烯烃的制造方法_2

文档序号:9400651阅读:来源:国知局
再利用的观点以及维持脱羰基反应的反 应速度以高收率得到烯烃的观点出发,优选为具有150°C以上的耐热性,不溶解于有机溶剂 和反应原料,且能够高分散担载Pd化合物的物质。作为这样的载体,从提高脱羰基反应的 反应速度以高收率得到烯烃的观点出发,优选为氧化物或活性碳,进一步优选为活性碳。作 为氧化物,从提高脱羰基反应的反应速度以高收率得到烯烃的观点出发,优选为硅藻土、氧 化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化铈或者这些的复合氧化 物,进一步优选为二氧化硅、氧化锆、氧化钛,更加优选为氧化锆、氧化钛,进一步更优选为 氧化锆。作为活性碳,从提高脱羰基反应的反应速度以高收率得到烯烃的观点出发,优选将 木质类、椰子壳类、泥炭类、煤炭类的原料通过使用水蒸气、二氧化碳等气体的物理方法、或 者使用氯化锌、磷酸等的化学方法等活化后的活性碳。
[0019] 对于担载Pd化合物的载体,如果综合将催化剂回收再利用的观点以及维持脱羰 基反应的反应速度以高收率得到烯烃的观点,则优选为选自硅藻土、氧化铝、二氧化硅、二 氧化娃-氧化铝、氧化镁、氧化错、氧化钛、氧化铺和这些的复合氧化物以及活性碳中的1种 或2种以上,进一步优选为选自二氧化硅、氧化钛、氧化锆、以及活性碳中的1种或2种以 上,更加优选为活性碳。
[0020] 如果在担载有Pd化合物的催化剂的存在下进行具有0氢原子的羧酸或其衍生物 的脱羰基反应则能够以高收率合成烯烃的理由还不一定明确,但是如下地认为。即,认为由 于本发明所涉及的反应中Pd化合物被担载于载体,因此,可以抑制由于Pd化合物彼此的凝 集而造成的脱羰基反应的反应速度的降低。
[0021] 载体的形态没有特别地限制,例如能够取得微粉末、粗颗粒、球团等任意的物理形 态。从为了使脱羰基反应进行而担载充分的Pd化合物的观点出发,载体的比表面积可以为 30m2/g以上且3000m2/g以下。在载体具有细孔的情况下,其孔容、平均孔径或分布任意,但 从提高脱羰基反应的反应速度以高收率得到烯烃的观点出发,平均孔径优选为lnm以上且 lOOOnm以下。
[0022] 作为本发明的制造方法中使用的Pd化合物担载催化剂的调制方法,优选使用沉 淀法、物理混合法、渗透法等。从催化剂的脱羰基反应的反应活性的观点出发,作为优选的 调制方法可以列举以下的方法。即,为如下的方法,在溶剂中混合易溶性的Pd化合物、载体 以及溶剂调制悬浊物,在悬浊物中使载体中渗透易溶性的Pd化合物。其后,在载体上溶剂 中使之变性为难溶性的Pd化合物来调制渗透物,将所得到的渗透物干燥。得到的Pd化合 物担载催化剂通过在载体中渗透Pd化合物,从而成为载体上担载有Pd化合物的催化剂。
[0023] 构成本发明中使用的催化剂的Pd化合物在载体上的担载量没有特别地限制,从 使Pd化合物在载体上的担载量增加,提高脱羰基反应的反应速度以高收率得到烯烃的观 点出发,相对于载体优选为〇. 1质量%以上,进一步优选为1质量%以上,更加优选为3质 量%以上,进一步更优选为4质量%以上,另外,从Pd化合物的高分散担载,提高脱羰基反 应的反应速度以高收率得到烯烃的观点出发,优选为50质量%以下,进一步优选为15质 量%以下,更加优选为8质量%以下,进一步更优选为6质量%以下。
[0024] 本发明中使用的Pd化合物担载催化剂,从催化剂的回收?再利用等的观点出发, 以在反应体系中不溶解的状态利用,即作为固体催化剂利用。
[0025] 在本发明的烯烃的制造方法中,Pd化合物担载催化剂的使用根据反应条件而适当 确定,从以高收率得到烯烃的观点、以及经济性的观点出发,作为钯化合物优选为〇. 00001 摩尔以上,进一步优选为0. 0001摩尔以上,更加优选为0. 001摩尔以上,进一步更优选为 0. 005摩尔以上,进一步更优选为0. 01摩尔以上,进一步更优选为0. 02摩尔以上。另外, 从以高收率得到烯烃的观点、以及经济性的观点出发,优选为0. 5摩尔以下,进一步优选为 0. 1摩尔以下,更加优选为0. 05摩尔以下,进一步更优选为0. 03摩尔以下。
[0026] 本发明的反应温度,从提高脱羰基反应的反应速度以高收率得到烯烃的观点出 发,优选为l〇〇°C以上,进一步优选为150°C以上,更加优选为200°C以上,进一步更优选为 220°C以上,进一步更优选为225°C以上。另外,从抑制生成的烯烃以及Pd化合物的热分解, 维持脱羰基反应的反应速度以高收率得到烯烃的观点出发,优选为400°C以下,进一步优选 为350°C以下,更加优选为300°C以下,进一步更优选为290°C以下,进一步更优选为280°C 以下。
[0027] 本发明的反应温度,如果综合提高脱羰基反应的反应速度、并且抑制烯烃以及Pd 化合物的热分解,维持脱羰基反应的反应速度,以高收率得到烯烃的观点,则优选为100°C 以上且400°C以下,进一步优选为150°C以上且350°C以下,更加优选为200°C以上且300°C 以下,进一步更优选为220°C以上且290°C以下,进一步更优选为225°C以上且280°C以下。
[0028] 本发明的反应压力只要高选择地并且以快速的反应速度将具有0氢原子的羧酸 或其衍生物转变为目标烯烃就没有特别地限制,可以在减压下至加压下的宽的压力范围内 进行,但是从得到脱羰基反应的良好的反应速度的观点出发,优选为200kPa(绝对压力)以 下,进一步优选为160kPa(绝对压力)以下,更加优选为llOkPa(绝对压力)以下,进一步 更优选为70kPa(绝对压力)以下,进一步更优选为40kPa(绝对压力)以下。另外,从同样 的观点出发,进一步优选为10kPa(绝对压力)以上,更加优选为20kPa(绝对压力)以上。
[0029] 本发明的脱羰基反应在惰性气体气氛下进行。作为惰性气体,可以列举氮气、一氧 化碳、二氧化碳、氩气、氦气等。惰性气体可以在反应容器中流动,另外,也可以用这些气体 将反应容器内置换之后,密闭进行反应。
[0030] 由具有0氢原子的羧酸或其衍生物转换为目标烯烃可以通过用1H-NMR或气相色 谱对反应后的溶液进行分析来确认。
[0031] 在本发明的烯烃的制造方法中,在反应容器中也可以有溶剂、抗氧化剂、助催化成 分等其它成分。
[0032] 作为通过本发明的方法得到的烯烃,不仅是在末端具有双键的结构,也是由这些 异构化的在内部具有双键的内烯烃。反应中生成的烯烃可以通过通常的后处理进行精 制?分离而取出。
[0033] 除了上述的实施方式以外,本发明公开以下的烯烃的制造方法。
[0034] 〈1> 一种稀经的制造方法,其中,在载体上担载有Pd化合物的催化剂的存在下,进 行具有0氢原子的羧酸或其衍生物的脱羰基反应。
[0035] 〈2>如〈1>所述的烯烃的制造方法,其中,Pd化合物优选为含有Pd元素和选自第 15族元素、第16族元素、第17族元素以及氢中的1种以上的元素的化合物,进一步优选为 含有第17族元素的化合物,更加优选为含有Cl、Br或I的化合物,进一步更优选为含有C1 或I的化合物,进一步更优选为含有I的化合物。
[0036] 〈3>如〈1>或〈2>所述的烯烃的制造方法,其中,Pd化合物优选为碘化钯、溴化钯 以及氯化钯,进一步优选为选自碘化钯和氯化钯中的1种或2种以上。
[0037] 〈4>如〈1>~〈3>中任一项所述的烯烃的制造方法,其中,载体为氧化物或活性碳。
[0038] 〈5>如〈4>所述的烯烃的制造方法,其中,载体优选为选自硅藻土、氧化铝、二氧化 硅、二氧化硅-氧化铝、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化铈和这些的复合氧化物以及活性碳中 的1种或2种以上,进一步优选为选
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