脂環(huán)族羧酸的制造方法及用于該方法的催化劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種將芳香族羧酸的芳環(huán)氫化從而制造脂環(huán)族羧酸的方法，是作為催化劑使用含有釕和鈀的催化劑的脂環(huán)族羧酸的制造方法，以及釕和鈀在載體表面上以包含兩者的顆粒的形態(tài)存在的釕-鈀共負載催化劑。本發(fā)明使用價格比較便宜的貴金屬釕，開發(fā)活性與銠催化劑同等且不產(chǎn)生銠催化劑中能看到的活性降低的催化劑，確立了工業(yè)上簡單的脂環(huán)族羧酸的制造方法。
【專利說明】脂環(huán)族羧酸的制造方法及用于該方法的催化劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及脂環(huán)族羧酸的制造方法及可適用于該方法的芳香族羧酸的芳環(huán)的氫化催化劑。詳細而言，涉及在貴金屬催化劑存在下將芳香族羧酸氫化從而制造脂環(huán)族羧酸的方法。此外，本發(fā)明的催化劑具體來說是氫化催化劑共負載有釕和鈀的催化劑，涉及釕和鈀在載體表面上以包含兩者的顆粒的形態(tài)存在的、即在同一顆粒內(nèi)共存的催化劑。
【背景技術(shù)】
[0002]迄今為止，對于在貴金屬催化劑存在下將芳香族羧酸類氫化的方法及用于該方法的催化劑進行了大量的研究。作為將芳香族羧酸的芳環(huán)直接氫化的方法，現(xiàn)在大量進行在緩和的條件下進行氫化反應(yīng)的、銠催化劑的研究(非專利文獻1、非專利文獻2、專利文獻1、專利文獻2)。銠催化劑具有作為芳香族羧酸的氫化催化劑的活性高、不發(fā)生副反應(yīng)且產(chǎn)物的選擇率也高之類的優(yōu)點。雖然銠具有如此優(yōu)異的催化能力，但在進行工業(yè)化時可列舉出幾個問題。第一點，價格非常高，工業(yè)化時對催化劑的初期投資的負擔變大。第二點，催化劑的活性下降速度快，長期使用催化劑時必須頻繁地進行活化操作。也可以構(gòu)建組合了活化的工藝，但對于進行工業(yè)化來說要求更簡單的工藝(專利文獻I)。
[0003]作為對芳香族羧酸具有氫化能力的貴金屬且價格便宜的貴金屬，可列舉出釕。通常已知將釕催化劑用于芳香族羧酸的氫化時，不僅是芳環(huán)的氫化，還會發(fā)生側(cè)鏈羧基的還原，脂環(huán)族羧酸的選擇率變低。從釕催化劑也可以用作將羧基還原為醇的還原催化劑考慮，選擇率降低也是顯而易見的(非 專利文獻3)。已知在將釕催化劑用于芳香族羧酸的氫化時，需要將羧酸轉(zhuǎn)換為酯，使得工藝上增加芳香族羧酸的酯化和脂環(huán)族羧酸的水解這兩個工序(專利文獻3、專利文獻4)。同樣已知在將釕催化劑用于芳香族羧酸的氫化時，需要將羧酸轉(zhuǎn)換為鈉鹽之類的無機鹽，使得工藝上增加芳香族羧酸向無機鹽的衍生化、脂環(huán)族羧酸無機鹽的脫鹽這兩個工序。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2008-63263號公報
[0007]專利文獻2:日本特許第4622406號公報
[0008]專利文獻3:日本特許第3834836號公報
[0009]專利文獻4:日本特開2006-045166號公報
[0010]非專利文獻
[0011]非專利文獻1: Journal of Organic Chemistry, 1966 年，第 31 卷，ρ.3438-3439
[0012]非專利文獻2: Chemistry a European Journal, 2009 年，第 15 卷，ρ.6953-6963
[0013]非專利文獻 3:Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation forOrganic Synthesis

【發(fā)明內(nèi)容】
[0014]本發(fā)明的目的在于使用價格比較便宜的貴金屬釕、開發(fā)活性與銠催化劑同等且不產(chǎn)生銠催化劑中能看到的活性降低的催化劑，確立工業(yè)上簡單的脂環(huán)族羧酸的制造方法。
[0015]由于上述釕的催化能力，因此直接使用價格便宜的釕催化劑代替銠催化劑是困難的。本發(fā)明人等為了以釕作為主成分進行了深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加鈀作為第二成分使釕和鈀在催化劑中共存，優(yōu)選的是使釕和鈀共存在載體表面上的同一顆粒內(nèi)，由此獲得克服銠催化劑的問題、釕催化劑的問題的催化劑，從而開發(fā)了本發(fā)明。
[0016]即，本發(fā)明涉及以下[I]~[9]的脂環(huán)族羧酸的制造方法及[10]~[13]的催化劑。
[0017][I] 一種脂環(huán)族羧酸的制造方法，其特征在于，其是將芳香族羧酸的芳環(huán)氫化從而制造脂環(huán)族羧酸的方法，作為催化劑使用含有釕和鈀的催化劑。
[0018][2]根據(jù)[I]所述的脂環(huán)族羧酸的制造方法，其中，催化劑是載體上共負載有釕和鈀的催化劑。
[0019][3]根據(jù)[I]~[2]所述的脂環(huán)族羧酸的制造方法，其中，作為氫化反應(yīng)的反應(yīng)溶劑，使用選自水、甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇的I種或2種以上。
[0020][4]根據(jù)[I]~[2]所述的脂環(huán)族羧酸的制造方法，其中，作為氫化反應(yīng)的反應(yīng)溶劑使用水。
[0021][5]根據(jù)[2]~[4]中任一項所述的脂環(huán)族羧酸的制造方法，其中，催化劑的載體由選自活性炭、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈰、二氧化鈦和二氧化硅的I種或2種以上的組合形成。
[0022][6]根據(jù)[I]~[5]中任一項所述的脂環(huán)族羧酸的制造方法，其中，芳香族羧酸為通式(I)、(2)或(3)所示的芳香`族羧酸。
[0023]
【權(quán)利要求】
1.一種脂環(huán)族羧酸的制造方法，其特征在于，其是將芳香族羧酸的芳環(huán)氫化從而制造脂環(huán)族羧酸的方法，作為催化劑使用含有釕和鈀的催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脂環(huán)族羧酸的制造方法，其中，催化劑是載體上共負載有釕和鈀的催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脂環(huán)族羧酸的制造方法，其中，作為氫化反應(yīng)的反應(yīng)溶劑，使用選自水、甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇的I種或2種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脂環(huán)族羧酸的制造方法，其中，作為氫化反應(yīng)的反應(yīng)溶劑使用水。
5.根據(jù)權(quán)利要求2~4中任一項所述的脂環(huán)族羧酸的制造方法，其中，催化劑的載體由選自活性炭、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈰、二氧化鈦和二氧化硅的I種或2種以上的組合形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的脂環(huán)族羧酸的制造方法，其中，芳香族羧酸為通式(I)、(2)或(3)所示的芳香族羧酸，:永:'
7.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的脂環(huán)族羧酸的制造方法，其中，芳香族羧酸為鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、偏苯三酸、均苯三酸或均苯四酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的脂環(huán)族羧酸的制造方法，其中，芳香族羧酸為偏苯三酸、均苯三酸或均苯四酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脂環(huán)族羧酸的制造方法，其中，載體上共負載有釕和鈀的催化劑為釕和鈀在載體表面上以包含兩者的顆粒的形態(tài)存在的釕-鈀共負載催化劑。
10.一種釕-鈀共負載催化劑，其特征在于，在載體上共負載有釕和鈀的催化劑中，釕和鈀在載體表面上以包含兩者的顆粒的形態(tài)存在。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的釕-鈀共負載催化劑，其中，釕-鈀共負載催化劑為氫化催化劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的釕-鈀共負載催化劑，其中，釕-鈀共負載催化劑為芳香族羧酸的芳環(huán)的氫化催化劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求10~12中任一項所述的釕-鈀共負載催化劑，其中，載體由選自活性炭、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈰、二氧化`鈦和二氧化硅的I種或2種以上的組合形成。
【文檔編號】C07C51/36GK103502197SQ201280021585
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月1日
【發(fā)明者】飯?zhí)镎盐? 渡邊涼子, 辻本智雄 申請人:三菱瓦斯化學株式會社