hexylmethyl ether and 1-hexanol were produced. The yield of hexylmethyl ether was 16%, and the yield of 1-hexanol was 6%.
  • the catalyst (18) Pt / Mo / HAP
  • Example 31 1 mmol (0.142 g) cyclohexyl acetate as substrate and 0.15 g catalyst (19) (Pt / Mo / ZrO 2 ) [2 mol% relative to substrate] in an autoclave equipped with a Teflon® inner cylinder. Pt, 0.375 mol% Mo (metal equivalent)], and 3 mL of n-hexane were charged and reacted at 100 ° C. for 4 hours under the condition of hydrogen pressure of 5 atm to obtain a reaction product. A gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS) (internal standard method) was used to measure the conversion of the substrate (conv. [%]) And the yield of each reaction product (yield [%]).
  • GC-MS gas chromatograph mass spectrometer
  • the conversion of the substrate was 97%, and cyclohexyl ethyl ether and cyclohexane were produced (see the formula below).
  • the yield of cyclohexyl ethyl ether was 70%, and the yield of cyclohexane was 23%. In addition, cyclohexanol was not produced.
  • Example 32 0.25 mmol (0.036 g) cyclohexyl acetate as substrate and 0.0375 g catalyst (19) (Pt / Mo / ZrO 2 ) [2 relative to substrate] in an autoclave equipped with a Teflon® inner cylinder.
  • Mol% Pt, 0.375 mol% Mo (metal equivalent)] were charged and reacted at 100 ° C. for 8 hours under the condition of hydrogen pressure of 1 atm to obtain a reaction product.
  • a gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS) (internal standard method) was used to measure the conversion of the substrate (conv. [%]) And the yield of each reaction product (yield [%]).
  • Example 33 The catalyst used in Example 31 was recovered by centrifugation, dried in air at 110 ° C. for 3 hours, and then treated with oxygen gas at 300 ° C. for 20 minutes. Using the recovered catalyst, the experiment was conducted again under the same conditions as in Example 31. As a result, the conversion of the substrate was 97%, and cyclohexyl ethyl ether and cyclohexane were produced. The yield of cyclohexyl ethyl ether was 67% and the yield of cyclohexane was 25%. In addition, cyclohexanol was not produced.
  • Example 34 An autoclave equipped with a Teflon® inner cylinder is charged with 21.1 mmol (3 g) cyclohexyl acetate as a substrate, 0.45 g of catalyst (19) (Pt / Mo / ZrO 2 ), and 30 mL of n-hexane. , The reaction was carried out at 100 ° C. for 112 hours under the condition of hydrogen pressure of 50 atm to obtain a reaction product. A gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS) (internal standard method) was used to measure the conversion of the substrate (conv. [%]) And the yield of each reaction product (yield [%]).
  • GC-MS gas chromatograph mass spectrometer
  • the conversion of the substrate was 88%, and cyclohexyl ethyl ether, cyclohexyl alcohol and cyclohexane were produced.
  • the yield of cyclohexyl ethyl ether was 58%, the yield of cyclohexanol was 6%, and the yield of cyclohexane was 21%.
  • Example 35 In an autoclave equipped with a Teflon® inner cylinder, 1 mmol (0.142 g) of cyclohexyl acetate as a substrate and 0.180 g of catalyst (20) (Pt / Mo / TiO 2 ) [2 mol% with respect to substrate]. Pt, 0.375 mol% Mo (metal equivalent)], and 3 mL of n-hexane were charged and reacted at 100 ° C. for 4 hours under the condition of hydrogen pressure of 5 atm to obtain a reaction product. A gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS) (internal standard method) was used to measure the conversion of the substrate (conv. [%]) And the yield of each reaction product (yield [%]).
  • GC-MS gas chromatograph mass spectrometer
  • the conversion of the substrate was 87%, and cyclohexyl ethyl ether and cyclohexane were produced.
  • the yield of cyclohexyl ethyl ether was 52% and the yield of cyclohexane was 28%. Although cyclohexanol was produced, the yield was less than 1%.
  • Example 36 1 mmol (0.142 g) cyclohexyl acetate as substrate and 0.060 g catalyst (21) (Pt / Mo / HAP) [2 mol% relative to substrate] in an autoclave equipped with a Teflon® inner cylinder. Pt, 0.375 mol% Mo (metal equivalent)], and 3 mL of n-hexane were charged and reacted at 100 ° C. for 4 hours under the condition of hydrogen pressure of 5 atm to obtain a reaction product. A gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS) (internal standard method) was used to measure the conversion of the substrate (conv. [%]) And the yield of each reaction product (yield [%]).
  • GC-MS gas chromatograph mass spectrometer
  • the conversion of the substrate was 30%, and cyclohexyl ethyl ether, cyclohexyl alcohol and cyclohexane were produced.
  • the yield of cyclohexyl ethyl ether was 19%, the yield of cyclohexyl alcohol was 1%, and the yield of cyclohexane was 10%.
  • Example 37 In an autoclave equipped with a Teflon® inner cylinder, 1 mmol (0.142 g) of cyclohexyl acetate as a substrate and 0.031 g of catalyst (22) (Pt / Mo / CeO 2 ) [2 mol% with respect to substrate]. Pt, 0.375 mol% Mo (metal equivalent)], and 3 mL of n-hexane were charged and reacted at 100 ° C. for 4 hours under the condition of hydrogen pressure of 5 atm to obtain a reaction product. A gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS) (internal standard method) was used to measure the conversion of the substrate (conv. [%]) And the yield of each reaction product (yield [%]).
  • GC-MS gas chromatograph mass spectrometer
  • the conversion of the substrate was 4%, and cyclohexyl ethyl ether, cyclohexyl alcohol and cyclohexane were produced.
  • the yield of cyclohexyl ethyl ether was 1%, the yield of cyclohexanol was 2%, and the yield of cyclohexane was 1%.
  • Example 38 1 mmol (0.142 g) cyclohexyl acetate as substrate and 0.15 g catalyst (19) (Pt / Mo / ZrO 2 ) [2 mol% relative to substrate] in an autoclave equipped with a Teflon® inner cylinder. Pt, 0.375 mol% Mo (metal equivalent)], and 3 mL of ethanol were charged and reacted at 100 ° C. for 4 hours under the condition of hydrogen pressure of 5 atm to obtain a reaction product. A gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS) (internal standard method) was used to measure the conversion of the substrate (conv. [%]) And the yield of each reaction product (yield [%]).
  • GC-MS gas chromatograph mass spectrometer
  • the conversion rate of the substrate was 22%, and cyclohexyl ethyl ether and cyclohexyl alcohol were produced.
  • the yield of cyclohexyl ethyl ether was 12%, and the yield of cyclohexyl alcohol was 7%. Cyclohexane was not produced.
  • Example 39 In an autoclave equipped with a Teflon® inner cylinder, 1 mmol (0.142 g) cyclohexyl acetate as a substrate and 0.15 g (Pt / Mo / ZrO 2 ) of catalyst (19) (2 mol% with respect to substrate). Pt, 0.375 mol% Mo (metal equivalent)], and 3 mL of diisopropyl ether were charged and reacted at 90 ° C. for 5 hours under the condition of hydrogen pressure of 5 atm to obtain a reaction product. A gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS) (internal standard method) was used to measure the conversion of the substrate (conv. [%]) And the yield of each reaction product (yield [%]).
  • GC-MS gas chromatograph mass spectrometer
  • the conversion rate of the substrate was 63%, and cyclohexyl ethyl ether, cyclohexyl alcohol and cyclohexane were produced.
  • the yield of cyclohexyl ethyl ether was 48% (selectivity 76%), the yield of cyclohexyl alcohol was 5%, and the yield of cyclohexane was 10%.
  • Example 40 The same operation as in Example 39 was carried out except that the reaction temperature was 100 ° C. and the reaction time was 4 hours. As a result, the conversion of the substrate was 89%, and cyclohexyl ethyl ether, cyclohexyl alcohol and cyclohexane were produced. The yield of cyclohexyl ethyl ether was 68% (selectivity 76%), the yield of cyclohexyl alcohol was 1%, and the yield of cyclohexane was 18%.
  • Example 41 The same operation as in Example 39 was carried out except that the reaction temperature was set to 100 ° C. As a result, the conversion of the substrate was 77%, and cyclohexyl ethyl ether, cyclohexyl alcohol and cyclohexane were produced.
  • the yield of cyclohexyl ethyl ether was 60% (selectivity 78%), the yield of cyclohexyl alcohol was 2%, and the yield of cyclohexane was 18%.
  • Example 42 The same operation as in Example 39 was carried out except that the reaction temperature was 120 ° C. and the reaction time was 4 hours. As a result, the conversion of the substrate was 99%, and cyclohexyl ethyl ether and cyclohexane were produced. The yield of cyclohexyl ethyl ether was 66% (selectivity 67%), and the yield of cyclohexane was 29%. In addition, cyclohexanol was not produced.
  • Example 43 The same operation as in Example 39 was carried out except that the reaction temperature was 100 ° C., the hydrogen pressure was 10 atm, and the reaction time was 4 hours. As a result, the conversion of the substrate was 95%, and cyclohexyl ethyl ether, cyclohexyl alcohol and cyclohexane were produced. The yield of cyclohexyl ethyl ether was 72% (selectivity 76%), the yield of cyclohexyl alcohol was 2%, and the yield of cyclohexane was 19%.
  • Example 44 In an autoclave equipped with a Teflon® inner cylinder, 1 mmol (0.142 g) cyclohexyl acetate as a substrate and 0.15 g (Pt / Mo / ZrO 2 ) of catalyst (19) (2 mol% with respect to substrate). Pt, 0.375 mol% Mo (metal equivalent)], and 3 mL of diisopropyl ether were charged and reacted at 100 ° C. for 4 hours under the condition of hydrogen pressure of 2 atm to obtain a reaction product. A gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS) (internal standard method) was used to measure the conversion of the substrate (conv. [%]) And the yield of each reaction product (yield [%]).
  • GC-MS gas chromatograph mass spectrometer
  • the conversion of the substrate was 87%, and cyclohexyl ethyl ether, cyclohexyl alcohol and cyclohexane were produced.
  • the yield of cyclohexyl ethyl ether was 62% (selectivity 71%), the yield of cyclohexyl alcohol was about trace, and the yield of cyclohexane was 22%.
  • Example 45 The same operation as in Example 44 was performed except that the hydrogen pressure was set to 3 atm. As a result, the conversion rate of the substrate was 94%, and cyclohexyl ethyl ether, cyclohexyl alcohol and cyclohexane were produced. The yield of cyclohexyl ethyl ether was 66% (selectivity 70%), the yield of cyclohexyl alcohol was about trace, and the yield of cyclohexane was 18%.
  • Example 46 The same operation as in Example 44 was performed except that the hydrogen pressure was set to 3.5 atm. As a result, the conversion of the substrate was 90%, and cyclohexyl ethyl ether, cyclohexyl alcohol and cyclohexane were produced. The yield of cyclohexyl ethyl ether was 71% (selectivity 79%), the yield of cyclohexyl alcohol was 1%, and the yield of cyclohexane was 20%.
  • Example 47 The same operation as in Example 44 was performed except that the hydrogen pressure was set to 8 atm. As a result, the conversion rate of the substrate was 91%, and cyclohexyl ethyl ether, cyclohexyl alcohol and cyclohexane were produced. The yield of cyclohexyl ethyl ether was 72% (selectivity 79%), the yield of cyclohexyl alcohol was 2%, and the yield of cyclohexane was 17%.
  • Example 48 In an autoclave equipped with a Teflon® inner cylinder, 1 mmol (0.142 g) cyclohexyl acetate as a substrate and 0.15 g (Pt / Mo / ZrO 2 ) of catalyst (19) (2 mol% with respect to substrate). Pt, 0.375 mol% Mo (metal equivalent)], and 3 mL of diisopropyl ether were charged and reacted at 100 ° C. for 2 hours under the condition of hydrogen pressure of 3 atm to obtain a reaction product. A gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS) (internal standard method) was used to measure the conversion of the substrate (conv. [%]) And the yield of each reaction product (yield [%]).
  • GC-MS gas chromatograph mass spectrometer
  • the conversion rate of the substrate was 20%, and cyclohexyl ethyl ether and cyclohexyl alcohol were produced.
  • the yield of cyclohexyl ethyl ether was 17% (selectivity 72%), and the yield of cyclohexyl alcohol was 5%. Cyclohexane was not produced.
  • Example 49 The same operation as in Example 48 was carried out except that the reaction temperature was set to 120 ° C. As a result, the conversion of the substrate was 50%, and cyclohexyl ethyl ether, cyclohexyl alcohol and cyclohexane were produced.
  • the yield of cyclohexyl ethyl ether was 34% (selectivity 69%), the yield of cyclohexyl alcohol was 2%, and the yield of cyclohexane was 12%.
  • Example 50 The same operation as in Example 48 was carried out except that the reaction temperature was 120 ° C. and the reaction time was 4 hours. As a result, the conversion of the substrate was more than 99%, and cyclohexyl ethyl ether and cyclohexane were produced. The yield of cyclohexyl ethyl ether was 66% (selectivity 66%), and the yield of cyclohexane was 33%. In addition, cyclohexanol was not produced.
  • Example 51 The same operation as in Example 48 was carried out except that the reaction temperature was set to 140 ° C. As a result, the conversion rate of the substrate was 45%, and cyclohexyl ethyl ether, cyclohexyl alcohol and cyclohexane were produced.
  • the yield of cyclohexyl ethyl ether was 25% (selectivity 57%), the yield of cyclohexyl alcohol was about trace, and the yield of cyclohexane was 13%.
  • Example 52 The same operation as in Example 48 was carried out except that the reaction temperature was 140 ° C. and the reaction time was 4 hours. As a result, the conversion of the substrate was 100%, and cyclohexyl ethyl ether and cyclohexane were produced. The yield of cyclohexyl ethyl ether was 57% (selectivity 57%), and the yield of cyclohexane was 31%. In addition, cyclohexanol was not produced.
  • Example 53 In an autoclave (internal volume 100 mL) equipped with a Teflon® inner cylinder, 0.5 mmol (0.071 g) of cyclohexyl acetate as a substrate and 0.075 g of catalyst (19) (Pt / Mo / ZrO 2) [ 2 mol% Pt, 0.375 mol% Mo (metal equivalent)], and 3 mL of n-hexane were charged with respect to the substrate and reacted at 100 ° C. for 8 hours under the condition of hydrogen pressure of 1 atm to obtain a reaction product. Obtained. A gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS) (internal standard method) was used to measure the conversion of the substrate (conv.
  • GC-MS gas chromatograph mass spectrometer
  • Example 54 In an autoclave (internal volume 100 mL) equipped with a Teflon® inner cylinder, 1 mmol (0.142 g) cyclohexyl acetate as a substrate and 0.15 g of catalyst (19) (Pt / Mo / ZrO 2 ) [as a substrate]. On the other hand, 2 mol% Pt, 0.375 mol% Mo (metal equivalent)], and 3 mL of n-hexane were charged and reacted at 25 ° C. for 168 hours under the condition of hydrogen pressure of 50 atm to obtain a reaction product. .. A gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS) (internal standard method) was used to measure the conversion of the substrate (conv.
  • GC-MS gas chromatograph mass spectrometer
  • Catalyst Catalyst in which the following M 1 and M 2 are supported on the following carrier as metal species
  • M 1 Platinum, ruthenium, rhodium, palladium or iridium
  • M 2 Molybdenum, renium, tungsten or vanadium
  • Carrier zirconium oxide, titanium oxide, oxidation Cerium or hydroxyapatite
  • the carboxylic acid ester represents an organic group having a carbon atom at a site adjacent to a hydrogen atom or a carbonyl group in the formula (1) (in the formula, R 1 ), and R 2 Is a compound represented by (indicating an organic group having a carbon atom at a bonding site with an oxygen atom) in the formula), the method for producing an ether according to the above [1].
  • M 1 Platinum, ruthenium, rhodium, palladium or iridium
  • M 2 molybdenum, rhenium, tungsten or vanadium
  • Carrier zirconium oxide, titanium oxide, cerium oxide or hydroxyapatite
  • M 2 as a metal species
  • M as a metal species
  • the ester reduction catalyst according to the above [9] which is contained in the range of 0.05 to 1 mol per 1 mol.
  • the ester reduction catalyst according to the above [9] or [10], wherein the amount of M 1 supported (in terms of metal) is 0.01 to 10 mmol / g with respect to the carrier.
  • the carboxylic acid ester can be reduced with molecular hydrogen to produce the corresponding ether without discharging a large amount of salt waste or harmful waste.
  • the catalyst is a heterogeneous catalyst, the reaction product and the catalyst can be easily separated.
  • the reaction in a solvent but also the reaction without a solvent is possible.
  • not only symmetric ethers but also asymmetric ethers can be synthesized, and the range of application is wide.

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Abstract

カルボン酸エステルから対応するエーテルを、反応生成物と触媒を容易に分離でき、多量の塩廃棄物や有害な廃棄物を排出することなく製造できる方法を提供する。 下記触媒の存在下で、カルボン酸エステルを分子状水素により還元して、該カルボン酸エステルの-C(=O)O-基が-CH2O-基に変換された対応するエーテルを製造するエーテルの製造方法。 触媒:金属種として下記M1とM2が下記担体に担持された触媒 M1:白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム又はイリジウム M2:モリブデン、レニウム、タングステン又はバナジウム 担体:酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム又はハイドロキシアパタイト

Description

エーテルの製造方法
 本開示は、カルボン酸エステルを還元して対応するエーテルを製造する方法、及びエステル還元触媒に関する。本願は、2020年5月20日に日本に出願した特願2020-088155の優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 脂肪酸から誘導された長鎖アルキルエーテルは、比較的低い融点および粘度を有しているため、芳香剤、潤滑剤、界面活性剤および化粧品などに有用な化合物である。非対称アルキルエーテルは、主にウィリアムソンエーテル合成やウルマンエーテル反応によって調製されている。しかし、これらの方法は、有機ハロゲン化物と強塩基の使用を必要とし、塩廃棄物をもたらすなどの問題点がある。
 エステルの直接還元は、非対称エーテルを容易に合成することが可能であるため注目を集めている。しかし、報告されているエステルからエーテルへの還元反応の多くがLiAlH4やシランを還元剤として用いており、有害な廃棄物を生成するなどの問題点がある。したがって、クリーンな水のみを副生する、安価な分子状水素を還元剤として用いた、エステルからエーテルへの反応経路の確立が求められている。
 2015年にBellerらは、分子状水素を還元剤として世界で初めてエステルからエーテルへの還元反応に成功した(非特許文献1)。Ruthenium/triphosおよびAl(OTf)3を触媒とし、反応温度130-160℃、水素圧4-6MPaの反応条件でエーテルを合成した。しかし、触媒が錯体触媒であるため、触媒の分離回収が困難である。
Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 5196-5200
 従って、本開示の目的は、カルボン酸エステルから対応するエーテルを、反応生成物と触媒を容易に分離でき、多量の塩廃棄物や有害な廃棄物を排出することなく製造できる方法を提供することにある。
 本開示の他の目的は、カルボン酸エステルを分子状水素により還元して対応するエーテルを製造できる不均一触媒を提供することにある。
 本発明者等は上記課題を解決するため鋭意検討した結果、特定の触媒を使用すると、カルボン酸エステルと分子状水素から対応するエーテルを、反応生成物と触媒を容易に分離可能で、多量の塩廃棄物や有害な廃棄物を排出することなく製造できることを見出し、本開示を完成させた。
 すなわち、本開示は、下記触媒の存在下で、カルボン酸エステルを分子状水素により還元して、該カルボン酸エステルの-C(=O)O-基が-CH2O-基に変換された対応するエーテルを製造するエーテルの製造方法を提供する。
 触媒:金属種として下記M1とM2が下記担体に担持された触媒
 M1:白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム又はイリジウム
 M2:モリブデン、レニウム、タングステン又はバナジウム
 担体:酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム又はハイドロキシアパタイト
 前記カルボン酸エステルは、例えば、下記式(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式中、R1は水素原子、又は式中のカルボニル基との隣接部位に炭素原子を有する有機基を示し、R2は式中の酸素原子との結合部位に炭素原子を有する有機基を示す)
で表される化合物である。
 前記触媒は、触媒が、金属種としてM2を、金属種としてのM11モルに対して0.05~1モルの範囲で含有するものであってもよい。
 また、本開示は、金属種として下記M1とM2が下記担体に担持された触媒であって、カルボン酸エステルを還元して、該カルボン酸エステルの-C(=O)O-基が-CH2O-基に変換された対応するエーテルを得るのに使用されるエステル還元触媒を提供する。
 M1:白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム又はイリジウム
 M2:モリブデン、レニウム、タングステン又はバナジウム
 担体:酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム又はハイドロキシアパタイト
 本開示によれば、カルボン酸エステルを分子状水素により還元して対応するエーテルを、大量の塩廃棄物や有害な廃棄物を排出することなく製造することができる。また、触媒が不均一触媒であるため、反応生成物と触媒との分離が容易である。また、溶媒中での反応だけでなく無溶媒での反応も可能である。さらに、対称エーテルのみならず、非対称エーテルをも合成することができ、適用範囲が広い。
 (触媒)
 本開示では、金属種として下記M1とM2が下記担体に担持された触媒を、少なくとも1種使用する。
 M1:白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム又はイリジウム
 M2:モリブデン、レニウム、タングステン又はバナジウム
 担体:酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム又はハイドロキシアパタイト
 担体に担持されるM1とM2は、金属単体であってもよく、金属塩、金属酸化物、金属水酸化物、金属錯体等の金属化合物であってもよい。触媒活性の点から、M1は単体であるのが好ましく、M2は酸化物であることが好ましい。金属種M1の中でも、特に白金が好ましく、また、金属種M2の中でも、特にモリブデンが好ましい。金属種M1、M2はそれぞれ、1種のみ用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
 M1の担持量(金属換算)は、担体に対して、例えば0.01~10mmol/g、好ましくは0.05~5mmol/g、特に好ましくは0.1~1mmol/gである。M1の使用量を上記範囲とすることにより、優れた触媒活性及び反応選択性を得ることができる。
 M2の担持量(金属換算)は、担体に対して、例えば0.001~1mmol/g、好ましくは0.01~0.5mmol/g、特に好ましくは0.01~0.1mmol/gである。M2の使用量を上記範囲とすることにより、優れた触媒活性及び反応選択性を得ることができる。
 本開示において、触媒は、M1とM2の界面に触媒活性点を有すると考えられる。触媒活性の点から、M11モル(金属換算)に対するM2の担持量(金属換算)は、例えば0.05~1モル、好ましくは0.1~0.5モル、さらに好ましくは0.15~0.35モルである。
 本開示において、触媒は、M1とM2以外の第3の金属種が担体に担持されていてもよい。該第3の金属種の担持量(金属換算)は、M1とM2の合計担持量(金属換算)に対して、例えば200モル%以下、好ましくは150モル%以下、より好ましくは100モル%以下、さらに好ましくは50モル%以下、特に好ましくは10モル%以下、最も好ましくは5モル%以下、とりわけ好ましくは1モル%以下である。第3の金属種の担持量が上記範囲を上回ると、触媒活性点が減少するためか、本発明の効果が得られにくくなる傾向がある。
 本開示においては、M1とM2を担体に担持した状態で使用する。担体に担持することにより、M1とM2の界面面積を稼ぐことができ、触媒活性点を多く露出させることができる。
 本開示においては、触媒担体として酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム又はハイドロキシアパタイト(HAP)を用いる。触媒担体として酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム又はハイドロキシアパタイトを用いることにより、良好な触媒活性及び反応選択性、並びに優れた耐久性を得ることができる。触媒担体としては、特に、酸化ジルコニウムが好ましい。
 前記担体(酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム又はハイドロキシアパタイト)の比表面積は、触媒活性の点から、例えば5~250m2/g、好ましくは10~100m2/gである。
 ハイドロキシアパタイトとしては、例えば、商品名「リン酸三カルシウム」(富士フイルム和光純薬社製)等の市販品を使用できる。
 本開示の触媒は、カルボン酸エステルを還元して、該カルボン酸エステルの-C(=O)O-基が-CH2O-基に変換された対応するエーテルを得るためのエステル還元触媒として好適に使用することができる。
 本開示においては、M1とM2を担体に担持した触媒を使用するため、反応終了後に、濾過、遠心分離等の物理的な分離手段により、容易に触媒と反応生成物を分離することができる。また、反応生成物と分離され、回収された触媒は、そのままで、又は洗浄、乾燥等を施した後に、再利用することができる。また、担体として酸化ジルコニウム又はハイドロキシアパタイトを用いるので、触媒の耐久性に優れ、反応溶液への溶出が抑制されるため、再利用を繰り返しても、また連続式で長期間運転しても、良好な触媒活性を維持することができる。
 本開示においては、前記の通り、比較的高価な金属種を用いるにもかかわらず、触媒を繰り返し利用することができるので(連続反応の場合は、長期間使用することができるので)、エーテルの製造コストを削減することができる。
 (触媒の調製方法)
 本開示における触媒は、例えば、含浸法により調製することができる。
 含浸法は、上記金属種を含む化合物(=金属化合物)を溶媒(例えば、水等)に溶解して得られる溶液(例えば、水溶液)に担体を浸漬して、前記金属化合物を担体に含浸させた後、乾燥し、焼成することにより金属種を担体に担持させる方法である。溶液中の金属化合物濃度や、担体の浸漬時間等を調整することにより、金属種の担持量を制御することができる。
 本開示における触媒は、担体に、金属種M1を含有する溶液(金属種M1を含む化合物を溶媒に溶解して得られる溶液であり、以後、「M1含有溶液」と称する場合がある)とM2を含有する溶液(M2を含む化合物を溶媒に溶解して得られる溶液であり、以後、「M2含有溶液」と称する場合がある)を順次含浸させる方法(=逐次含浸法)や、担体にM1含有溶液とM2含有溶液を同時に含浸させる方法(=共含浸法)により調製することができる。共含浸法により触媒を調製する場合は、M1含有溶液とM2含有溶液の混合液中に担体を含浸し、その後、乾燥し、焼成すればよく、逐次含浸法により触媒を調製する場合は、担体をM1含有溶液とM2含有溶液のうちの一方の溶液に含浸し、乾燥してから、M1含有溶液とM2含有溶液のうち他方の溶液に含浸し、乾燥し、その後、焼成すればよい。
 例えば、M1としてのPtとM2としてのMoが、共含浸法により担体に担持された触媒(例えば、Pt-Mo/担体)は、Pt化合物(例えば、H2PtCl6等)とMo化合物[例えば、(NH46Mo724・4H2O等]を水に溶解して得られる溶液中に担体(酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム又はハイドロキシアパタイト)を浸漬し、その後、水を留去して乾燥した後、焼成することにより調製することができる。
 また、例えば、M1としてのPtとM2としてのMoが、Mo-Ptの順に逐次的に担体に担持された触媒(例えば、Pt/Mo/担体)は、まず担体(酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム又はハイドロキシアパタイト)を、Mo化合物[例えば、(NH46Mo724・4H2O等]を水に溶解して得られる溶液中に浸漬し、その後、水を留去して乾燥し、次いでPt化合物(例えば、H2PtCl6等)を水に溶解して得られる溶液中に浸漬し、その後、水を留去して乾燥した後、焼成することにより調製することができる。
 前記溶液中に担体を浸漬する際の温度は、例えば10~80℃程度である。
 前記溶液中に担体を浸漬する時間は、例えば1~30時間、好ましくは1~5時間である。
 前記焼成は、例えばマッフル炉等を使用して行われる。焼成温度は、例えば300℃以上、700℃未満である。焼成時間は、例えば1~5時間である。焼成温度が上記範囲を上回ると、担体に担持された金属種が凝集するためか、触媒活性が急激に低下する傾向がある。焼成温度は、触媒活性を高める点から、350~650℃が好ましく、特に400~550℃が好ましく、とりわけ450~550℃が好ましい。
 また、焼成後、さらに還元処理を施してもよい。還元処理に使用する還元剤としては、例えば、水素(H2)等を挙げることができる。
 還元処理温度及び時間としては、例えば0~600℃(好ましくは、100~200℃)の温度で、0.5~5時間程度(好ましくは、0.5~2時間)である。
 上記調製方法により得られた触媒は、その後、洗浄処理(水や有機溶媒等により洗浄)、乾燥処理(真空乾燥等により乾燥)等を施してもよい。
 (基質)
 本開示において、エーテルの製造方法では、基質として、カルボン酸エステルを使用する。前記カルボン酸エステルとしては、脂肪族カルボン酸、脂環式カルボン酸、芳香族カルボン酸及び複素環式カルボン酸からなる群より選択されるカルボン酸と、脂肪族アルコール、脂環式アルコール、芳香族アルコール、複素環式アルコール及びフェノール類からなる群より選択される水酸基含有化合物とのエステルが挙げられる。前記カルボン酸エステルは、1分子中に1個のエステル結合(-C(=O)O-)を有する化合物でもよく、1分子中に2以上のエステル結合を有する化合物であってもよい。
 前記カルボン酸エステルの代表的な例として、下記式(1)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、R1は水素原子、又は式中のカルボニル基との隣接部位に炭素原子を有する有機基を示し、R2は式中の酸素原子との結合部位に炭素原子を有する有機基を示す)      
 前記R1における「式中のカルボニル基との隣接部位に炭素原子を有する有機基」、前記R2における「式中の酸素原子との結合部位に炭素原子を有する有機基」としては、例えば、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素環式基、これらの2個以上が、エーテル結合、チオエーテル結合、-NH-、-C(=O)-及び-C(=S)-からなる群より選択される1又は2以上の連結基を介して、又は介することなく、結合した基などが挙げられる。
 前記脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ペンチル、オクチル、2-エチルヘキシル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル基等の炭素数1~20(好ましくは、炭素数1~12)の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基;ビニル、アリル、プロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、1-ペンテニル、2-ペンテニル基等の炭素数2~20(好ましくは、炭素数2~12)の直鎖状又は分岐鎖状アルケニル基等が挙げられる。
 前記脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル基等の炭素数3~10(好ましくは、炭素数3~6)のシクロアルキル基;シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロオクテニル基等の炭素数3~10(好ましくは、炭素数3~6)のシクロアルケニル基等が挙げられる。
 前記芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル、ビフェニル、ナフチル、ビナフチル、アントラセニル基等の炭素数6~20のアリール基等が挙げられる。
 前記複素環式基としては、例えば、2-フリル基、2-チエニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基、4-ピリジル基、2-キノリル基、4-ピペリジニル基、2-モルホリニル基などの、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子からなる群より選択されるヘテロ原子を1又は2以上有する芳香族性又は非芳香族性の複素環式基が挙げられる。
 前記脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素環式基は、置換基を有していてもよい。このような置換基として、例えば、C1-5アルキル基、C1-5アルコキシ基、C6-10アリール基、C6-10アリールオキシ基、C7-11アラルキル基、C7-11アラルキルオキシ基、オキソ基、ハロゲン原子、C1-5ハロアルキル基等が挙げられる。
 [エーテルの製造方法]
 本開示のエーテルの製造方法では、上記触媒の存在下で基質であるカルボン酸エステルを分子状水素で還元して、該エステルが有する-C(=O)O-基を-CH2O-基に変換して、対応するエーテルを製造する。
 本開示のエーテルの製造方法では、使用する基質(カルボン酸エステル)に応じたエーテルが得られる。例えば、基質として前記式(1)で表されるカルボン酸エステルを用いた場合、下記式(2)で表されるエーテルが得られる。このように、基質を選択することにより、種々の対称エーテル又は非対称エーテルを製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、R1、R2は上記に同じ)
 カルボン酸エステルからエーテルへの反応機構は、直接脱酸素が起きる過程と、カルボン酸エステルがまず加水分解されてカルボン酸とアルコール(アルコール-1)が生成し、該カルボン酸が還元されてアルコール(アルコール-2)が生成し、該アルコール-2と前記アルコール-1の脱水反応によりエーテルが生成する過程の2種類が考えられるが、カルボン酸とアルコールを原料として用いても対応するエーテルが生成しなかったことから、本反応は、エステルから直接脱酸素が起きる機構で進むと考えられる。
 触媒の使用量(触媒に含まれる白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム又はイリジウム金属換算)は、基質に対して、例えば0.01~30モル%、好ましくは0.1~10モル%、特に好ましくは0.5~5モル%、最も好ましくは1~5モル%である。
 また、触媒の使用量(触媒に含まれるモリブデン、レニウム、タングステン又はバナジウム金属換算)は、基質に対して、例えば0.01~10モル%、好ましくは0.05~5モル%、特に好ましくは0.1~2モル%である。
 触媒を上記範囲で使用すると、効率よく基質を還元して、良好な収率で対応するエーテルを製造することができる。
 水素を用いた還元反応は、例えば水素雰囲気下で反応を行う方法や、水素ガスをバブリングする方法等により行われる。
 本開示では、上記触媒を使用するため、-C(=O)O-基の-CH2O-基への還元を速やかに進行させることができる。還元反応時の水素圧は、例えば、0.1~20MPa、好ましくは1~15MPa、より好ましくは2~10MPa、特に好ましくは2.5~8MPaである。
 また、還元反応の反応温度は、例えば20~250℃、好ましくは50~230℃、より好ましくは70~220℃(例えば、80~180℃)、特に好ましくは120~200℃(例えば、90~160℃)である。反応温度を上記範囲とすることにより、基質の還元反応が促進され、且つ目的物の分解を抑制でき、収率よくエーテルを得ることができる。
 還元反応の反応時間は、例えば0.5~200時間、好ましくは0.6~36時間、より好ましくは1~15時間、特に好ましくは2~10時間である。反応時間を上記範囲とすることにより、基質の還元反応が促進され、且つ目的物の分解を抑制でき、収率よくエーテルを得ることができる。
 還元反応はバッチ式、セミバッチ式、連続式などの何れの方法で行うこともできる。
 還元反応は液相で行うことが好ましい。すなわち、本発明における還元反応は液相反応が好ましい。
 還元反応は無溶媒で行うこともできるし、溶媒を用いて行うこともできる。溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、1,4-ジオキサン等のエーテル系溶媒(鎖状エーテル又は環状エーテル);ヘキサン、オクタン、デカン、ドデカン、シクロヘキサン、トルエン等の炭化水素系溶媒(脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素又は芳香族炭化水素);1,2-ジクロロエタン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素系溶媒;エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール;水などを挙げることができる。これらは1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。なお、溶媒として水を用いると、アルコールの副生が増加する傾向となる。
 溶媒の使用量は、基質の種類等により適宜選択できる。反応に供する全液中の基質の濃度(バッチ式の場合は基質の初期濃度)は、例えば0.01~100重量%、好ましくは0.1~50重量%、より好ましくは1~20重量%である。
 本開示のエーテルの製造方法では、不均一系の触媒を使用するため、反応終了後、生成物と触媒とを濾過等により容易に分離回収できる。そのため、触媒の再利用が容易である。また、主な副生物はクリーンな水であり、大量の塩廃棄物や有害な廃棄物を排出することがない。
 反応終了後、反応生成物は、例えば、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィーなどの分離手段や、これらを組み合わせた分離手段により分離精製できる。
 本開示のエーテルの製造方法では、基質であるカルボン酸エステルを、対応するエーテルに転化することができる。
 なお、本明細書に開示された各々の態様は、本明細書に開示された他のいかなる特徴とも組み合わせることができる。また、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本開示の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、及びその他の変更が可能である。本開示は、実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
 以下、実施例により、本開示をさらに具体的に説明する。
 調製例1
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 (NH46Mo724・4H2O 0.0088gを水50mLに溶解して得られたMo溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.0gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターを用いて水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化ジルコニウムを、H2PtCl 0.0820gを水50mLに溶解して得られたPt溶液中に、室温(25℃)条件下で4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターを用いて水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(1)[Pt/Mo/ZrO2、Pt担持量:0.2mmol/g(担体)、Mo担持量:0.05mmol/g(担体)、Mo/Pt(モル比)=0.25]を得た。
 調製例2
 (触媒の調製:共含浸法)
 H2PtCl6 0.0820gと(NH46Mo724・4H2O 0.0088gを水50mLに溶解して得られた溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.008gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去した。これにより粉末を得た。その後、得られた粉末を空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(2)[Pt-Mo/ZrO2、Pt担持量:0.2mmol/g(担体)、Mo担持量:0.05mmol/g(担体)、Mo/Pt(モル比)=0.25]を得た。
 調製例3
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 H2PtCl6 0.0820gを水50mLに溶解して得られたPt溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.0gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化ジルコニウムを、(NH46Mo724・4H2O 0.0088gを水50mLに溶解して得られた溶液中に、室温(25℃)条件下で4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(3)[Mo/Pt/ZrO2、Pt担持量:0.2mmol/g(担体)、Mo担持量:0.05mmol/g(担体)、Mo/Pt(モル比)=0.25]を得た。
 調製例4
 (触媒の調製:含浸法)
 (NH46Mo724・4H2O 0.0088gを水50mLに溶解して得られたMo溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.001gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(4)[Mo/ZrO2、Mo担持量:0.05mmol/g(担体)]を得た。
 調製例5
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 (NH4)ReO4 0.0134gを水50mLに溶解して得られたRe溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.0gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化ジルコニウムを、H2PtCl6  0.0820gを水50mLに溶解して得られたPt溶液中に、室温(25℃)条件下で4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(5)[Pt/Re/ZrO2、Pt担持量:0.2mmol/g(担体)、Re担持量:0.05mmol/g(担体)、Re/Pt(モル比)=0.25]を得た。
 調製例6
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 (NH4102(W276 0.0128gを水50mLに溶解して得られたW溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.0gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化ジルコニウムを、H2PtCl6 0.0820gを水50mLに溶解して得られたPt溶液中に、室温(25℃)条件下で4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(6)[Pt/W/ZrO2、Pt担持量:0.2mmol/g(担体)、W担持量:0.05mmol/g(担体)、W/Pt(モル比)=0.25]を得た。
 調製例7
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 NH4VO3 0.0058gを水50mLに溶解して得られたV溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.0gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化ジルコニウムを、H2PtCl6  0.0820gを水50mLに溶解して得られたPt溶液中に、室温(25℃)条件下で4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(7)[Pt/V/ZrO2、Pt担持量:0.2mmol/g(担体)、V担持量:0.05mmol/g(担体)、V/Pt(モル比)=0.25]を得た。
 調製例8
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 (NH4)ReO4 0.0134gを水50mLに溶解して得られたRe溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.0gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化ジルコニウムを、RuCl3  0.0415gを水50mLに溶解して得られたRu溶液中に、室温(25℃)条件下で4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(8)[Ru/Re/ZrO2、Ru担持量:0.2mmol/g(担体)、Re担持量:0.05mmol/g(担体)、Re/Ru(モル比)=0.25]を得た。
 調製例9
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 (NH4102(W276 0.0128gを水50mLに溶解して得られたW溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.0gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化ジルコニウムを、RuCl3 0.0415gを水50mLに溶解して得られたRu溶液中に、室温(25℃)条件下で4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(9)[Ru/W/ZrO2、Ru担持量:0.2mmol/g(担体)、W担持量:0.05mmol/g(担体)、W/Ru(モル比)=0.25]を得た。
 調製例10
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 NH4VO3 0.0058gを水50mLに溶解して得られたV溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.0gを4時間浸漬した。ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去した後、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化ジルコニウムを、RuCl3 0.0415gを水50mLに溶解して得られたRu溶液中に、室温(25℃)条件下で4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(9)[Ru/V/ZrO2、Ru担持量:0.2mmol/g(担体)、V担持量:0.05mmol/g(担体)、V/Ru(モル比)=0.25]を得た。
 調製例11
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 (NH4)ReO4 0.0134gを水50mLに溶解して得られたRe溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.0gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化ジルコニウムを、RhCl3 0.0419gを水50mLに溶解して得られたRh溶液中に、室温(25℃)条件下で4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去した後、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(11)[Rh/Re/ZrO2、Rh担持量:0.2mmol/g(担体)、Re担持量:0.05mmol/g(担体)、Re/Rh(モル比)=0.25]を得た。
 調製例12
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 NH4VO3 0.0058gを水50mLに溶解して得られたV溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.0gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化ジルコニウムを、RhCl3 0.0419gを水50mLに溶解して得られたRh溶液中に、室温(25℃)条件下で4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(12)[Rh/V/ZrO2、Rh担持量:0.2mmol/g(担体)、V担持量:0.05mmol/g(担体)、V/Rh(モル比)=0.25]を得た。
 調製例13
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 (NH46Mo724・4H2O 0.0088gを水50mLに溶解して得られたMo溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.0gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化ジルコニウムを、Pd(OAc)2 0.0449gをアセトン50mLに溶解して得られたPd溶液中に、室温(25℃)条件下で4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(13)[Pd/Mo/ZrO2、Pd担持量:0.2mmol/g(担体)、Mo担持量:0.05mmol/g(担体)、Mo/Pd(モル比)=0.25]を得た。
 調製例14
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 (NH4102(W276 0.0128gを水50mLに溶解して得られたW溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.0gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化ジルコニウムを、Pd(OAc)2  0.0449gをアセトン50mLに溶解して得られたPd溶液中に、室温(25℃)条件下で4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(14)[Pd/W/ZrO2、Pd担持量:0.2mmol/g(担体)、W担持量:0.05mmol/g(担体)、W/Pd(モル比)=0.25]を得た。
 調製例15
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 (NH46Mo724・4H2O 0.0088gを水50mLに溶解して得られたMo溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.0gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化ジルコニウムを、H2IrCl6 0.0814gを水50mLに溶解して得られたIr溶液中に、室温(25℃)条件下で4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(15)[Ir/Mo/ZrO2、Ir担持量:0.2mmol/g(担体)、Mo担持量:0.05mmol/g(担体)、Mo/Ir(モル比)=0.25]を得た。
 調製例16
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 (NH4)ReO4 0.0134gを水50mLに溶解して得られたRe溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.0gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化ジルコニウムを、H2IrCl6 0.0814gを水50mLに溶解して得られたIr溶液中に、室温(25℃)条件下で4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(16)[Ir/Re/ZrO2、Ir担持量:0.2mmol/g(担体)、Re担持量:0.05mmol/g(担体)、Re/Ir(モル比)=0.25]を得た。
 調製例17
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 (NH4102(W276 0.1530gを水50mLに溶解して得られたW溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.0gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化ジルコニウムを、H2IrCl0.0814gを水50mLに溶解して得られたIr溶液中に、室温(25℃)条件下で4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(17)[Ir/W/ZrO2、Ir担持量:0.2mmol/g(担体)、W担持量:0.05mmol/g(担体)、W/Ir(モル比)=0.25]を得た。
 調製例18
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 (NH46Mo724・4H2O 0.0088gを水50mLに溶解して得られたMo溶液中に、室温(25℃)条件下で、ハイドロキシアパタイト(HAP、商品名「リン酸三カルシウム」、富士フイルム和光純薬社製)1.0gを4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記ハイドロキシアパタイトを、H2PtCl6 0.0820gを水50mLに溶解して得られたPt溶液中に、室温(25℃)条件下で4時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(18)[Pt/Mo/HAP、Pt担持量:0.2mmol/g(担体)、Mo担持量:0.05mmol/g(担体)、Mo/Pt(モル比)=0.25]を得た。
 調製例19
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 (NH46Mo724・4H2O 0.0066gを水50mLに溶解して得られたMo溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化ジルコニウム(ZrO2、比表面積:22.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-ZRO-8」)1.5gを12時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターを用いて水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化ジルコニウムを、H2PtCl 0.0820gを水50mLに溶解して得られたPt溶液中に、室温(25℃)条件下で12時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターを用いて水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(19)[Pt/Mo/ZrO2、Pt担持量:0.13mmol/g(担体)、Mo担持量:0.025mmol/g(担体)、Mo/Pt(モル比)=0.19]を得た。
 調製例20
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 (NH46Mo724・4H2O 0.0066gを水50mLに溶解して得られたMo溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化チタン(TiO2、比表面積:18.0m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-TiO-2」)1.8gを12時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターを用いて水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化チタンを、H2PtCl 0.0820gを水50mLに溶解して得られたPt溶液中に、室温(25℃)条件下で12時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターを用いて水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(20)[Pt/Mo/TiO2、Pt担持量:0.11mmol/g(担体)、Mo担持量:0.021mmol/g(担体)、Mo/Pt(モル比)=0.19]を得た。
 調製例21
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 (NH46Mo724・4H2O 0.0066gを水50mLに溶解して得られたMo溶液中に、室温(25℃)条件下で、ハイドロキシアパタイト(HAP、商品名「リン酸三カルシウム」、富士フイルム和光純薬社製)0.56gを12時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記ハイドロキシアパタイトを、H2PtCl6  0.0820gを水50mLに溶解して得られたPt溶液中に、室温(25℃)条件下で12時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(21)[Pt/Mo/HAP、Pt担持量:0.36mmol/g(担体)、Mo担持量:0.067mmol/g(担体)、Mo/Pt(モル比)=0.19]を得た。
 調製例22
 (触媒の調製:逐次含浸法)
 (NH46Mo724・4H2O 0.0066gを水50mLに溶解して得られたMo溶液中に、室温(25℃)条件下で、酸化セリウム(CeO2、比表面積:123.1m2/g、触媒学会参照触媒「JRC-CEO-2」)0.27gを12時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させた。
 乾燥後、上記酸化セリウムを、H2PtCl6  0.0820gを水50mLに溶解して得られたPt溶液中に、室温(25℃)条件下で12時間浸漬した。浸漬後、ロータリーエバポレーターにて減圧下で水を留去し、110℃で乾燥させ、更に、空気雰囲気下、マッフル炉にて500℃で3時間焼成して、触媒(22)[Pt/Mo/CeO2、Pt担持量:0.74mmol/g(担体)、Mo担持量:0.139mmol/g(担体)、Mo/Pt(モル比)=0.19]を得た。
 実施例1
 テフロン(登録商標)製内筒を備えたオートクレーブに、基質としてのヘキサン酸メチル1ミリモルと触媒(1)(Pt/Mo/ZrO2)100mg[基質に対して2モル%のPt、0.5モル%のMo(金属換算)]、及びジイソプロピルエーテル3mLを仕込み、水素圧5MPaの条件下、180℃で3時間反応させて反応生成物を得た。ガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)(内部標準法)を使用して、基質の転化率(conv.[%])及び各反応生成物の収率(yield[%])を測定した。その結果、基質の転化率は91%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサンが生成していた(下記式参照)。ヘキシルメチルエーテルの収率は46%、1-ヘキサノールの収率は2%、ヘキサンの収率は30%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 実施例2
 触媒(1)に代えて触媒(2)(Pt-Mo/ZrO2)を使用した以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は89%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサンが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は40%、1-ヘキサノールの収率は2%、ヘキサンの収率は25%であった。
 実施例3
 触媒(1)に代えて触媒(3)(Mo/Pt/ZrO2)を使用した以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は91%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサンが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は42%、1-ヘキサノールの収率は3%、ヘキサンの収率は26%であった。
 実施例4
 反応温度を140℃とした以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は95%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサンが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は59%、1-ヘキサノールの収率は1%、ヘキサンの収率は22%であった。
 比較例1
 触媒(1)に代えて触媒(4)(Mo/ZrO2)を使用し、反応温度を140℃とした以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は1%であった。ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール、ヘキサンは生成していなかった。
 実施例5
 反応時間を1時間とした以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は76%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサンが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は42%、1-ヘキサノールの収率は2%、ヘキサンの収率は33%であった。
 実施例6
 反応時間を6時間とした以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は97%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサンが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は45%、1-ヘキサノールの収率は1%、ヘキサンの収率は14%であった。
 実施例7
 反応時間を12時間とした以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は97%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサンが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は46%、1-ヘキサノールの収率は2%、ヘキサンの収率は46%であった。
 実施例8
 反応温度を160℃とした以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は89%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサンが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は49%、1-ヘキサノールの収率は2%、ヘキサンの収率は22%であった。
 実施例9
 反応温度を150℃とした以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は96%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサンが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は48%、1-ヘキサノールの収率は1%、ヘキサンの収率は28%であった。
 実施例10
 反応温度を130℃とした以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は94%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサンが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は50%、1-ヘキサノールの収率は2%、ヘキサンの収率は33%であった。
 実施例11
 反応温度を120℃とした以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は77%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサンが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は49%、1-ヘキサノールの収率は7%、ヘキサンの収率は19%であった。
 実施例12
 反応温度を100℃とした以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は63%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサンが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は35%、1-ヘキサノールの収率は12%、ヘキサンの収率は6%であった。
 実施例13
 反応温度を80℃とした以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は33%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサンが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は16%、1-ヘキサノールの収率は10%、ヘキサンの収率は3%であった。
 実施例14
 溶媒をジイソプロピルエーテルからジエチルエーテルに代え、反応時間を1時間としたこと以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は91%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノールが生成していた。ヘキサンは生成していなかった。ヘキシルメチルエーテルの収率は53%、1-ヘキサノールの収率は1%であった。
 実施例15
 溶媒を用いなかったこと以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は99%であり、ヘキシルメチルエーテル及びヘキサンが生成していた。1-ヘキサノールは生成していなかった。ヘキシルメチルエーテルの収率は59%、ヘキサンの収率は39%であった。
 実施例16
 溶媒をジイソプロピルエーテルからオクタンに代え、反応時間を12時間としたこと以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は82%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサンが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は29%、1-ヘキサノールの収率は6%、ヘキサンの収率は38%であった。
 実施例17
 触媒(1)に代えて触媒(5)(Pt/Re/ZrO2)を使用し、溶媒をジイソプロピルエーテルからジエチルエーテルに代えた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は56%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサン酸ヘキシルが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は8%、1-ヘキサノールの収率は7%、ヘキサン酸ヘキシルの収率は1%であった。
 実施例18
 触媒(1)に代えて触媒(6)(Pt/W/ZrO2)を使用し、溶媒をジイソプロピルエーテルからジエチルエーテルに代えた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は42%であり、ヘキシルメチルエーテルが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は6%であった。
 実施例19
 触媒(1)に代えて触媒(7)(Pt/V/ZrO2)を使用し、溶媒をジイソプロピルエーテルからジエチルエーテルに代えた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は32%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノールが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は1%、1-ヘキサノールの収率は5%であった。
 実施例20
 触媒(1)に代えて触媒(8)(Ru/Re/ZrO2)を使用し、溶媒をジイソプロピルエーテルからジエチルエーテルに代えた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は44%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサン酸ヘキシルが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は4%、1-ヘキサノールの収率は4%、ヘキサン酸ヘキシルの収率は1%であった。
 実施例21
 触媒(1)に代えて触媒(9)(Ru/W/ZrO2)を使用し、溶媒をジイソプロピルエーテルからジエチルエーテルに代えた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は30%であり、ヘキシルメチルエーテルが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は5%であった。
 実施例22
 触媒(1)に代えて触媒(10)(Ru/V/ZrO2)を使用し、溶媒をジイソプロピルエーテルからジエチルエーテルに代えた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は32%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノールが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は1%、1-ヘキサノールの収率は5%であった。
 実施例23
 触媒(1)に代えて触媒(11)(Rh/Re/ZrO2)を使用し、溶媒をジイソプロピルエーテルからジエチルエーテルに代えた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は42%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサン酸ヘキシルが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は1%、1-ヘキサノールの収率は3%、ヘキサン酸ヘキシルの収率は1%であった。
 実施例24
 触媒(1)に代えて触媒(12)(Rh/V/ZrO2)を使用し、溶媒をジイソプロピルエーテルからジエチルエーテルに代えた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は23%であり、ヘキシルメチルエーテルが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は1%であった。
 実施例25
 触媒(1)に代えて触媒(13)(Pd/Mo/ZrO2)を使用し、溶媒をジイソプロピルエーテルからジエチルエーテルに代えた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は35%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノールが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は3%、1-ヘキサノールの収率は1%であった。
 実施例26
 触媒(1)に代えて触媒(14)(Pd/W/ZrO2)を使用し、溶媒をジイソプロピルエーテルからジエチルエーテルに代えた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は30%であり、ヘキシルメチルエーテルが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は2%であった。
 実施例27
 触媒(1)に代えて触媒(15)(Ir/Mo/ZrO2)を使用し、溶媒をジイソプロピルエーテルからジエチルエーテルに代えた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は43%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサン酸ヘキシルが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は3%、1-ヘキサノールの収率は4%、ヘキサン酸ヘキシルの収率は1%であった。
 実施例28
 触媒(1)に代えて触媒(16)(Ir/Re/ZrO2)を使用し、溶媒をジイソプロピルエーテルからジエチルエーテルに代えた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は32%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノール及びヘキサン酸ヘキシルが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は1%、1-ヘキサノールの収率は5%、ヘキサン酸ヘキシルの収率は1%であった。
 実施例29
 触媒(1)に代えて触媒(17)(Ir/W/ZrO2)を使用し、溶媒をジイソプロピルエーテルからジエチルエーテルに代えた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は40%であり、ヘキシルメチルエーテルが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は3%であった。
 実施例30
 触媒(1)に代えて触媒(18)(Pt/Mo/HAP)を使用し、溶媒をジイソプロピルエーテルからジエチルエーテルに代えた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は73%であり、ヘキシルメチルエーテル、1-ヘキサノールが生成していた。ヘキシルメチルエーテルの収率は16%、1-ヘキサノールの収率は6%であった。
 実施例31
 テフロン(登録商標)製内筒を備えたオートクレーブに、基質としての酢酸シクロヘキシル1ミリモル(0.142g)と触媒(19)(Pt/Mo/ZrO2)0.15g[基質に対して2モル%のPt、0.375モル%のMo(金属換算)]、及びn-ヘキサン3mLを仕込み、水素圧5atmの条件下、100℃で4時間反応させて反応生成物を得た。ガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)(内部標準法)を使用して、基質の転化率(conv.[%])及び各反応生成物の収率(yield[%])を測定した。その結果、基質の転化率は97%であり、シクロヘキシルエチルエーテル及びシクロヘキサンが生成していた(下記式参照)。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は70%、シクロヘキサンの収率は23%であった。なお、シクロヘキシルアルコールは生成していなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 実施例32
 テフロン(登録商標)製内筒を備えたオートクレーブに、基質としての酢酸シクロヘキシル0.25ミリモル(0.036g)と触媒(19)(Pt/Mo/ZrO2)0.0375g[基質に対して2モル%のPt、0.375モル%のMo(金属換算)]、及びn-ヘキサン0.8mLを仕込み、水素圧1atmの条件下、100℃で8時間反応させて反応生成物を得た。ガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)(内部標準法)を使用して、基質の転化率(conv.[%])及び各反応生成物の収率(yield[%])を測定した。その結果、基質の転化率は100%であり、シクロヘキシルエチルエーテル及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は57%、シクロヘキサンの収率は26%であった。なお、シクロヘキシルアルコールは生成していなかった。
 実施例33
 実施例31で使用した触媒を遠心分離により回収し、空気中110℃で3時間乾燥後、酸素ガス流通下、300℃で20分間処理した。その回収した触媒を用いて再度実施例31と同じ条件で実験を行った。その結果、基質の転化率は97%であり、シクロヘキシルエチルエーテル及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は67%、シクロヘキサンの収率は25%であった。なお、シクロヘキシルアルコールは生成していなかった。
 実施例34
 テフロン(登録商標)製内筒を備えたオートクレーブに、基質としての酢酸シクロヘキシル21.1ミリモル(3g)と触媒(19)(Pt/Mo/ZrO2)0.45g、及びn-ヘキサン30mLを仕込み、水素圧50atmの条件下、100℃で112時間反応させて反応生成物を得た。ガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)(内部標準法)を使用して、基質の転化率(conv.[%])及び各反応生成物の収率(yield[%])を測定した。その結果、基質の転化率は88%であり、シクロヘキシルエチルエーテル、シクロヘキシルアルコール及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は58%、シクロヘキシルアルコールの収率は6%、シクロヘキサンの収率は21%であった。
 実施例35
 テフロン(登録商標)製内筒を備えたオートクレーブに、基質としての酢酸シクロヘキシル1ミリモル(0.142g)と触媒(20)(Pt/Mo/TiO2)0.180g[基質に対して2モル%のPt、0.375モル%のMo(金属換算)]、及びn-ヘキサン3mLを仕込み、水素圧5atmの条件下、100℃で4時間反応させて反応生成物を得た。ガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)(内部標準法)を使用して、基質の転化率(conv.[%])及び各反応生成物の収率(yield[%])を測定した。その結果、基質の転化率は87%であり、シクロヘキシルエチルエーテル及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は52%、シクロヘキサンの収率は28%であった。なお、シクロヘキシルアルコールは生成していたが、収率は1%未満であった。
 実施例36
 テフロン(登録商標)製内筒を備えたオートクレーブに、基質としての酢酸シクロヘキシル1ミリモル(0.142g)と触媒(21)(Pt/Mo/HAP)0.060g[基質に対して2モル%のPt、0.375モル%のMo(金属換算)]、及びn-ヘキサン3mLを仕込み、水素圧5atmの条件下、100℃で4時間反応させて反応生成物を得た。ガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)(内部標準法)を使用して、基質の転化率(conv.[%])及び各反応生成物の収率(yield[%])を測定した。その結果、基質の転化率は30%であり、シクロヘキシルエチルエーテル、シクロヘキシルアルコール及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は19%、シクロヘキシルアルコールの収率は1%、シクロヘキサンの収率は10%であった。
 実施例37
 テフロン(登録商標)製内筒を備えたオートクレーブに、基質としての酢酸シクロヘキシル1ミリモル(0.142g)と触媒(22)(Pt/Mo/CeO2)0.031g[基質に対して2モル%のPt、0.375モル%のMo(金属換算)]、及びn-ヘキサン3mLを仕込み、水素圧5atmの条件下、100℃で4時間反応させて反応生成物を得た。ガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)(内部標準法)を使用して、基質の転化率(conv.[%])及び各反応生成物の収率(yield[%])を測定した。その結果、基質の転化率は4%であり、シクロヘキシルエチルエーテル、シクロヘキシルアルコール及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は1%、シクロヘキシルアルコールの収率は2%、シクロヘキサンの収率は1%であった。
 実施例38
 テフロン(登録商標)製内筒を備えたオートクレーブに、基質としての酢酸シクロヘキシル1ミリモル(0.142g)と触媒(19)(Pt/Mo/ZrO2)0.15g[基質に対して2モル%のPt、0.375モル%のMo(金属換算)]、及びエタノール3mLを仕込み、水素圧5atmの条件下、100℃で4時間反応させて反応生成物を得た。ガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)(内部標準法)を使用して、基質の転化率(conv.[%])及び各反応生成物の収率(yield[%])を測定した。その結果、基質の転化率は22%であり、シクロヘキシルエチルエーテル及びシクロヘキシルアルコールが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は12%、シクロヘキシルアルコールの収率は7%であった。なお、シクロヘキサンは生成していなかった。
 実施例39
 テフロン(登録商標)製内筒を備えたオートクレーブに、基質としての酢酸シクロヘキシル1ミリモル(0.142g)と触媒(19)(Pt/Mo/ZrO2)0.15g[基質に対して2モル%のPt、0.375モル%のMo(金属換算)]、及びジイソプロピルエーテル3mLを仕込み、水素圧5atmの条件下、90℃で5時間反応させて反応生成物を得た。ガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)(内部標準法)を使用して、基質の転化率(conv.[%])及び各反応生成物の収率(yield[%])を測定した。また、シクロヘキシルエチルエーテルの選択率(selectivity[%])を計算で求めた(選択率[%]=生成したシクロヘキシルエチルエーテルのモル数/転化した酢酸シクロヘキシルのモル数×100)。その結果、基質の転化率は63%であり、シクロヘキシルエチルエーテル、シクロヘキシルアルコール及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は48%(選択率76%)、シクロヘキシルアルコールの収率は5%、シクロヘキサンの収率は10%であった。
 実施例40
 反応温度を100℃、反応時間を4時間とした以外は実施例39と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は89%であり、シクロヘキシルエチルエーテル、シクロヘキシルアルコール及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は68%(選択率76%)、シクロヘキシルアルコールの収率は1%、シクロヘキサンの収率は18%であった。
 実施例41
 反応温度を100℃とした以外は実施例39と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は77%であり、シクロヘキシルエチルエーテル、シクロヘキシルアルコール及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は60%(選択率78%)、シクロヘキシルアルコールの収率は2%、シクロヘキサンの収率は18%であった。
 実施例42
 反応温度を120℃、反応時間を4時間とした以外は実施例39と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は99%であり、シクロヘキシルエチルエーテル及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は66%(選択率67%)、シクロヘキサンの収率は29%であった。なお、シクロヘキシルアルコールは生成していなかった。
 実施例43
 反応温度を100℃、水素圧を10atm、反応時間を4時間とした以外は実施例39と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は95%であり、シクロヘキシルエチルエーテル、シクロヘキシルアルコール及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は72%(選択率76%)、シクロヘキシルアルコールの収率は2%、シクロヘキサンの収率は19%であった。
 実施例44
 テフロン(登録商標)製内筒を備えたオートクレーブに、基質としての酢酸シクロヘキシル1ミリモル(0.142g)と触媒(19)(Pt/Mo/ZrO2)0.15g[基質に対して2モル%のPt、0.375モル%のMo(金属換算)]、及びジイソプロピルエーテル3mLを仕込み、水素圧2atmの条件下、100℃で4時間反応させて反応生成物を得た。ガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)(内部標準法)を使用して、基質の転化率(conv.[%])及び各反応生成物の収率(yield[%])を測定した。また、シクロヘキシルエチルエーテルの選択率(selectivity[%])を計算で求めた(選択率[%]=生成したシクロヘキシルエチルエーテルのモル数/転化した酢酸シクロヘキシルのモル数×100)。その結果、基質の転化率は87%であり、シクロヘキシルエチルエーテル、シクロヘキシルアルコール及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は62%(選択率71%)、シクロヘキシルアルコールの収率は痕跡程度、シクロヘキサンの収率は22%であった。
 実施例45
 水素圧を3atmとした以外は実施例44と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は94%であり、シクロヘキシルエチルエーテル、シクロヘキシルアルコール及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は66%(選択率70%)、シクロヘキシルアルコールの収率は痕跡程度、シクロヘキサンの収率は18%であった。
 実施例46
 水素圧を3.5atmとした以外は実施例44と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は90%であり、シクロヘキシルエチルエーテル、シクロヘキシルアルコール及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は71%(選択率79%)、シクロヘキシルアルコールの収率は1%、シクロヘキサンの収率は20%であった。
 実施例47
 水素圧を8atmとした以外は実施例44と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は91%であり、シクロヘキシルエチルエーテル、シクロヘキシルアルコール及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は72%(選択率79%)、シクロヘキシルアルコールの収率は2%、シクロヘキサンの収率は17%であった。
 実施例48
 テフロン(登録商標)製内筒を備えたオートクレーブに、基質としての酢酸シクロヘキシル1ミリモル(0.142g)と触媒(19)(Pt/Mo/ZrO2)0.15g[基質に対して2モル%のPt、0.375モル%のMo(金属換算)]、及びジイソプロピルエーテル3mLを仕込み、水素圧3atmの条件下、100℃で2時間反応させて反応生成物を得た。ガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)(内部標準法)を使用して、基質の転化率(conv.[%])及び各反応生成物の収率(yield[%])を測定した。また、シクロヘキシルエチルエーテルの選択率(selectivity[%])を計算で求めた(選択率[%]=生成したシクロヘキシルエチルエーテルのモル数/転化した酢酸シクロヘキシルのモル数×100)。その結果、基質の転化率は20%であり、シクロヘキシルエチルエーテル及びシクロヘキシルアルコールが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は17%(選択率72%)、シクロヘキシルアルコールの収率は5%であった。なお、シクロヘキサンは生成していなかった。
 実施例49
 反応温度を120℃とした以外は実施例48と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は50%であり、シクロヘキシルエチルエーテル、シクロヘキシルアルコール及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は34%(選択率69%)、シクロヘキシルアルコールの収率は2%、シクロヘキサンの収率は12%であった。
 実施例50
 反応温度を120℃、反応時間を4時間とした以外は実施例48と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は99%超であり、シクロヘキシルエチルエーテル及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は66%(選択率66%)、シクロヘキサンの収率は33%であった。なお、シクロヘキシルアルコールは生成していなかった。
 実施例51
 反応温度を140℃とした以外は実施例48と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は45%であり、シクロヘキシルエチルエーテル、シクロヘキシルアルコール及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は25%(選択率57%)、シクロヘキシルアルコールの収率は痕跡程度、シクロヘキサンの収率は13%であった。
 実施例52
 反応温度を140℃、反応時間を4時間とした以外は実施例48と同様の操作を行った。その結果、基質の転化率は100%であり、シクロヘキシルエチルエーテル及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は57%(選択率57%)、シクロヘキサンの収率は31%であった。なお、シクロヘキシルアルコールは生成していなかった。
 実施例53
 テフロン(登録商標)製内筒を備えたオートクレーブ(内容積100mL)に、基質としての酢酸シクロヘキシル0.5ミリモル(0.071g)と触媒(19)(Pt/Mo/ZrO2)0.075g[基質に対して2モル%のPt、0.375モル%のMo(金属換算)]、及びn-ヘキサン3mLを仕込み、水素圧1atmの条件下、100℃で8時間反応させて反応生成物を得た。ガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)(内部標準法)を使用して、基質の転化率(conv.[%])及び各反応生成物の収率(yield[%])を測定した。その結果、基質の転化率は99%であり、シクロヘキシルエチルエーテル及びシクロヘキサンが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は61%、シクロヘキサンの収率は35%であった。なお、シクロヘキシルアルコールは生成していなかった。
 実施例54
 テフロン(登録商標)製内筒を備えたオートクレーブ(内容積100mL)に、基質としての酢酸シクロヘキシル1ミリモル(0.142g)と触媒(19)(Pt/Mo/ZrO2)0.15g[基質に対して2モル%のPt、0.375モル%のMo(金属換算)]、及びn-ヘキサン3mLを仕込み、水素圧50atmの条件下、25℃で168時間反応させて反応生成物を得た。ガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)(内部標準法)を使用して、基質の転化率(conv.[%])及び各反応生成物の収率(yield[%])を測定した。その結果、基質の転化率は10%であり、シクロヘキシルエチルエーテル及びシクロヘキシルアルコールが生成していた。シクロヘキシルエチルエーテルの収率は2%、シクロヘキシルアルコールの収率は5%であった。なお、シクロヘキサンは生成していなかった。
 以上のまとめとして、本開示の構成及びそのバリエーションを以下に付記する。
[1]下記触媒の存在下で、カルボン酸エステルを分子状水素により還元して、該カルボン酸エステルの-C(=O)O-基が-CH2O-基に変換された対応するエーテルを製造するエーテルの製造方法。
 触媒:金属種として下記M1とM2が下記担体に担持された触媒
 M1:白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム又はイリジウム
 M2:モリブデン、レニウム、タングステン又はバナジウム
 担体:酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム又はハイドロキシアパタイト
[2]前記カルボン酸エステルが、前記式(1)(式中、R1は水素原子、又は式中のカルボニル基との隣接部位に炭素原子を有する有機基を示し、R2は式中の酸素原子との結合部位に炭素原子を有する有機基を示す)で表される化合物である前記[1]記載のエーテルの製造方法。
[3]前記触媒が、金属種としてM2を、金属種としてのM11モルに対して0.05~1モルの範囲で含有する前記[1]又は[2]に記載のエーテルの製造方法。
[4]前記触媒において、M1の担持量(金属換算)が、担体に対して、0.01~10mmol/gである前記[1]~[3]のいずれか1つに記載のエーテルの製造方法。
[5]前記触媒において、M2の担持量(金属換算)が、担体に対して、0.001~1mmol/gである前記[1]~[4]のいずれか1つに記載のエーテルの製造方法。
[6]前記担体の比表面積が、5~250m2/gである前記[1]~[5]のいずれか1つに記載のエーテルの製造方法。
[7]還元反応の反応温度が、20~250℃である前記[1]~[6]のいずれか1つに記載のエーテルの製造方法。
[8]還元反応時の水素圧が、0.1~20MPaである前記[1]~[7]のいずれか1つに記載のエーテルの製造方法。
[9]金属種として下記M1とM2が下記担体に担持された触媒であって、カルボン酸エステルを還元して、該カルボン酸エステルの-C(=O)O-基が-CH2O-基に変換された対応するエーテルを得るのに使用されるエステル還元触媒。
 M1:白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム又はイリジウム
 M2:モリブデン、レニウム、タングステン又はバナジウム
 担体:酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム又はハイドロキシアパタイト
[10]金属種としてM2を、金属種としてのM11モルに対して0.05~1モルの範囲で含有する前記[9]記載のエステル還元触媒。
[11]M1の担持量(金属換算)が、担体に対して、0.01~10mmol/gである前記[9]又は[10]に記載のエステル還元触媒。
[12]M2の担持量(金属換算)が、担体に対して、0.001~1mmol/gである前記[9]~[11]のいずれか1つに記載のエステル還元触媒。
[13]前記担体の比表面積が、5~250m2/gである前記[9]~[12]のいずれか1つに記載のエステル還元触媒。
 本開示のエーテルの製造方法及びエステル還元触媒によれば、カルボン酸エステルを分子状水素により還元して対応するエーテルを、大量の塩廃棄物や有害な廃棄物を排出することなく製造することができる。また、触媒が不均一触媒であるため、反応生成物と触媒との分離が容易である。また、溶媒中での反応だけでなく無溶媒での反応も可能である。さらに、対称エーテルのみならず、非対称エーテルをも合成することができ、適用範囲が広い。

Claims (4)

  1.  下記触媒の存在下で、カルボン酸エステルを分子状水素により還元して、該カルボン酸エステルの-C(=O)O-基が-CH2O-基に変換された対応するエーテルを製造するエーテルの製造方法。
     触媒:金属種として下記M1とM2が下記担体に担持された触媒
     M1:白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム又はイリジウム
     M2:モリブデン、レニウム、タングステン又はバナジウム
     担体:酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム又はハイドロキシアパタイト
  2.  前記カルボン酸エステルが、下記式(1)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、R1は水素原子、又は式中のカルボニル基との隣接部位に炭素原子を有する有機基を示し、R2は式中の酸素原子との結合部位に炭素原子を有する有機基を示す)
    で表される化合物である請求項1記載のエーテルの製造方法。
  3.  触媒が、金属種としてM2を、金属種としてのM11モルに対して0.05~1モルの範囲で含有する請求項1又は2に記載のエーテルの製造方法。
  4.  金属種として下記M1とM2が下記担体に担持された触媒であって、カルボン酸エステルを還元して、該カルボン酸エステルの-C(=O)O-基が-CH2O-基に変換された対応するエーテルを得るのに使用されるエステル還元触媒。
     M1:白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム又はイリジウム
     M2:モリブデン、レニウム、タングステン又はバナジウム
     担体:酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム又はハイドロキシアパタイト
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