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JPH08259487A - 不飽和アルデヒドの製造方法 - Google Patents

不飽和アルデヒドの製造方法

Info

Publication number
JPH08259487A
JPH08259487A JP6448195A JP6448195A JPH08259487A JP H08259487 A JPH08259487 A JP H08259487A JP 6448195 A JP6448195 A JP 6448195A JP 6448195 A JP6448195 A JP 6448195A JP H08259487 A JPH08259487 A JP H08259487A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
propionaldehyde
catalyst
acrolein
acetaldehyde
methacrolein
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6448195A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Marutani
健一 丸谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP6448195A priority Critical patent/JPH08259487A/ja
Publication of JPH08259487A publication Critical patent/JPH08259487A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/61Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups
    • C07C45/67Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • C07C45/68Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
    • C07C45/70Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms by reaction with functional groups containing oxygen only in singly bound form
    • C07C45/71Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms by reaction with functional groups containing oxygen only in singly bound form being hydroxy groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アセトアルデヒドもしくはプロピオンアルデ
ヒドとメタノ−ルから気相反応によりアクロレインもし
くはメタクロレインを高収率に製造する方法を提供す
る。 【構成】 ビスマス、モリブデンを含有する触媒により
飽和アルデヒドとメタノ−ルから気相接触反応で炭素数
の一つ多い不飽和アルデヒドを高収率で製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アセトアルデヒドまた
はプロピオンアルデヒド(以下、飽和アルデヒドと略す
ことがある。)をメタノールと触媒の存在下、気相で接
触反応させて炭素数の一つ多いアクロレインまたはメタ
クロレイン(以下、不飽和アルデヒドと略すことがあ
る。)を高収率で製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】飽和モノカルボン酸から炭素数の一つ多
い不飽和モノカルボン酸を製造する方法については従来
から多数の特許が出願されている。しかしながら、飽和
アルデヒドから炭素数の一つ多い不飽和アルデヒドを製
造する方法については少数の特許が出願されているだけ
である。例えば、特開平4−338352号公報には飽
和アルデヒドとホルムアルデヒドとをホウ酸化合物と第
一級アミンまたは第二級アミン存在下に反応させてα−
メチレンアルデヒド化合物を製造する方法が、また、特
開平6−16587号公報には飽和アルデヒドとホルム
アルデヒドとを第二級アミンおよび有機カルボン酸の存
在下に反応させてα−メチレンアルデヒド化合物を製造
する方法がそれぞれ提案されているが、いずれの方法も
液相反応のため触媒の分離が煩雑であり、しかも連続生
産に適さない等の欠点を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、飽和アルデ
ヒドから不飽和アルデヒドを気相で高収率で製造できる
方法を提供することを目的とし、しかもホルムアルデヒ
ドの製造原料であるメタノールをビニル化の原料として
用い、経済的に有利に不飽和アルデヒドを製造する方法
を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、アセト
アルデヒドまたはプロピオンアルデヒド及びメタノール
のガスを少なくとも原料ガスとして用い、アセトアルデ
ヒドまたはプロピオンアルデヒドをメタノールと気相接
触反応させてアクロレインまたはメタクロレインを製造
するにあたり、下記一般式(1)で表される触媒を使用
することを特徴とするアクロレインまたはメタクロレイ
ンの製造方法にある。
【0005】
【化2】 BiaMobcd (1) (式中、Bi、Mo及びOはそれぞれビスマス、モリブ
デン及び酸素を示し、Xはアルミニウム、珪素、チタ
ン、鉄、コバルト、銀、タングステン、バナジウム及び
リンからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素を示
す。但し、a、b、c及びdは各元素の原子比率を表わ
し、b=10のときa=1〜30、c=0〜20であ
り、dは上記各成分の原子価を満足するのに必要な酸素
原子数である。)本発明の方法において使用する触媒の
調製に用いる原料化合物としては、各元素の硝酸塩、炭
酸塩、アンモニウム塩、ハロゲン化物、酸化物等を組合
せて使用することができる。
【0006】本発明の方法において使用する触媒は無担
体でも有効であるが、シリカ、アルミナ、シリカ・アル
ミナ、酸化マグネシウム、酸化チタン等の担体に担持さ
せることもできる。担持方法は特に限定されないが、含
浸法、混練法、共沈法等の種々の方法を用いることがで
きる。
【0007】本発明の方法において使用する触媒は、一
般には固定床で用いられるが流動床でも使用できる。
【0008】本発明の実施に際しては、飽和アルデヒド
の供給量とメタノールの供給量との比率は容積比で1:
10〜10:1の範囲、特に1:8〜8:1の範囲が好
ましい。これらの反応出発原料は混合ガス(原料ガス)
として供給され、ガス状で触媒と接触される。この場
合、原料ガスは窒素、炭酸ガス等の不活性ガスを加えて
希釈してもよく、また水蒸気を含んでいてもよい。
【0009】本発明の実施に際しては、原料ガス中に分
子状酸素を原料ガス中の含有量として0.1〜10容量
%、特に好ましくは0.5〜6容量%となるように添加
することにより不飽和アルデヒドの収率をより向上させ
ることができるので好ましい方法である。
【0010】本発明においては、原料ガスとは、上述の
ように飽和アルデヒドとメタノールのみの混合ガス、こ
の混合ガスに窒素、炭酸ガス等の不活性ガスや水蒸気を
配合したもの、この混合ガスに分子状酸素を添加したも
の、またはこの混合ガスに前記不活性ガスや水蒸気を配
合したものに分子状酸素を添加したものを指す。
【0011】原料ガスの触媒上の空間速度(SV)は5
0〜5000ml/hr/ml−触媒の範囲で選ぶこと
ができる。
【0012】また、反応温度は100〜500℃の温度
範囲で適宜選ぶことができるが、特に150〜450℃
の温度範囲が好ましい。
【0013】ところで、飽和アルデヒドとメタノールの
反応では、反応を長時間行うと炭素質状のものが触媒上
に沈着する場合があり、触媒の活性を長期間安定に維持
することが困難な場合もある。しかしながら、触媒を反
応器内又は反応器外で400〜700℃程度の温度範囲
で酸素含有ガス雰囲気下、または酸素含有ガス及び水蒸
気共存下において再生する方法で再生することが可能で
ある。従って、かかる触媒の再生方法を適用することに
より、本発明における反応を長期間行うことができる。
【0014】
【実施例】以下に、実施例及び比較例により本発明を具
体的に説明する。なお、実施例及び比較例における
「部」は重量部を意味し、飽和アルデヒドの転化率、生
成した不飽和アルデヒドの選択率は以下のように定義さ
れる。
【0015】飽和アルデヒドの転化率(%)=[(反応
した飽和アルデヒドのモル数)/(供給した飽和アルデ
ヒドのモル数)]×100 不飽和アルデヒドの選択率(%)=[(生成した不飽和
アルデヒドのモル数)/(反応した飽和アルデヒドのモ
ル数)]×100 実施例1 硝酸ビスマス219.8部に過剰量のアンモニア水を添
加し5分間攪拌した後、濾過・洗浄した(固形物(A−
1))。これとは別に純水1000部にパラモリブデン
酸アンモニウム40部を加え加熱溶解したものを(B−
1)液として調製した。
【0016】(B−1)液に前記固形物(A−1)を加
え20時間加熱還流後蒸発乾固し、固形物を得た。得ら
れた固形物を110℃で24時間乾燥後、空気雰囲気下
に500℃で2時間熱処理したものを触媒とした。
【0017】得られた触媒の酸素以外の元素の組成(以
下同じ)はBi20Mo10であった。
【0018】この触媒を反応器に充填し、プロピオンア
ルデヒド0.7容量%、メタノール4.6容量%、窒素
94.7容量%からなる原料ガスを反応温度240℃、
空間速度1000ml/hr/ml−触媒で供給した。
【0019】1時間経過後の生成物を捕集し、ガスクロ
マトグラフィーで分析したところ、プロピオンアルデヒ
ドの転化率27.8%、メタクロレインの選択率67.
4%であった。
【0020】実施例2 実施例1において用いた原料ガスに、窒素の一部を酸素
の含有量が1.0容量%となるように酸素を加えた原料
ガス(プロピオンアルデヒド0.7容量%、メタノール
4.6容量%、窒素93.7容量%、酸素1.0容量
%)を用いて実施例1と同様に反応を行ったところ、プ
ロピオンアルデヒドの転化率67.5%、メタクロレイ
ンの選択率86.6%であった。
【0021】実施例3 実施例1において反応温度を260℃に変えた以外は実
施例1と同じ条件で反応を行ったところ、プロピオンア
ルデヒドの転化率34.3%、メタクロレインの選択率
73.2%であった。
【0022】実施例4 硝酸ビスマス219.8部に過剰量のアンモニア水を添
加し5分間攪拌した後、濾過・洗浄した(固形物(A−
2))。これとは別に純水1000部にパラモリブデン
酸アンモニウム40部及び85%リン酸0.8部を加え
加熱溶解して(B−2)液を調製した。
【0023】(B−2)液に固形物(A−2)を加え2
0時間加熱還流後、蒸発乾固した。
【0024】得られた固形物を110℃で24時間乾燥
後、空気雰囲気下に500℃で2時間熱処理したものを
触媒とした。
【0025】得られた触媒の組成はBi20Mo100.3
であった。
【0026】得られた触媒を用いて実施例3と同じ条件
で反応を行ったところ、プロピオンアルデヒドの転化率
36.5%、メタクロレインの選択率78.5%であっ
た。
【0027】実施例5〜11 実施例4において、85%リン酸0.8部の替わりに表
1に示される各化合物及び各使用量以外は実施例4に記
載される方法により表2に示した触媒組成を有する各触
媒を調製した。得られた各触媒を用いて、実施例3と同
一条件で反応した。表2に各反応結果を示した。
【0028】
【表1】
【0029】
【表2】
【0030】実施例12 実施例1において、原料であるプロピオンアルデヒドを
アセトアルデヒドに変更する以外は実施例1と同じ条件
で反応を行ったところ、アセトアルデヒドの転化率1
7.2%、アクロレインの選択率70.1%であった。
【0031】比較例1 実施例1において、(B−1)液を添加しないでBiだ
けからなる比較触媒を調製した。この触媒を用いて、実
施例1と同じ条件で反応したところ、プロピオンアルデ
ヒドの転化率は5.3%であったがメタクロレインは殆
ど得られなかった。
【0032】比較例2 実施例1において、固形物(A−1)を添加しないでM
oだけからなる比較触媒を調製した。この触媒を用い実
施例1と同じ条件で反応したところ、プロピオンアルデ
ヒドの転化率11.9%、メタクロレインの選択率2
5.6%であった。
【0033】
【発明の効果】本発明は、ビスマス、モリブデンを含有
する新規な触媒を用い、アセトアルデヒドもしくはプロ
ピオンアルデヒドとメタノールを気相反応させることに
よりアクロレインもしくはメタクロレインを収率高く得
ることができるという優れた効果を有する。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 27/192 B01J 27/192 X C07C 45/65 C07C 45/65 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アセトアルデヒドまたはプロピオンア
    ルデヒド及びメタノールのガスを少なくとも原料ガスと
    して用い、アセトアルデヒドまたはプロピオンアルデヒ
    ドをメタノールと気相接触反応させてアクロレインまた
    はメタクロレインを製造するにあたり、下記一般式
    (1)で表される触媒を使用することを特徴とするアク
    ロレインまたはメタクロレインの製造方法。 【化1】 BiaMobcd (1) (式中、Bi、Mo及びOはそれぞれビスマス、モリブ
    デン及び酸素を示し、Xはアルミニウム、珪素、チタ
    ン、鉄、コバルト、銀、タングステン、バナジウム及び
    リンからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素を示
    す。但し、a、b、c及びdは各元素の原子比率を表わ
    し、b=10のときa=1〜30、c=0〜20であ
    り、dは上記各成分の原子価を満足するのに必要な酸素
    原子数である。)
  2. 【請求項2】 原料ガス中に分子状酸素を0.1〜10
    容量%含有していることを特徴とする請求項1記載のア
    クロレインまたはメタクロレインの製造方法。
JP6448195A 1995-03-23 1995-03-23 不飽和アルデヒドの製造方法 Pending JPH08259487A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9828322B2 (en) 2016-01-28 2017-11-28 Eastman Chemical Company Efficient synthesis of methacroelin and other alpha, beta-unsaturated aldehydes over a regenerable anatase titania catalyst
US9834501B2 (en) 2016-01-28 2017-12-05 Eastman Chemical Company Efficient synthesis of methacroelin and other alpha, beta—unsaturated aldehydes from methanol and an aldehyde

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9828322B2 (en) 2016-01-28 2017-11-28 Eastman Chemical Company Efficient synthesis of methacroelin and other alpha, beta-unsaturated aldehydes over a regenerable anatase titania catalyst
US9834501B2 (en) 2016-01-28 2017-12-05 Eastman Chemical Company Efficient synthesis of methacroelin and other alpha, beta—unsaturated aldehydes from methanol and an aldehyde

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