JPH0525079A - 置換ベンズアルデヒドの製造方法 - Google Patents

置換ベンズアルデヒドの製造方法

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JPH0525079A
JPH0525079A JP3120249A JP12024991A JPH0525079A JP H0525079 A JPH0525079 A JP H0525079A JP 3120249 A JP3120249 A JP 3120249A JP 12024991 A JP12024991 A JP 12024991A JP H0525079 A JPH0525079 A JP H0525079A
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catalyst
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reaction
formula
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JP3120249A
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Yoshiji Kishimoto
宣二 岸本
Isao Nakamura
伊佐夫 中村
Taizo Matsueda
泰造 松枝
Yoshio Arita
佳生 有田
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Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 置換トルエンを接触気相酸化により、選択的
にメチル基を酸化して対応する置換ベンズアルデヒドを
製造する方法を提供する。 【構成】 触媒として一般式(3) VMo (3) (ただし、Xはナトリウム、カリウム、ルビジウム、セ
シウムおよびタリウムよりなる群から選ばれた1種の元
素を、Yはニオブ、タンタル、リン、アンチモン、ビス
マス、テルル、スズ、鉛、ホウ素、銅および銀よりなる
群から選ばれた1種の元素を示し、a,b,c,dおよ
びeは各元素の原子比を示し、a+b=1としたときb
=0.05〜0.4、c=0.1〜1、d=0〜1)で
表される酸化物を使用し、式(1)の置換トルエンから
対応する式(2)の置換ベンズアルデヒドを製造する方
法。 (ただし、Rはtert−ブチル基、メトキシ基、フェ
ノキシ基、イソプロピル基またはヒドロキシル基を、n
は1〜3の整数を示す)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、置換ベンズアルデヒド
の製造方法に関する。詳しく述べると、置換トルエンを
接触気相酸化により、選択的にメチル基を酸化して対応
する置換ベンズアルデヒドを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】tert−ブチルベンズアルデヒド、メ
トキシベンズアルデヒド等の置換ベンズアルデヒドの製
造方法としては、液相酸化、電解酸化等が知られている
(例えば、特開昭52−125,137号、特開昭54
−109,937号、特開昭55−85,682号、特
開昭56−127,327号各公報)。
【0003】しかし、これらの方法は、工業的に実施し
ようとする場合、廃水処理工程を必要とする、電力コス
トがかかりすぎる、工程が複雑すぎるなどの問題があ
り、経済的に有利な方法とはいえない。そこで、上記の
ような問題を解決するため、工業的に有利な気相酸化に
よる製造方法が望まれている。
【0004】tert−ブチルトルエンを接触気相酸化
して対応するtert−ブチルベンズアルデヒドを製造
する方法としては、モリブデン−ビスマス−鉄−ニッケ
ル系触媒を使用する方法(西ドイツ特許第2,841,
712号明細書)、モリブデン−銅−スズ系触媒を使用
する方法(特開昭58−189,131号公報)等が知
られている。しかし、これら触媒は、いずれも活性、選
択性がともに極端に低い。
【0005】また、バナジウム−アルカリ金属系触媒を
使用する方法(特公平2−9,014号公報)も知られ
ている。この方法で使用する触媒は、かなり活性、選択
性を示すが、工業化に際しては、なお十分満足のいくも
のとはいえない。
【0006】メトキシトルエンを接触気相酸化して対応
するメトキシベンズアルデヒドを製造する方法として
は、バナジウム−アルカリ金属系触媒を使用する方法
(特公昭63−12,857号公報、特公昭63−1
2,858号公報)、バナジウム−タリウム系触媒を使
用する方法(特公昭63−47,697号公報)、バナ
ジウム−銀系触媒を使用する方法(特開平2−53,7
50号公報)等が知られている。これらの触媒は、かな
りの活性、選択性を示すが、その性能には、なお改善の
余地が残されている。
【0007】その他の置換ベンズアルデヒドの接触気相
酸化による製造に関しては、上記tert−ブチルベン
ズアルデヒドおよびメトキシベンズアルデヒドの製造に
比べてさらに技術レベルが低い。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、置換
基としてtert−ブチル基、メトキシ基、フェノキシ
基、イソプロピル基またはヒドロキシル基を有する置換
トルエンのメチル基を選択的に接触気相酸化して、対応
する置換ベンズアルデヒドを製造する際に使用するもの
として開示されている従来の触媒は、いずれも実用に供
するには十分満足のいく性能を有しているとはいえな
い。
【0009】したがって、本発明の一つの目的は、置換
基としてtert−ブチル基、メトキシ基、フェノキシ
基、イソプロピル基またはヒドロキシル基を有する置換
トルエンを接触気相酸化して対応する置換ベンズアルデ
ヒドを高収率、かつ高選択率で製造する方法を提供する
ことである。
【0010】本発明の他の目的は、置換基としてter
t−ブチル基、メトキシ基、フェノキシ基、イソプロピ
ル基またはヒドロキシル基を有する置換トルエンを接触
気相酸化して対応する置換ベンズアルデヒドを製造する
に好適な新規触媒を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らの研究によれ
ば、後記一般式(3)で表される活性成分からなる触媒
を使用することにより、上記目的が達成できることを知
り、この知検に基づいて本発明を完成するに至った。
【0012】すなわち、上記諸目的は、一般式(1)
【0013】
【化3】
【0014】(ただし、式中、Rはtert−ブチル
基、メトキシ基、フェノキシ基、イソプロピル基または
ヒドロキシル基を示し、nは1〜3の整数を示す)で表
される置換トルエンを分子状酸素または分子状酸素含有
ガスにより接触気相酸化して対応する一般式(2)
【0015】
【化4】
【0016】(ただし、式中、Rおよびnは上記と同じ
である)で表される置換ベンズアルデヒドを製造する
際、触媒として一般式(3) VMo (3) (ただし、式中、V、MoおよびOはそれぞれバナジウ
ム、モリブデンおよび酸素を示し、Xはナトリウム、カ
リウム、ルビジウム、セシウムおよびタリウムよりなる
群から選ばれた少なくとも1種の元素を示し、Yはニオ
ブ、タンタル、リン、アンチモン、ビスマス、テルル、
スズ、鉛、ホウ素、銅および銀よりなる群から選ばれた
少なくとも1種の元素を示し、a、b、c、dおよびe
は各元素の原子比を示し、a+b=1としたときb=
0.05〜0.4、c=0.1〜1、d=0〜1、e=
他の元素の酸化状態によって定まる値である)で表され
る酸化物を使用することを特徴とする置換ベンズアルデ
ヒドの製造方法により達成される。
【0017】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。
【0018】本発明の方法で使用する、上記一般式
(1)で表される置換トルエンの具体例としては、例え
ば、パラ−tert−ブチルトルエン、2,4−ジ−t
ert−ブチルトルエン、パラメトキシトルエン、3,
4−ジメトキシトルエン、3,4,5−トリメトキシト
ルエン、パラフェノキシトルエン、メタフェノキシトル
エン、オルトイソプロピルトルエン、メタイソプロピル
トルエン、パライソプロピルトルエン、2,4−ジイソ
プロピルトルエン、オルトヒドロキシトルエン、パラヒ
ドロキシトルエン等を挙げることができる。これら置換
トルエンは、2種以上を組み合わせて使用することもで
きるが、通常、反応後の分離などを考慮して単一種の置
換トルエンを使用する。
【0019】本発明の製造方法では、上記置換トルエン
の接触気相酸化により、メチル基が選択的に酸化され、
対応する置換ベンズアルデヒドが得られる。具体的に
は、例えば、パラ−tert−ブチルトルエンからはパ
ラ−tert−ブチルベンズアルデヒドが、2,4−ジ
−tert−ブチルトルエンからは2,4−ジ−ter
t−ブチルベンズアルデヒドが、パラメトキシトルエン
からはパラメトキシベンズアルデヒドが、3,4−ジメ
トキシトルエンからは3,4−ジメトキシベンズアルデ
ヒドが、3,4,5−トリメトキシトルエンからは3,
4,5−トリメトキシベンズアルデヒドが、パラフェノ
キシトルエンからはパラフェノキシベンズアルデヒド
が、メタフェノキシトルエンからはメタフェノキシベン
ズアルデヒドが、オルトイソプロピルトルエンからはオ
ルトイソプロピルベンズアルデヒドが、メタイソプロピ
ルトルエンからはメタイソプロピルベンズアルデヒド
が、パライソプロピルトルエンからはパライソプロピル
ベンズアルデヒドが、2,4−ジイソプロピルトルエン
からは2,4−ジイソプロピルベンズアルデヒドが、オ
ルトヒドロキシトルエンからはオルトヒドロキシベンズ
アルデヒドが、パラヒドロキシトルエンからはパラヒド
ロキシベンズアルデヒドが得られる。
【0020】本発明の製造方法では、触媒として、上記
一般式(3)で表される酸化物を使用し、上記一般式
(3)において、V、MoおよびOはそれぞれバナジウ
ム、モリブデンおよび酸素を示し、Xはナトリウム、カ
リウム、ルビジウム、セシウムおよびタリウムよりなる
群から選ばれた少なくとも1種の元素を示し、Yはニオ
ブ、タンタル、リン、アンチモン、ビスマス、テルル、
スズ、鉛、ホウ素、銅および銀よりなる群から選ばれた
少なくとも1種の元素を示し、a、b、c、dおよびe
は各元素の原子比を示し、a+b=1としたときb=
0.05〜0.4、好ましくは0.1〜0.3、c=
0.1〜1、好ましくは0.1〜0.7、d=0〜1、
好ましくは0〜0.5、e=他の元素の酸化状態によっ
て定まる値である。
【0021】上記触媒の調製に使用する出発原料につい
ては、特に制限はなく、この種の触媒の調製に一般的に
用いられている出発原料を用いることができる。
【0022】バナジウム源としては、例えばメタバナジ
ン酸アンモニウム、五酸化バナジウム、シュウ酸バナジ
ウム、硫酸バナジウム等を用いることができ、モリブデ
ン源としては、パラモリブデン酸アンモニウム、モリブ
デン酸、酸化モリブデン等を用いることができる。X成
分元素源としては、例えば、各種の硝酸塩、炭酸塩、硫
酸塩等を好適に用いることができ、Y成分元素源として
は、例えばリンの場合には、リン酸、リン酸アンモニウ
ム等を、アンチモンの場合には、三酸化アンチモン、五
酸化アンチモン等を、また、ホウ素の場合には、ホウ酸
等を、使用する元素に応じて好適な化合物を用いること
ができる。
【0023】本発明で使用する触媒は、上記触媒活性物
質のみを用いて成形し、そのまま触媒として使用するこ
ともできるが、これら触媒活性物質に、粉末状不活性担
体、例えばケイソウ土、シリカ、アルミナ、炭化ケイ
素、ジルコニア、チタニア等を添加して、球状、円柱
状、円筒状、または破片状等の形状に成形してもよい。
粉末状不活性担体を使用する場合、その使用量について
は特に制限はないが、一般的に粉末状不活性担体の量
が、完成触媒の10〜80重量%となるように使用する
のがよい。
【0024】本発明で使用する触媒の調製方法について
も特に制限はなく、この種の触媒の調製に一般的に用い
られている方法によって調製することができる。代表的
な方法としては、例えば、まずバナジウム源化合物およ
びモリブデン源化合物を含む水溶液を調製し、これにX
成分元素源化合物およびY成分元素源化合物を加えて混
合した後、粉末状不活性担体を完成触媒に対して10〜
80重量%となる量添加してよく混練する。これを蒸発
濃縮した後、所定の形状に成形し、80〜300℃、好
ましくは90〜250℃にて乾燥し、さらに空気中にて
450〜900℃、好ましくは500〜800℃で焼成
する。また、該混合物を、同様な条件下に乾燥かつ焼成
した後、粉砕してもよい。
【0025】本発明で使用する触媒の他の調製方法とし
ては、上記触媒活性物質の各出発原料を多孔性不活性担
体に担持して、次いで乾燥、焼成する方法がある。
【0026】この触媒調製方法に用いられる多孔性不活
性担体としては、例えば、炭化ケイ素、シリカ、アルミ
ナ、シリカ−アルミナ等の一般的にこの種の分野で使用
されている担体でよいが、その中でも特に、炭化ケイ素
含量が80重量%以上、好ましくは90重量%以上であ
り、見掛け気孔率が20〜60%、好ましくは30〜5
0%、かつ比表面積が比表面積が0.01〜1m
g、好ましくは0.05〜0.5m/g、である多孔
性不活性担体が好適に用いられる。見掛け気孔率が20
%未満では、必要な活性を得るための活性成分物質の担
持が困難となり、得られる触媒の性能が低い。一方、6
0%を越えると触媒の強度が弱くなり実用性に乏しくな
る。また、比表面積が0.01m/g未満では、得ら
れる触媒の活性が低く、1m/gを越えると選択性が
低下する。なお、本発明における見掛け気孔率は、JI
SR2205に準じて測定し、比表面積は、BET法に
より測定した(N吸着またはKr吸着)。
【0027】この様な多孔性不活性担体に触媒活性物質
を担持するには、まず、バナジウム、モリブデン、X成
分元素およびY成分元素の各出発原料を所定の原子比と
なるように秤量し、水を加えて水溶液またはスラリー状
とし、これに上記多孔性不活性担体を浸漬また含浸する
ことにより、担持した後、乾燥、焼成する方法。また出
発原料の水溶液またはスラリーを加熱した該担体に吹き
付けることによって触媒活性物質を担持することもでき
る。
【0028】上記多孔性不活性担体へ触媒活性物質を担
持させる場合、触媒活性物質の担持量は、多孔性不活性
担体の重量基準で3〜20重量%、好ましくは5〜15
重量%である。触媒活性物質の担持量が3重量%未満で
は、触媒の活性が低下し、所望の触媒活性を得ることが
できない。一方、20重量%を越える量を担持させて
も、それ以上の触媒活性の上昇を期待できず、不経済で
ある。
【0029】さらに、この各出発原料の水溶液またはス
ラリーに、必要によりオキシ酸を添加してもよい。オキ
シ酸の添加方法については、特に制限はなく、例えば、
オキシ酸水溶液に出発原料と加えても、また出発原料を
順次添加、混合する過程でオキシ酸を添加してもよい
し、あるいは出発原料を混合した後にオキシ酸を添加し
てもよい。用いられるオキシ酸としては、例えば、乳
酸、リンゴ酸、酒石酸、およびクエン酸等が好適であ
り、これらを単独あるいは2種以上を混合して使用して
もよい。オキシ酸の使用量は、バナジウムと等モル以上
であることが好ましく、特に1〜2倍モルとするのが好
ましい。オキシ酸の使用量が少なすぎると、含浸液が不
均一となる場合もあり、触媒性能が低下する。一方、オ
キシ酸の使用量が多すぎても効果が促進されることはな
く、むだとなる。
【0030】このオキシ酸の添加によって、選択率が高
くなるなど触媒性能が向上する。この理由は必ずしも明
らかではないが、オキシ酸を添加することによって、含
浸液が均一化され、触媒活性物質の担体上への析出の際
の組成の不均一化(組成のずれ)が抑制されることによ
るものと考えられる。
【0031】本発明の接触気相反応は、原料置換トルエ
ン0.1〜2容量%と空気98〜99.9容量%とから
なる原料ガスを空間速度500〜10,000hr−1
(STP基準)、反応温度300〜600℃、好ましく
は400〜500℃の条件下で上記触媒に接触させるこ
とによって好適に実施することができる。この場合、上
記空気の一部を水蒸気、窒素等の不活性ガスで希釈して
もよい。また、場合により、爆発の危険の生じない範囲
において、上記空気の一部を分子状酸素に置き換え、酸
素に富んだ雰囲気で反応を行うこともできる。また、上
記接触気相酸化反応は、通常常圧下で行うが、減圧また
は加圧下でも実施することができる。反応方式について
も特に制限はなく、固定床式、流動床式または移動床式
のいずれでもよいが、一般的には、固定床式で行うのが
また、単流方式でも、リサイクル方式でもよい。
【0032】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。
【0033】なお、添加率、単流収率および選択率はそ
れぞれ下記式により定義される。
【0034】
【数1】
【0035】
【数2】
【0036】
【数3】
【0037】実施例1 温水200mlにメタバナジン酸アンモニウム9.36
gおよびパラモリブデン酸アンモニウム3.33gを加
え、さらにシュウ酸14.0gを加えて均一溶液を調製
した。これに硝酸セシウム5.85gおよび硝酸カリウ
ム1.01gをそれぞれ水50mlおよび10mlに溶
解した水溶液として添加した。得られた混合物を70℃
で約1時間攪拌し、次いでケイソウ土(商品名、セライ
ト;ジョンズ・マンズピル・プロダクト社製)6.82
gを加えた後、加熱して濃縮した。得られた濃縮物を1
20℃で2時間、さらに220℃で16時間乾燥した
後、600℃で6時間焼成して触媒(イ)を調製した。
【0038】この触媒(イ)の組成は、酸素を除いた原
子比として V0.8 Mo0.2 Cs0.3 0.1 であった。
【0039】この触媒(イ)を9〜20メッシュに粉砕
し、その15mlを内径10mmのステンレス製U字管
反応器に充填した。
【0040】パラ−tert−ブチルトルエン0.9容
量%および空気99.1容量%からなる原料ガスを上記
反応器に導入し、空間速度5,000hr−1(ST
P)、反応温度450℃で反応を行い、パラ−tert
−ブチルベンズアルデヒドを得た。結果を表1に示す。
【0041】実施例2 実施例1において、硝酸セシウムの添加後、硝酸カリウ
ムの代わりにホウ酸(HBO)0.62gを水10
mlに溶解した水溶液および三酸化アンチモン2.92
gを加えた以外は触媒(イ)と同様に触媒(ロ)を調製
した。
【0042】この触媒(ロ)の組成は、酸素を除いた原
子比として V0.8 Mo0.2 Cs0.3 Sb0.20.1 であった。
【0043】以下、実施例1において、触媒(イ)の代
わりに上記触媒(ロ)を使用し、また反応温度を435
℃に変更した以外は実施例1と同様に反応を行った。結
果を表1に示す。
【0044】実施例3 実施例1において、硝酸カリウムを添加した後、85%
リン酸3.46gを添加し、さらに硝酸銀1.70gを
水10mlに溶解した水溶液を添加した以外は触媒
(イ)と同様にして触媒(ハ)を調製した。
【0045】この触媒(ハ)の組成は、酸素を除いた原
子比として V0.8 Mo0.2 Cs0.3 0.1 0.3 Ag0.1 であった。
【0046】以下、実施例1において、触媒(イ)の代
わりに上記触媒(ハ)を使用し、また反応温度を425
℃に変更した以外は実施例1と同様にして反応を行っ
た。結果を表1に示す。
【0047】実施例4 温水200mlにメタバナジン酸アンモニウム8.78
gおよびパラモリブデン酸アンモニウム4.42gを加
え、さらにシュウ酸13.2gを加えて均一溶液を調製
した。これに、硝酸ルビジウム4.42g、硝酸カリウ
ム1.01gおよび硝酸銅4.83gをいずれも水10
mlに溶解した水溶液として加え、さらに二酸化テルル
1.60gを加えた。得られた混合物を70℃で約1時
間攪拌し、次いで実施例1で使用したと同じケイソウ土
を添加した後、加熱して濃縮した。得られた濃縮物を1
20℃で2時間、さらに220℃で16時間乾燥した
後、600℃で6時間焼成して触媒(ニ)を調製した。
【0048】この触媒(ニ)の組成は、酸素を除く原子
比として V0.75Mo0.25Rb0.3 0.1 Cu0.2 Te0.1 であった。
【0049】以下、実施例1において、触媒(イ)の代
わりに上記触媒(ニ)を使用し、また反応温度430℃
に変更した以外は実施例1と同様にして反応を行った。
結果を表1に示す。
【0050】実施例5 温水200mlにメタバナジン酸アンモニウム8.19
gおよびパラモリブデン酸アンモニウム5.31gを加
え、さらにシュウ酸12.2gを加えて均一溶液を調製
した。これに85%リン酸2.31gを加え、さらに硝
酸タリウム7.99gおよび硝酸バリウム2.61gを
それぞれ水50mlおよび水10mlに溶解した水溶液
として加えた。得られた混合物を70℃で約1時間攪拌
し、次いで実施例1で使用したと同じケイソウ土6.8
2gを添加した後、加熱して濃縮した。この濃縮物を1
20℃で2時間、さらに220℃で16時間乾燥した
後、600℃で6時間焼成した触媒(ホ)を調製した。
【0051】この触媒(ホ)の組成は、酸素を除いた原
子比として V0.7 Mo0.3 Tl0.3 0.2 Ba0.1 であった。
【0052】以下、実施例1において、触媒(イ)の代
わりに上記触媒(ホ)を使用して、また反応温度を43
0℃とした以外は実施例1と同様に反応を行った。結果
を表1に示す。
【0053】実施例6 温水200mlにメタバナジン酸アンモニウム10.5
3gおよびパラモリブデン酸アンモニウム1.77gを
加え、さらにシュウ酸15.8gを加えて均一溶液を調
製した。これに、硝酸セシウム5.85g、硝酸銀3.
40gおよび硝酸鉛3.31gをそれぞれ水50ml、
水10mlおよび水10mlに溶解した水溶液として加
えた。得られた混合物を70℃で約1時間攪拌し、次い
で実施例1で使用したと同じケイソウ土6.82gを添
加した後、加熱により濃縮した。この濃縮物を120℃
で2時間、さらに220℃で16時間乾燥した後、60
0℃で6時間焼成した触媒(ヘ)を調製した。
【0054】この触媒(ヘ)の組成は、酸素を除いた原
子比として V0.9 Mo0.1 Cs0.3 Ag0.2Pb0.1 であった。
【0055】以下、実施例1において、触媒(イ)の代
わりに上記触媒(ヘ)を使用し、また反応温度425℃
に変更した以外は実施例1と同様に反応を行った。結果
を表1に示す。
【0056】比較例1 実施例2において、メタバナジン酸アンモニウムの使用
量を9.36gから11.7gに変更し、パラモリブデ
ン酸アンモニウムを添加しなかった以外は触媒(ロ)と
同様にして触媒(ト)を調製した。
【0057】この触媒(ト)の組成は、酸素を除いた原
子比として V1 Cs0.3 Sb0.2 0.1 であった。
【0058】以下、実施例1において、触媒(イ)の代
わりに上記触媒(ト)を使用し、また反応温度を430
℃に変更した以外は実施例1と同様に反応を行った。結
果を表1に示す。
【0059】
【表1】
【0060】表1の結果から、モリブデンを含まない触
媒(ト)は、選択率が著しく低く、収率も低いことが理
解される。
【0061】実施例7 温水200mlにメタバナジン酸アンモニウム9.36
gおよびパラモリブデン酸アンモニウム3.33gを加
え、さらにシュウ酸14.0gを加えて均一溶液を調製
した。これに硝酸セシウム7.80g水50mlに溶解
した水溶液として加えた。得られた混合物を70℃で約
1時間攪拌し、次いで実施例1で使用したと同じケイソ
ウ土6.82gを加えた後、加熱して濃縮した。この濃
縮物を120℃で2時間、さらに220℃で16時間乾
燥した後、600℃で6時間焼成して触媒(チ)を調製
した。
【0062】この触媒(チ)の組成は、酸素を除いた原
子比として V0.8 Mo0.2 Cs0.4 であった。
【0063】以下、実施例1において、触媒(イ)の代
わりに上記触媒(チ)、また原料ガスとして、パラメト
キシトルエン1容量%および空気99.0容量%とから
なる混合ガスを使用し、さらに空間速度(STP)を
5,000hr−1から3,000hr−1に、反応温
度450℃から440℃に変更した以外は実施例1と同
様に反応を行いパラメトキシベンズアルデヒドを得た。
結果を表2に示す。
【0064】実施例8 実施例7において、硝酸セシウムの水溶液を添加後、さ
らに三酸化アンチモン4.37gを加えた以外は触媒
(チ)と同様に触媒(リ)を調製した。
【0065】この触媒(リ)の組成は、酸素を除いた原
子比として V0.8 Mo0.2 Cs0.4 Sb0.3 であった。
【0066】以下、実施例7において、触媒(チ)の代
わりに上記触媒(リ)を使用し、また反応温度を430
℃に変更した以外は、実施例7と同様に反応を行った。
結果を表2に示す。
【0067】実施例9 実施例7において、硝酸セシウムの水溶液を添加後、さ
らに硝酸銀1.70gを水10mlに溶解した水溶液お
よび85%リン酸3.46gを添加した以外は触媒
(チ)と同様にして触媒(ヌ)を調製した。
【0068】この触媒(ヌ)の組成は、酸素を除いた原
子比として V0.8 Mo0.2 Cs0.4 0.3 Ag0.1 であった。
【0069】以下、実施例7において、触媒(チ)の代
わりに上記触媒(ヌ)を使用し、また反応温度を430
℃に変更した以外は実施例7と同様にして反応を行っ
た。結果を表2に示す。
【0070】実施例10 温水200mlにメタバナジン酸アンモニウム8.78
gおよびパラモリブデン酸アンモニウム4.42gを加
え、さらにシュウ酸13.2gを加えて均一溶液を調製
した。これに、硝酸タリウム10.65g、硝酸ルビジ
ウム2.95gおよび硝酸銅2.42gをそれぞれ水5
0ml、水10mlおよび水10mlに溶解した水溶液
として加えた。得られた混合物を70℃で約1時間攪拌
し、次いで実施例1で使用したと同じケイソウ土6.8
2gを添加した後、加熱により濃縮した。
【0071】この濃縮物を120℃で2時間、さらに2
20℃で16時間乾燥した後、600℃で6時間焼成し
た触媒(ル)を調製した。
【0072】この触媒(ル)の組成は、酸素を除いた原
子比として V0.75Mo0.25Ti0.4 Rb0.2Cu0.1 であった。
【0073】以下、実施例7において、触媒(チ)の代
わりに上記触媒(ル)を使用し、また反応温度430℃
に変更した以外は実施例7と同様に反応を行った。結果
を表2に示す。
【0074】比較例2 実施例7において、メタバナジン酸アンモニウムの使用
量を11.7gに変更し、またパラモリブデン酸アンモ
ニウムを添加しなかった以外は触媒(チ)と同様に触媒
(オ)を調製した。
【0075】この触媒(オ)の組成は、酸素を除いた原
子比として V1 Cs0.4 であった。
【0076】以下、実施例7において、触媒(チ)の代
わりに上記触媒(オ)を使用し、また反応温度を400
℃に変更した以外は、実施例7と同様に反応を行った。
結果を表2に示す。
【0077】
【表2】
【0078】実施例11 実施例9において、出発原料のパラメトキシトルエンの
代わりに3,4−ジメトキシトルエンを使用した以外は
実施例9と同様に反応を行い、3,4−ジメトキシベン
ズアルデヒドを得た。結果を表3に示す。
【0079】
【表3】
【0080】実施例12 実施例9において、出発原料のパラメトキシトルエンの
代わりに3,4,5−トリメトキシトルエンを使用した
以外は実施例9と同様に反応を行い、3,4,5−トリ
メトキシベンズアルデヒドを得た。結果を表4に示す。
【0081】
【表4】
【0082】実施例13 水10mlにメタバナジン酸アンモニウム3.51gを
添加した後、70℃に加熱し、これにさらにクエン酸
8.01gを添加して均一溶液を調製した。この均一溶
液に硝酸セシウム1.75g、パラモリブデン酸アンモ
ニウム1.00g、85%リン酸1.04gおよび硝酸
銅0.72gを添加して均一な含浸液を調製した。
【0083】見掛け気孔率45%、比表面積0.1m
/gの炭化珪素自焼結担体(炭化珪素純度98%以上)
を9〜20メッシュに粉砕し、その50gを蒸発皿にと
った。これに湯浴上で攪拌、混合しながら上記含浸液の
全量を添加して、担体に含浸させた。この含浸液を含浸
させた担体を120℃で2時間、さらに220℃で16
時間乾燥した後、600℃で6時間焼成して目的とする
触媒(ワ)を得た。
【0084】この触媒(ワ)の組成は、酸素を除いた原
子比として V0.83Mo0.17Cs0.250.25Cu0.083 であり、その担持量は、担体重量基準で11.5重量%
であった。
【0085】上記触媒(ワ)15mlを内径10mmの
ステンレス製U字管に充填し、パラ−tert−ブチル
トルエン1.0容量%および空気99.0容量%からな
る原料ガスを上記反応器に導入し、空間速度3,000
hr−1(STP)、反応温度455℃で反応を行い、
パラ−tert−ブチルベンズアルデヒドを得た。結果
を表5に示す。
【0086】実施例14 実施例13において、クエン酸の代わりにリンゴ酸5.
59gを使用し、また硝酸セシウムの添加の後、硝酸カ
リウム0.30gを添加し、さらにパラモリブデン酸ア
ンモニウムの使用量を1.25gに変更し、また85%
リン酸および硝酸銅を添加しなかった以外は触媒(ワ)
と同様に触媒(カ)を調製した。
【0087】この触媒(カ)の組成は、酸素を除いた原
子比として V0.80Mo0.20Cs0.240.08 であり、その担持量は、担体重量基準で10.4重量%
であった。
【0088】以下、実施例13において、触媒(ワ)の
代わりに上記触媒(カ)を使用し、また反応温度を45
0℃に変更した以外は、実施例13と同様に反応を行っ
た。結果を表5に示す。
【0089】実施例15 実施例13において、硝酸セシウムの代わりに硝酸タリ
ウム2.40gを使用し、パラモリブデン酸アンモニウ
ムの使用量を1.50gに変更し、また85%リン酸お
よび硝酸銅の代わりにホウ酸0.37g、テルル酸0.
69gおよび硝酸カルシウム0.49gを添加した以外
は触媒(ワ)と同様に触媒(ヨ)を調製した。
【0090】この触媒(ヨ)の組成は、酸素を除いた原
子比として V0.77Mo0.23Ti0.230.077 Te0.077 Ca0.077 であり、その担持量は、担体重量基準で13.2重量%
であった。
【0091】以下、実施例13において、触媒(ワ)の
代わりに上記触媒(ヨ)を使用し、また反応温度を43
5℃に変更した以外は、実施例13と同様に反応を行っ
た。結果を表5に示す。
【0092】実施例16 実施例13において、硝酸セシウムの代わりに硝酸ルビ
ジウム1.33gおよび酒石酸アンチモニルカリウム
1.00gを使用し、また85%リン酸および硝酸銅の
代わりに硝酸銀1.02gを添加した以外は触媒(ワ)
と同様に触媒(タ)を調製した。
【0093】この触媒(タ)の組成は、酸素を除いた原
子比として V0.83Mo0.17Rb0.250.083 Sb0.083 Ag0.17 であり、その担持量は、担体重量基準で11.0重量%
であった。
【0094】以下、実施例13において、触媒(ワ)の
代わりに上記触媒(タ)を使用し、また反応温度を43
0℃に変更した以外は、実施例13と同様に反応を行っ
た。結果を表5に示す。
【0095】比較例3 実施例14において、パラモリブデン酸アンモニウムを
添加しなかった以外は触媒(カ)と同様に触媒(レ)を
調製した。
【0096】この触媒(レ)の組成は、酸素を除いた原
子比として V1 Cs0.4 0.1 であり、その担持量は、担体重量基準で8.3重量%で
あった。
【0097】以下、実施例13において、触媒(ワ)の
代わりに上記触媒(レ)を使用し、また反応温度を45
5℃に変更した以外は、実施例13と同様に反応を行っ
た。結果を表5に示す。
【0098】
【表5】
【0099】実施例17 水10mlにメタバナジン酸アンモニウム3.51gを
添加した後、70℃に加熱し、これにさらにクエン酸
8.01gを添加して均一溶液を調製した。この均一溶
液に硝酸セシウム2.34g、パラモリブデン酸アンモ
ニウム1.50gおよび硝酸銅0.72gを添加して均
一な含浸液を調製した。
【0100】見掛け気孔率45%、比表面積0.1m
/gの炭化珪素自焼結担体(炭化珪素純度98%以上)
を9〜20メッシュに粉砕し、その50gを蒸発皿にと
った。これに湯浴上で攪拌、混合しながら上記含浸液の
全量を添加して、担体に含浸させた。この含浸液を含浸
させた担体を120℃で2時間、さらに220℃で16
時間乾燥した後、600℃で6時間焼成して目的とする
触媒(ソ)を得た。
【0101】この触媒(ソ)の組成は、酸素を除いた原
子比として V0.77Mo0.23Cs0.31Cu0.077 であり、その担持量は、担体重量基準で11.9重量%
であった。
【0102】以下、実施例13において、触媒(ワ)の
代わりに上記触媒(ソ)を使用し、また原料ガスとして
パラ−tert−ブチルトルエンの代わりにパラメトキ
シトルエン、さらに反応温度を410℃に変更した以外
は、実施例13と同様に反応を行いパラメトキシベンズ
アルデヒドを得た。結果を表6に示す。
【0103】比較例4 実施例17において、パラモリブデン酸アンモニウムを
添加しなかった以外は触媒(ソ)と同様に触媒(ツ)を
調製した。
【0104】この触媒(ツ)の組成は、酸素を除いた原
子比として VCs0.4 Cu0.1 であり、その担持量は、担体重量基準で9.3重量%で
あった。
【0105】以下、実施例17において、触媒(ソ)の
代わりに上記触媒(ツ)を使用し、また反応温度を42
0℃に変更した以外は、実施例17と同様に反応を行っ
た。結果を表6に示す。
【0106】
【表6】
【0107】
【発明の効果】本発明の方法で使用する触媒は、必須成
分としてモリブデンを含有するものであり、モリブデン
を含まない触媒に比較して、選択率が大幅に向上してい
ることから、モリブデンは選択率の向上に寄与している
ものと考えられる。
【0108】X成分は、燃焼活性を抑制し、全体の活性
は低下させるものの選択率の向上に寄与し、またY成分
は、活性または選択性の改善に寄与するものと考えられ
る。
【0109】この様な触媒を用いて本発明の接触気相反
応を行うことにより、置換トルエンから対応する置換ベ
ンズアルデヒドを高収率かつ高選択率をもって製造する
ことができる。したがって、本発明の方法は、医薬、農
薬、香料等の中間体として有用なtert−ブチルベン
ズアルデヒド、メトキシベンズアルデヒド等の置換ベン
ズアルデヒドの工業的生産に極めて有利な方法である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 27/199 X 6750−4G C07C 45/36 47/565 9049−4H 47/575 9049−4H // C07B 61/00 300 (72)発明者 有田 佳生 大阪府吹田市西御旅町5番8号 日本触媒 化学工業株式会社中央研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 (ただし、式中、Rはtert−ブチル基、メトキシ
    基、フェノキシ基、イソプロピル基またはヒドロキシル
    基を示し、nは1〜3の整数を示す)で表される置換ト
    ルエンを分子状酸素または分子状酸素含有ガスにより接
    触気相酸化して対応する一般式(2) 【化2】 (ただし、式中、Rおよびnは上記と同じである)で表
    される置換ベンズアルデヒドを製造する際、触媒として
    一般式(3) VMo (3) (ただし、式中、V、MoおよびOはそれぞれバナジウ
    ム、モリブデンおよび酸素を示し、Xはナトリウム、カ
    リウム、ルビジウム、セシウムおよびタリウムよりなる
    群から選ばれた少なくとも1種の元素を示し、Yはニオ
    ブ、タンタル、リン、アンチモン、ビスマス、テルル、
    スズ、鉛、ホウ素、銅および銀よりなる群から選ばれた
    少なくとも1種の元素を示し、a、b、c、dおよびe
    は各元素の原子比を示し、a+b=1としたときb=
    0.05〜0.4、c=0.1〜1、d=0〜1、e=
    他の元素の酸化状態によって定まる値である)で表され
    る酸化物を使用することを特徴とする置換ベンズアルデ
    ヒドの製造方法。
  2. 【請求項2】 反応は300〜600℃の温度で行われ
    る請求項1に記載の置換ベンズアルデヒドの製造方法。
  3. 【請求項3】 反応は500〜10,000hr−1
    空間速度で行われる請求項1または請求項2に記載の置
    換ベンズアルデヒドの製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015044726A (ja) * 2013-07-31 2015-03-12 太平洋セメント株式会社 炭化珪素粉末、及び、炭化珪素単結晶の製造方法

Cited By (4)

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EP3028994A4 (en) * 2013-07-31 2017-03-29 Taiheiyo Cement Corporation Silicon carbide powder and method for producing silicon carbide single crystal

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