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JPH0761972B2 - Method for producing carboxylic acid - Google Patents
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JPH0761972B2 - Method for producing carboxylic acid - Google Patents

Method for producing carboxylic acid

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JPH0761972B2
JPH0761972B2 JP61240129A JP24012986A JPH0761972B2 JP H0761972 B2 JPH0761972 B2 JP H0761972B2 JP 61240129 A JP61240129 A JP 61240129A JP 24012986 A JP24012986 A JP 24012986A JP H0761972 B2 JPH0761972 B2 JP H0761972B2
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catalyst
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、オレフィン類を酸化開裂することによるカル
ボン酸の製造法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a carboxylic acid by oxidative cleavage of olefins.

[従来の技術] 石油や動植物油脂から大量かつ安価に得られるオレフィ
ン類の不飽和結合を酸化開裂して得られるカルボン酸
は、エステル、イミド、アミド等の原料として広範囲に
利用されている。
[Prior Art] A carboxylic acid obtained by oxidatively cleaving an unsaturated bond of an olefin obtained in large quantities at low cost from petroleum and animal and vegetable oils and fats is widely used as a raw material for esters, imides, amides and the like.

オレフィン類を酸化開裂してカルボン酸を製造する方法
については、これまでにも種々提案されている。例え
ば、過マンガン酸カリウム、重クロム酸カリウム、四酸
化ルテニウム等の金属化合物により酸化する方法や、こ
れらのものを触媒量加え、次亜塩素酸ナトリウムや過ヨ
ウ素酸ナトリウム等の酸化剤を用いる方法(Bull.Chem.
Soc.Jpn.,59,2637(1986))等が知られている。
Various methods for producing carboxylic acid by oxidative cleavage of olefins have been proposed so far. For example, a method of oxidizing with a metal compound such as potassium permanganate, potassium dichromate, or ruthenium tetraoxide, or a method of adding a catalytic amount of these and using an oxidizing agent such as sodium hypochlorite or sodium periodate. (Bull.Chem.
Soc. Jpn., 59 , 2637 (1986)) and the like are known.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、これらの方法はクロムやルテニウムのよ
うに金属に毒性があったり、又、次亜塩素酸ナトリウム
や過ヨウ素酸ナトリウム等にあっては腐蝕性があるうえ
に高価であることから実用に耐えないものであった。更
にこれらの酸化剤は、酸性条件下では不安定で、反応は
塩基性の条件下で行なわなければならない。このため中
和工程を必要とし、製造工程が煩雑となり工業的には不
利である。これらのことからオレフィン類を酸性条件下
で酸化開裂させ、安全かつ安価にカルボン酸を製造する
方法が望まれていた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, these methods are toxic to metals such as chromium and ruthenium, and corrosive to sodium hypochlorite and sodium periodate. In addition, it was expensive and could not be put to practical use. Furthermore, these oxidizing agents are unstable under acidic conditions and the reaction must be carried out under basic conditions. Therefore, a neutralization step is required, which complicates the manufacturing process and is industrially disadvantageous. From these, a method for safely and inexpensively producing a carboxylic acid by oxidatively cleaving an olefin under acidic conditions has been desired.

過酸化水素は、安価で腐蝕性がなく、酸性下で安定であ
ることからカルボン酸の製造における適切の酸化剤であ
る。しかし、このものは水溶性であるため、油溶性物質
に作用させる場合にはタングステン酸やモリブデン酸に
アルキル置換アンモニウムやホスホニウム等を導入して
油溶性を付与したごとき特殊で高価な触媒を使用する方
法(特開昭60−34929号)が知られているのみであっ
て、水溶性の触媒を適用する方法については未だ知られ
ていない。
Hydrogen peroxide is a suitable oxidant in the production of carboxylic acids because it is inexpensive, non-corrosive and stable under acid. However, since this is water-soluble, when acting on an oil-soluble substance, a special and expensive catalyst is used, such as tungstic acid or molybdic acid, to which alkyl-substituted ammonium or phosphonium is introduced to impart oil solubility. Only the method (JP-A-60-34929) is known, and the method of applying a water-soluble catalyst is not yet known.

又、上記の方法の如くナトリウム、カリウム、アンモニ
ウム、ホスホニウム等のカチオンが反応系に共存する場
合には生成するカルボン酸の純度や収率が低下し、更に
別途精製工程を必要とする等実用上問題がある。即ち、
カルボン酸を簡便かつ安価に製造するためにはプロトン
以外のいかなるカチオンの存在も製造上不利益を生ず
る。
Further, when cations such as sodium, potassium, ammonium, phosphonium and the like coexist in the reaction system as in the above-mentioned method, the purity and yield of the carboxylic acid produced are lowered, and a separate purification step is required. There's a problem. That is,
The presence of any cation other than a proton causes a production disadvantage in order to produce the carboxylic acid simply and inexpensively.

ところが本発明者らの研究によれば予想外のことに油溶
性のないタングステン酸であっても何ら上記のごとき処
理を施すことなく触媒として使用し、過酸化水素を酸化
剤としてオレフィン類に作用させることにより極めて効
果的に二重結合が酸化開裂され、対応するモノ及び/又
はジカルボン酸が得られることが明らかとなった。又、
上記タングステン酸と同様にモリブデン酸を触媒として
用いた場合にもオレフィン類の二重結合が酸化開裂され
ることが見い出された。
However, according to the research conducted by the present inventors, unexpectedly even tungstic acid which is not oil-soluble is used as a catalyst without any treatment as described above, and hydrogen peroxide acts on olefins as an oxidizing agent. It was revealed that by doing so, the double bond was oxidatively cleaved very effectively and the corresponding mono- and / or dicarboxylic acid was obtained. or,
It has been found that the double bond of olefins is also oxidatively cleaved when molybdic acid is used as a catalyst as in the case of tungstic acid.

更に本発明者らは、タングステン酸又はモリブデン酸の
ヘテロポリ酸を触媒として用いる場合にも、オレフィン
類の二重結合が過酸化水素により効率よく酸化開裂さ
れ、対応するモノ及び/又はジカルボン酸が高収率、高
純度で製造できることを見い出した。
Furthermore, the present inventors have found that even when a heteropoly acid such as tungstic acid or molybdic acid is used as a catalyst, the double bond of the olefins is efficiently oxidatively cleaved by hydrogen peroxide, and the corresponding mono- and / or dicarboxylic acid is increased. It has been found that the production can be performed with high yield and high purity.

本発明は、上記の新知見に基づいて完成されたものであ
る。
The present invention has been completed based on the above new findings.

即ち、本発明は、オレフィン類を過酸化水素により酸化
開裂してカルボン酸を製造する方法に当っての新規有用
な触媒を提供することを目的とする。
That is, an object of the present invention is to provide a novel and useful catalyst for a method for producing a carboxylic acid by oxidatively cleaving olefins with hydrogen peroxide.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、オレフィン類を酸化開裂してカルボン酸を製
造するに当り、タングステン酸、モリブデン酸及びそれ
らのヘテロポリ酸からなる群から選ばれる1種又は2種
以上の触媒の存在下、過酸化水素により酸化開裂するこ
とを発明の要旨とする。
[Means for Solving Problems] In the present invention, when oxidatively cleaving olefins to produce a carboxylic acid, one or two kinds selected from the group consisting of tungstic acid, molybdic acid and heteropolyacids thereof are used. The gist of the invention is to perform oxidative cleavage with hydrogen peroxide in the presence of the above catalyst.

本発明におけるオレフィン類としては、ブテン、ペンテ
ン、ヘキサン、オクテン、シクロペンテン、シクロヘキ
セン、シクロオクテン等の炭素数4〜8の脂肪族、脂環
族炭化水素、ジシクロペンテノール、スルホレン、ホロ
ン、イソホロン、オレイン酸、パルミトレイン酸、リノ
ール酸、リノレイン酸、リシノレイン酸及びそれらのエ
ステル等のカルボニル基、水酸基、カルボキシル基、エ
ステル基、スルホン基等の官能基を有するオレフィンが
例示される。上記官能基は、本発明に係る反応を阻害す
るものでなければ、オレフィン類と同様に酸化される基
であってもよく、条件によっては反応の進行に寄与する
場合がある。
Examples of the olefins in the present invention include butene, pentene, hexane, octene, cyclopentene, cyclohexene, cyclooctene, and other aliphatic groups having 4 to 8 carbon atoms, alicyclic hydrocarbons, dicyclopentenol, sulfolene, phorone, isophorone, Oleic acid, palmitoleic acid, linoleic acid, linoleic acid, ricinoleic acid and esters thereof such as olefins having a functional group such as a carbonyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an ester group and a sulfone group are exemplified. The functional group may be a group that is oxidized in the same manner as olefins as long as it does not inhibit the reaction according to the present invention, and may contribute to the progress of the reaction depending on the conditions.

本発明に係る触媒としては、タングステン酸、モリブデ
ン酸、あるいはこれらのヘテロポリ酸が掲げられる。こ
こにいうヘテロポリ酸とは、2種以上の酸素酸からなる
縮合酸であり、ポリ酸原子としては、タングステン及び
モリブデンであり、ヘテロ原子としては、以下に示すよ
うな各種のものが使用できる。タングステン酸のヘテロ
ポリ酸におけるヘテロ原子としては、P、As、Si、Ti、
Co、Fe、B、V、Be、I、Ni、Ga等が例示される。タン
グステン酸のヘテロポリ酸の具体例しては、次の構造
式、 H3〔PW12O40〕、 H3〔AsW12O40〕、 H4〔SiW12O40〕、 H4〔TiW12O40〕、 H5〔CoW12O40〕、 H5〔FeW12O40〕、 H5〔BW12O40〕、 H3〔VW12O40〕、 H6〔BeW9O31〕、 H6〔TeW6O24〕、 H5〔IW6O24〕、 H4〔NiW6O24H6〕、 H3〔GaW6O24H6〕、 H6〔P2W18O62〕、 H6〔As2W18O62〕、 H7〔PW11O33〕 を有するものが例示できる。
Examples of the catalyst according to the present invention include tungstic acid, molybdic acid, and heteropolyacids thereof. The heteropolyacid referred to herein is a condensed acid composed of two or more kinds of oxygen acids, the polyacid atom is tungsten and molybdenum, and the heteroatom may be any of the followings. Heteroatoms in the heteropolyacid of tungstic acid include P, As, Si, Ti,
Examples include Co, Fe, B, V, Be, I, Ni, Ga and the like. Specific examples of the heteropoly acid of tungstic acid include the following structural formulas: H 3 [PW 12 O 40 ], H 3 [AsW 12 O 40 ], H 4 [SiW 12 O 40 ], H 4 [TiW 12 O 40 ], H 5 [CoW 12 O 40 ], H 5 [FeW 12 O 40 ], H 5 [BW 12 O 40 ], H 3 [VW 12 O 40 ], H 6 [BeW 9 O 31 ], H 6 [TeW 6 O 24 ], H 5 [IW 6 O 24 ], H 4 [NiW 6 O 24 H 6 ], H 3 [GaW 6 O 24 H 6 ], H 6 [P 2 W 18 O 62 ], H Examples thereof include 6 [As 2 W 18 O 62 ] and H 7 [PW 11 O 33 ].

又、モリブデン酸のヘテロポリ酸におけるヘテロ原子と
しては、P、As、Si、Ge、Ti、Ce、Th、Mn、Ni、Te、
I、Co、Cr、Fe、Ga等が例示される。モリブデン酸のヘ
テロポリ酸の具体例としては、次の構造式、 H3〔PWo12O40〕、 H3〔AsMo12O40〕、 H4〔SiMo12O40〕、 H4〔GeMo12O40〕、 H4〔TiMo12O40〕、 H8〔CeMo12O42〕、 H8〔ThMo12O42〕、 H7〔PMo11O39〕、 H7〔AsMo11O39〕、 H8〔GeMo11O39〕、 H6〔MnMo9O32〕、 H6〔NiMo9O32〕、 H6〔TeMo6O24〕、 H5〔IMo6O24〕、 H3〔CoMo6O24H6〕、 H3〔CrMo6O24H6〕、 H3〔FeMo6O24H6〕、 H3〔GaMo6O24H6〕、 H4〔NiMo6O24H6〕、 H6〔P2Mo18O62〕、 H6〔As2Mo18O62〕 を有するもの等が例示できる。
The heteroatoms in the molybdic acid heteropolyacid include P, As, Si, Ge, Ti, Ce, Th, Mn, Ni, Te,
I, Co, Cr, Fe, Ga and the like are exemplified. Specific examples of the heteropoly acid of molybdic acid include the following structural formulas, H 3 [PWo 12 O 40 ], H 3 [AsMo 12 O 40 ], H 4 [SiMo 12 O 40 ], H 4 [GeMo 12 O 40]. ], H 4 [TiMo 12 O 40], H 8 [Cemo 12 O 42], H 8 [ThMo 12 O 42], H 7 [PMo 11 O 39], H 7 [ASMO 11 O 39], H 8 [ GeMo 11 O 39 ], H 6 [MnMo 9 O 32 ], H 6 [NiMo 9 O 32 ], H 6 [TeMo 6 O 24 ], H 5 [IMo 6 O 24 ], H 3 [CoMo 6 O 24 H 6 ], H 3 [CrMo 6 O 24 H 6 ], H 3 [FeMo 6 O 24 H 6 ], H 3 [GaMo 6 O 24 H 6 ], H 4 [NiMo 6 O 24 H 6 ], H 6 [ Examples thereof include P 2 Mo 18 O 62 ], H 6 [As 2 Mo 18 O 62 ].

更に、各々の原子を2種以上配位させた混合配位ヘテロ
ポリ酸、例えば、 H4PMoW11O40、 H4PReW11O40、 H4PVMo11O40、 H5PV2Mo10O40、 H3PMo6W6O40 等も使用可能である。上記に例示したこれらヘテロポリ
酸はいずれも公知のものである。合成の容易さ又は入手
の容易さの観点からは、ヘテロ原子としてP又はSiを含
有するヘテロポリ酸が好ましく、特に 12−タングストリン酸(H3PW12O40)、 12−タングストケイ酸(H3SiW12O40)、 12−モリブドリン酸(H3PMo12O40)等がより好ましい。
Furthermore, a mixed coordination heteropolyacid in which two or more kinds of each atom are coordinated, for example, H 4 PMoW 11 O 40 , H 4 PReW 11 O 40 , H 4 PVMo 11 O 40 , H 5 PV 2 Mo 10 O 40 , H 3 PMo 6 W 6 O 40 etc. can also be used. All of these heteropolyacids exemplified above are known. From the viewpoint of ease of synthesis or availability, a heteropoly acid containing P or Si as a hetero atom is preferable, and particularly 12-tungstophosphoric acid (H 3 PW 12 O 40 ), 12-tungstosilicic acid (H 3 SiW 12 O 40 ), 12-molybdophosphoric acid (H 3 PMo 12 O 40 ) and the like are more preferable.

又、上記触媒として用いるタングステン酸、モリブデン
酸又はこれらのヘテロポリ酸は、水和物であってもよ
く、更に、反応系内で上記のタングステン酸、モリブデ
ン酸又はこれらのヘテロポリ酸を生成し得る化合物の形
態であってもよい。このような化合物としては、MO3、M
Cl6及びMS3(M=W又はMo)で表わされる酸化物、塩化
物及び硫化物の形態が例示される。
In addition, the tungstic acid, molybdic acid or heteropolyacid thereof used as the catalyst may be a hydrate, and further, a compound capable of producing the tungstic acid, molybdic acid or heteropolyacid thereof in the reaction system. It may be in the form of. Such compounds include MO 3 , M
Examples are oxides, chlorides and sulfides represented by Cl 6 and MS 3 (M = W or Mo).

このような酸化物、塩化物、硫化物を使用する場合に
は、例えばリン酸、塩酸、硫酸等の鉱酸を反応系内に加
え、pH4以下の酸性条件下で反応を行なうことが好まし
い。又、触媒を酸の形態で加え、鉱酸を更に用いてもよ
い。
When such an oxide, chloride or sulfide is used, it is preferable to add a mineral acid such as phosphoric acid, hydrochloric acid or sulfuric acid into the reaction system and carry out the reaction under acidic conditions of pH 4 or less. It is also possible to add the catalyst in the acid form and further use mineral acids.

上記に例示した触媒は、単独で使用しても2種以上を併
用してもよい。
The catalysts exemplified above may be used alone or in combination of two or more kinds.

反応性からはヘテロポリ酸が好ましく、反応性と価格と
のバランス上からはタングステン酸が好ましい。
From the viewpoint of reactivity, heteropolyacid is preferable, and from the viewpoint of the balance between reactivity and cost, tungstic acid is preferable.

本発明に係る製造法は、一般に次の如くして行なわれ
る。即ち、反応器に原料であるオレフィン類及び触媒を
仕込み、過酸化水素を添加し、溶媒中で加熱攪拌下に反
応を行なう。
The manufacturing method according to the present invention is generally performed as follows. That is, olefins as raw materials and a catalyst are charged into a reactor, hydrogen peroxide is added, and the reaction is carried out in a solvent with heating and stirring.

反応時のオレフィン類の濃度は、特に限定がない。しか
し、反応終了後、反応混合物を冷却し生成カルボン酸を
結晶化させて単離する場合には、結晶の析出量及び品質
等の観点から、オレフィン類の濃度は2〜70重量%程度
とするのが好ましく、15〜60重量%とするのがより好ま
しい。
The concentration of olefins during the reaction is not particularly limited. However, when the reaction mixture is cooled after completion of the reaction to crystallize the produced carboxylic acid for isolation, the concentration of the olefins is set to about 2 to 70% by weight from the viewpoint of the amount of precipitated crystals and quality. Is preferred, and more preferably 15 to 60% by weight.

触媒の使用量は、触媒活性が発揮されるのに有効な量で
ある限り、広い範囲から選択される。しかし、反応速度
及び触媒のコストの観点からは、遊離酸(タングステン
酸、モリブデン酸又はこれらのヘテロポリ酸)換算で、
オレフィン類に対し0.01〜30重量%程度、好ましくは1
〜10重量%程度が有利である。
The amount of the catalyst used is selected from a wide range as long as it is an amount effective to exert the catalytic activity. However, from the viewpoint of reaction rate and catalyst cost, in terms of free acid (tungstic acid, molybdic acid or heteropolyacids thereof),
About 0.01 to 30% by weight, preferably 1
Advantageously, about 10% by weight.

本反応に必要な過酸化水素の化学量論量はオレフィン類
1モルに対し4モルであるが、実際にはその10〜50%過
剰に使用するのが望ましい。反応混合物中の過酸化水素
の濃度は、広い範囲から選択できる。その下限は、オレ
フィン類を酸化した触媒が過酸化水素により酸化能力を
回復するのに充分な濃度であって、かなり稀薄なもので
も反応速度の低下は避けられないものの酸化反応は進行
する。又、上限は特に存在せず、かなりの高濃度であっ
てもよい。しかしながら、反応速度を向上させ、かつ低
濃度の過酸化水素を用いて製造コストの低減を図る観点
からは、0.1ミリモル/〜12モル/程度、好ましく
は10ミリモル/〜8モル/程度が有利である。過酸
化水素は、通常、水溶液の形態で供給される。
The stoichiometric amount of hydrogen peroxide required for this reaction is 4 mols per 1 mol of olefins, but in practice it is desirable to use 10 to 50% excess thereof. The concentration of hydrogen peroxide in the reaction mixture can be selected from a wide range. The lower limit is a concentration sufficient for the catalyst that oxidizes olefins to recover its oxidizing ability by hydrogen peroxide, and the oxidation reaction proceeds even though the reaction rate is inevitable even if the catalyst is extremely dilute. Further, there is no particular upper limit, and the concentration may be considerably high. However, from the viewpoint of improving the reaction rate and reducing the production cost by using a low concentration of hydrogen peroxide, 0.1 mmol / -12 mol / about, preferably 10 mmol / -8 mol / about is advantageous. is there. Hydrogen peroxide is usually supplied in the form of an aqueous solution.

反応溶媒としては、水が適当である。水と混和可能な有
機溶媒、例えば炭素数1〜4のアルコール、炭素数1〜
4のカルボン酸、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジ
メチルホルムアミド等を単独で使用し、又は均一相を保
つ範囲で水と併用することも可能である。
Water is suitable as the reaction solvent. Organic solvent miscible with water, for example, alcohol having 1 to 4 carbon atoms, 1 to 1 carbon atom
It is also possible to use the carboxylic acid of No. 4, dioxane, tetrahydrofuran, dimethylformamide, etc., alone or in combination with water within the range of maintaining a homogeneous phase.

反応温度は、反応速度の点から、通常、20〜100℃程度
の温度範囲が採用されるが、加圧下で反応した場合には
150℃程度までの反応温度を採用することもできる。反
応速度の観点及び過酸化水素の分解を防止又は抑制する
観点からは、50〜130℃程度にて反応を行なうのが好ま
しい。
From the viewpoint of reaction rate, the reaction temperature is usually in the range of about 20 to 100 ° C, but when the reaction is performed under pressure,
It is also possible to employ reaction temperatures up to about 150 ° C. From the viewpoint of reaction rate and the viewpoint of preventing or suppressing decomposition of hydrogen peroxide, it is preferable to carry out the reaction at about 50 to 130 ° C.

反応時間は、オレフィン類、触媒及び過酸化水素の濃
度、反応温度等により変わり得るが、通常1〜24時間程
度である。
The reaction time may vary depending on the concentrations of olefins, catalyst and hydrogen peroxide, reaction temperature, etc., but is usually about 1 to 24 hours.

反応終了後、生成したカルボン酸は、各々の物性により
適した方法で反応混合物から分離できる。例えば、蒸留
しても良いし、反応溶媒をトッピングした後、任意の溶
媒を用いて再結晶しても良い。反応混合物を徐冷してカ
ルボン酸を結晶化させる方法において、触媒としてヘテ
ロポリ酸、殊にタングステン酸のヘテロポリ酸を用いる
と、これらが水その他の反応溶媒によく溶解するため清
澄な反応混合物が得られ、当該反応混合物を徐冷する
と、生成カルボン酸は結晶として析出し、上記触媒や未
反応オレフィン類を溶解した母液から濾過により極めて
容易に分離できる。分離後は、母液は再び反応に供する
ことができ、触媒の失活も認められない。単離された結
晶は、そのまま乾燥するか、必要に応じて水等で洗浄
し、再結晶して精製する。一方、触媒としてタングステ
ン酸又はモリブデン酸を用いる場合、反応系内の過酸化
水素濃度が低下すると、触媒が析出する傾向があり、析
出した触媒は生成カルボン酸と混入して目的物の純度の
低下を招く。よって、触媒としてタングステン酸又はモ
リブデン酸を用いる場合には、反応終了後の単離工程に
おいても過酸化水素濃度をこれら触媒が溶解状態を保つ
濃度以上に保持するか、あるいは反応直後に、析出した
触媒を濾過等によ分離しておいてから結晶化を行なうの
が望ましい。このような操作を行なうことにより、ヘテ
ロポリ酸を用いる場合と同等の高純度、高収率で目的カ
ルボン酸を単離することができる。
After completion of the reaction, the produced carboxylic acid can be separated from the reaction mixture by a method suitable for each physical property. For example, distillation may be carried out, or a reaction solvent may be topped and then recrystallized using an arbitrary solvent. In the method of slowly cooling the reaction mixture to crystallize the carboxylic acid, when a heteropolyacid, especially a heteropolyacid of tungstic acid, is used as a catalyst, a clear reaction mixture is obtained because these are well dissolved in water and other reaction solvents. Then, when the reaction mixture is gradually cooled, the produced carboxylic acid precipitates as crystals and can be separated very easily from the mother liquor in which the catalyst and unreacted olefins are dissolved by filtration. After the separation, the mother liquor can be reused for the reaction, and no deactivation of the catalyst is observed. The isolated crystals are dried as they are, or washed with water or the like if necessary, and recrystallized for purification. On the other hand, when tungstic acid or molybdic acid is used as the catalyst, when the hydrogen peroxide concentration in the reaction system decreases, the catalyst tends to precipitate, and the precipitated catalyst mixes with the generated carboxylic acid to reduce the purity of the target product. Invite. Therefore, when tungstic acid or molybdic acid is used as the catalyst, the hydrogen peroxide concentration is maintained at a concentration equal to or higher than the concentration at which these catalysts remain in the dissolved state even in the isolation step after the reaction, or immediately after the reaction, precipitation occurs. It is desirable to separate the catalyst by filtration before crystallization. By carrying out such an operation, the target carboxylic acid can be isolated with high purity and high yield equivalent to the case of using the heteropolyacid.

[実施例] 以下に実施例を掲げ、本発明を詳しく説明する。[Examples] The present invention will be described in detail below with reference to Examples.

実施例1 攪拌機付ガラス製4つ口フラスコにシクロヘキセン16.8
g(0.2モル)、60%過酸化水素水50g(0.88モル)、タ
ングステン酸0.74gを入れ、激しく攪拌しながら、加熱
還流させた。還流温度は74℃より100℃まで時間と共に
上昇した。3時間反応後、反応溶液のガスクロマトグラ
フィー内部標準法により対応するカルボン酸の生成率を
算出したところ、アジピン酸95モル%、グルタル酸3モ
ル%であった。この反応溶液を冷却し、結晶化してアジ
ピン酸の結晶を24.5g(収率86モル%)得た。
Example 1 Cyclohexene 16.8 was added to a glass four-necked flask equipped with a stirrer.
g (0.2 mol), 60% hydrogen peroxide water 50 g (0.88 mol), and tungstic acid 0.74 g were added and heated to reflux with vigorous stirring. The reflux temperature increased from 74 ° C to 100 ° C with time. After reacting for 3 hours, the production rate of the corresponding carboxylic acid of the reaction solution was calculated by gas chromatography internal standard method. As a result, it was 95 mol% adipic acid and 3 mol% glutaric acid. The reaction solution was cooled and crystallized to obtain 24.5 g (yield 86 mol%) of adipic acid crystals.

実施例2 ガラス製オートクレーブにシクロペンテン13.6g(0.2モ
ル)と60%過酸化水素水50g、12−タングストリン酸29
水和物0.6gを仕込み、75℃で7時間反応させた。反応溶
液をガスクロマトグラフィー内部標準法により測定した
ところ、カルボン酸の生成率は、グルタル酸90モル%、
コハク酸2モル%であった。この反応溶液の水をトッピ
ングし、ベンゼンにより再結晶して、グルタル酸の結晶
22.6g(収率88モル%)を得た。
Example 2 13.6 g (0.2 mol) of cyclopentene, 50 g of 60% hydrogen peroxide and 12-tungstophosphoric acid 29 were placed in a glass autoclave.
0.6 g of a hydrate was charged and reacted at 75 ° C for 7 hours. When the reaction solution was measured by a gas chromatography internal standard method, the production rate of carboxylic acid was 90 mol% of glutaric acid,
It was 2 mol% of succinic acid. The reaction solution was topped with water and recrystallized with benzene to give glutaric acid crystals.
22.6 g (yield 88 mol%) was obtained.

実施例3 実施例1の反応器にシクロヘキセン16.8g、tert−ブタ
ノール30g、モリブデン酸5.0gを仕込み、加熱還流させ
ながら、60%過酸化水素水50gを5時間で滴下した。そ
の後3時間還流して反応を終了した。反応溶液をガスク
ロマトグラフィー内部標準法により測定したところ、対
応するカルボン酸の生成率は、アジピン酸86モル%、グ
ルタル酸2モル%であった。
Example 3 16.8 g of cyclohexene, 30 g of tert-butanol, and 5.0 g of molybdic acid were charged into the reactor of Example 1, and 50 g of 60% hydrogen peroxide solution was added dropwise over 5 hours while heating under reflux. Then, the mixture was refluxed for 3 hours to complete the reaction. When the reaction solution was measured by a gas chromatography internal standard method, the production rates of the corresponding carboxylic acids were 86 mol% adipic acid and 2 mol% glutaric acid.

実施例4 触媒に12−モリブドリン酸29水和物を3.0gを用いる以外
は実施例1と同様に反応を行なった。ガスクロマトグラ
フィー内部標準法により測定した結果、対応するカルボ
ン酸の生成率は、アジピン酸92モル%、グルタル酸5モ
ル%であった。
Example 4 The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that 3.0 g of 12-molybdophosphoric acid 29 hydrate was used as the catalyst. As a result of measurement by a gas chromatography internal standard method, the corresponding carboxylic acid production rates were 92 mol% adipic acid and 5 mol% glutaric acid.

実施例5 実施例1の反応器にイソホロン27.6g(0.2モル)、水30
g、12−ダングストケイ酸24水和物1.0gを入れ、80℃で
攪拌しながら、30%過酸化水素水140gを3時間で滴下し
たところ、激しい発泡が見られた。この発泡が停止する
まで、8時間反応を続行した。反応溶液をガスクロマト
グラフィー内部標準法により測定したところ、3,3−ジ
メチルグルタル酸の生成率は50モル%であった。イソホ
ロンは検出できなかった。
Example 5 Isophorone 27.6 g (0.2 mol), water 30 in the reactor of Example 1
When 1.0 g of g, 12-dungstosilicic acid 24-hydrate was added and 140 g of 30% hydrogen peroxide solution was added dropwise over 3 hours while stirring at 80 ° C., vigorous foaming was observed. The reaction was continued for 8 hours until the bubbling stopped. When the reaction solution was measured by a gas chromatography internal standard method, the production rate of 3,3-dimethylglutaric acid was 50 mol%. No isophorone could be detected.

実施例6 実施例1の反応器にジシクロペンテノール30g(0.2モ
ル)、水60g、12−タングストリン酸29水和物0.9gを仕
込み、90℃で攪拌しながら60%過酸化水素水50gを2時
間で滴下し、更に4時間反応を行なった。この反応溶液
をガスクロマトグラフィー内部標準法により測定した結
果、対応するカルボン酸の生成率は58モル%であった
が、この溶液の中和価を測定したところ、反応により0.
44モルのカルボキシル基が生成していた。そこで、更に
60%過酸化水素水50gと触媒0.9gを加えて10時間反応を
継続したところ、トリカルボキシルクロペンチル酢酸が
60モル%の生成率で得られた(ガスクロマトグラフィー
内部標準法による)。この時、中和価から算出されるカ
ルボキシル基の生成量は0.73モルであった。
Example 6 The reactor of Example 1 was charged with 30 g (0.2 mol) of dicyclopentenol, 60 g of water, and 0.9 g of 12-tungstophosphoric acid 29 hydrate, and 50 g of 60% hydrogen peroxide solution while stirring at 90 ° C. Was added dropwise over 2 hours, and the reaction was continued for 4 hours. As a result of measuring this reaction solution by a gas chromatography internal standard method, the production rate of the corresponding carboxylic acid was 58 mol%, but when the neutralization value of this solution was measured, it was found to be 0.
44 mol of carboxyl groups had formed. So, further
When 50g of 60% hydrogen peroxide solution and 0.9g of catalyst were added and the reaction was continued for 10 hours, tricarboxylic clopentyl acetic acid was detected.
Obtained with a production rate of 60 mol% (by gas chromatography internal standard method). At this time, the amount of generated carboxyl groups calculated from the neutralization value was 0.73 mol.

実施例7 実施例1の反応器に工業用オレイン酸(ヨウ素価90.2)
28g、水50g、12−タングストリン酸29水和物2.0gを仕込
み、90℃で激しく攪拌しながら、60%過酸化水素水57g
を5時間で滴下した後、5時間反応を行なった。反応溶
液より水をトッピングした後、減圧下蒸留して、モノカ
ルボン酸とジカルボン酸を得た。各々の留分の重量及び
ガスクロマトグラフィーから対応するカルボン酸の、工
業用オレイン酸に含有される不飽和脂肪酸に対する生成
率を算出した結果、ペラルゴン酸64モル%、炭素水8以
下の短鎖モノカルボン酸27モル%、アゼライン酸79モル
%、炭素数10以上の長鎖ジカルボン酸11モル%、炭素数
8以下の短鎖ジカルボン酸5モル%であった。
Example 7 The reactor of Example 1 was charged with industrial oleic acid (iodine number 90.2).
Charge 28 g, 50 g of water, 2.0 g of 12-tungstophosphoric acid 29 hydrate, and while stirring vigorously at 90 ° C, 57 g of 60% hydrogen peroxide solution.
Was added dropwise over 5 hours, and then the reaction was carried out for 5 hours. The reaction solution was topped with water and then distilled under reduced pressure to obtain a monocarboxylic acid and a dicarboxylic acid. As a result of calculating the production rate of the corresponding carboxylic acid with respect to the unsaturated fatty acid contained in the industrial oleic acid from the weight of each fraction and gas chromatography, pelargonic acid 64 mol%, carbon chain 8 or less short-chain mono The content was 27 mol% of carboxylic acid, 79 mol% of azelaic acid, 11 mol% of long-chain dicarboxylic acid having 10 or more carbon atoms, and 5 mol% of short-chain dicarboxylic acid having 8 or less carbon atoms.

[発明の効果] 本発明に係る製造法は、過酸化水素を用いるので、有害
金属を使用することなく安全、かつ安価にカルボン酸を
製造することができる。しかも得られるカルボン酸の収
率は高く、又、生成カルボン酸の分離も比較的容易で高
純度の目的物を得ることができる。
[Effect of the invention] Since the production method according to the present invention uses hydrogen peroxide, it is possible to produce carboxylic acid safely and inexpensively without using harmful metals. Moreover, the yield of the obtained carboxylic acid is high, and the produced carboxylic acid can be separated relatively easily to obtain a highly pure target product.

よって、本発明に係る製造法は工業的に極めて優れたカ
ルボン酸の製造法である。
Therefore, the manufacturing method according to the present invention is an industrially excellent manufacturing method of carboxylic acid.

───────────────────────────────────────────────────── 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 C07C 55/14 55/26 // B01J 23/28 23/30 23/85 23/88 27/188 C07B 61/00 300 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication C07C 55/14 55/26 // B01J 23/28 23/30 23/85 23/88 27/188 C07B 61/00 300

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】オレフィン類を酸化開裂してカルボン酸を
製造するに当り、タングステン酸、モリブデン酸及びそ
れらのヘテロポリ酸からなる群から選ばれる1種又は2
種以上の触媒の存在下、過酸化水素により酸化開裂する
ことを特徴とするカルボン酸の製造法。
1. When producing a carboxylic acid by oxidatively cleaving an olefin, one or two selected from the group consisting of tungstic acid, molybdic acid and heteropolyacids thereof.
A method for producing a carboxylic acid, which comprises oxidatively cleaving with hydrogen peroxide in the presence of at least one catalyst.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4682422B2 (en) * 2000-01-28 2011-05-11 住友化学株式会社 Process for producing 3,3-dimethyl-2-formylcyclopropanecarboxylic acid esters
JP4997671B2 (en) * 2000-08-11 2012-08-08 住友化学株式会社 Process for producing β-hydroxyhydroperoxides, ketones and carboxylic acids and catalyst thereof
JP2008156298A (en) * 2006-12-25 2008-07-10 Toyota Motor Corp Method for producing carboxylic acid
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