JP2003096074A - Method for producing alkylene carbonate - Google Patents
Method for producing alkylene carbonateInfo
- Publication number
- JP2003096074A JP2003096074A JP2001293521A JP2001293521A JP2003096074A JP 2003096074 A JP2003096074 A JP 2003096074A JP 2001293521 A JP2001293521 A JP 2001293521A JP 2001293521 A JP2001293521 A JP 2001293521A JP 2003096074 A JP2003096074 A JP 2003096074A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- alkali metal
- catalyst
- octahedral
- octahedral smectite
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
工業的に有利にアルキレンオキサイドと二酸化炭素との
反応によりアルキレンカーボネートを効率的に製造す
る。
【解決手段】 3−八面体型スメクタイトあるいはアル
カリ金属包含3−八面体型スメクタイトを触媒として用
い、アルキレンオキサイドと二酸化炭素とを反応させて
高選択的及び高収率で得ることを特徴とするアルキレン
カーボネートの製造方法。(57) [Summary] An alkylene carbonate is efficiently produced by a reaction between alkylene oxide and carbon dioxide in an industrially advantageous manner. SOLUTION: An alkylene obtained by reacting alkylene oxide with carbon dioxide using 3-octahedral smectite or alkali metal-containing 3-octahedral smectite as a catalyst to obtain a highly selective and high yield alkylene. Method for producing carbonate.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は、アルキレンカー
ボネートの製造方法に関するものである。更に詳しく
は、アルキレンオキサイドと二酸化炭素を3−八面体型
スメクタイトおよび/あるいはアルカリ金属包含3−八
面体型スメクタイトの存在下で反応させてアルキレンカ
ーボネートを製造する方法に関する。プロピレンカーボ
ネート及びエチレンカーボネートは有機溶剤、アクリル
繊維加工剤、ヒドロキシルエチル化剤物質等として工業
的に極めて重要な物質である。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing alkylene carbonate. More specifically, it relates to a method for producing an alkylene carbonate by reacting alkylene oxide and carbon dioxide in the presence of a 3-octahedral smectite and / or an alkali metal-containing 3-octahedral smectite. Propylene carbonate and ethylene carbonate are industrially very important substances as organic solvents, acrylic fiber processing agents, hydroxylethylating agent substances and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】 従来、アルキレンオキサイドと二酸化
炭素との反応によりアルキレンカーボネートを製造する
方法としては、均一系の触媒が主に知られている。しか
しながら、均一系触媒を使用する場合には、反応混合物
と触媒の分離が必要となり、工程が複雑となるばかりで
なく分離操作中に触媒が析出して生成物に混入したり、
副生成物が生成するといった問題が生じている。一方、
不均一系触媒としてはイオン交換樹脂を使用する方法が
知られている。米国特許第2773070の明細書には
触媒として4級アンモニウムハライドを使用することを
開示しており、またアルキル基置換アンモニウムカチオ
ンを対カチオンとするカルボン酸型陽イオン交換樹脂を
触媒とする方法(特開平7−206847)も知られて
いる。一方酸化マグネシウムを触媒とする方法(T.Yano
et al., Chem. Commun.,1997,1129−113
0)では、活性を上げるため有機溶媒としてジメチルホ
ルムアミドを使用していることが報告されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a homogeneous catalyst has been mainly known as a method for producing alkylene carbonate by reacting alkylene oxide with carbon dioxide. However, when a homogeneous catalyst is used, it is necessary to separate the reaction mixture and the catalyst, which not only complicates the process but also causes the catalyst to be precipitated during the separation operation and mixed in the product,
There is a problem that a by-product is generated. on the other hand,
A method of using an ion exchange resin as a heterogeneous catalyst is known. U.S. Pat. No. 2,773,070 discloses the use of a quaternary ammonium halide as a catalyst, and a method using a carboxylic acid type cation exchange resin having an alkyl group-substituted ammonium cation as a counter cation as a catalyst. Kaihei 7-206847) is also known. On the other hand, a method using magnesium oxide as a catalyst (T.Yano
et al., Chem. Commun., 1997, 1129-113.
In 0), it is reported that dimethylformamide is used as an organic solvent to increase the activity.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】 前述したようにアル
キレンカーボネートの製造法としてアルキレンオキサイ
ドと二酸化炭素との反応によりアルキレンカーボネート
を製造する方法は環境調和型の方法であるが、均一系触
媒を用いる場合には触媒の分離等に問題があり、また不
均一触媒においてはイオン交換樹脂を用いている場合は
耐熱性が低く反応中に分解したり、あるいは耐熱温度以
下での活性が低い等の問題があった。また、酸化マグネ
シウム触媒では反応効率を向上させるためには有害な有
機溶媒を使用する必要があり、更に使用した有機溶剤と
生成物や原料を分離する工程が増えて問題となってい
た。本発明においては、これらの問題点を解決すべく長
年鋭意検討を重ねた結果、耐熱性が高く、有機溶剤を使
用する必要もなく、且つ極めて高活性な触媒を見出し本
発明を完成するに至った。As described above, the method for producing alkylene carbonate by reacting alkylene oxide and carbon dioxide is an environmentally friendly method as a method for producing alkylene carbonate, but when a homogeneous catalyst is used. Has a problem in separation of the catalyst, and in a heterogeneous catalyst, when an ion exchange resin is used, the heat resistance is low and it decomposes during the reaction, or the activity is low at a heat resistant temperature or lower. there were. Further, in the case of the magnesium oxide catalyst, it is necessary to use a harmful organic solvent in order to improve the reaction efficiency, and further there is a problem that the step of separating the used organic solvent from the product or the raw material is increased. In the present invention, as a result of intensive studies for many years to solve these problems, a high heat resistance, it is not necessary to use an organic solvent, and an extremely highly active catalyst has been found, leading to the completion of the present invention. It was
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】 すなわち、本発明は、
アルキレンオキサイドと二酸化炭素との反応により、ア
ルキレンカーボネートを製造する方法において、3−八
面体型スメクタイトおよび/あるいはアルキル金属包含
3−八面体型スメクタイトおよび/あるいは3−八面体
型スメクタイトあるいはアルカリ金属包含3−八面体型
スメクタイトより成る合成多孔体の存在下で反応させる
ことを特徴とするアルキレンカーボネートの製造方法で
ある。本発明を実施することで極めて高い効率でアルキ
レンカーボネートを製造することを可能にした。Means for Solving the Problems That is, the present invention is
A method for producing alkylene carbonate by reacting alkylene oxide with carbon dioxide, comprising: 3-octahedral smectite and / or alkyl metal-containing 3-octahedral smectite and / or 3-octahedral smectite or alkali metal-containing 3 -A method for producing an alkylene carbonate, which comprises reacting in the presence of a synthetic porous body composed of octahedral smectite. By carrying out the present invention, it has become possible to produce alkylene carbonate with extremely high efficiency.
【0005】 以下、本発明による、アルキレンカーボ
ネートの製造方法について詳細に説明する。本発明にお
いて原料として使用するアルキレンオキサイドは、一般
式(1)Hereinafter, the method for producing alkylene carbonate according to the present invention will be described in detail. The alkylene oxide used as a raw material in the present invention is represented by the general formula (1)
【0006】[0006]
【化1】
(1)
(上式中、R1,R2,R3およびR4はそれぞれ同一の基
でも異なる基でもよく、水素または置換基を有するかも
しくは無置換の炭素数15以下のアルキル基、アリール
基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリールアルキ
ル基を表す。またここで言う置換基とはアミノ基、ニト
ロ基、カルボニル基、カルボキシル基、アルコシキ基、
アセトキシ基、水酸基、メルカブト基、スルホン基、ハ
ロゲン原子等である。)で表されるアルキレンオキサイ
ドである。[Chemical 1] (1) (In the above formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different groups, and each of them may be hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group having 15 or less carbon atoms, aryl Represents a group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an arylalkyl group, and the substituents mentioned here include an amino group, a nitro group, a carbonyl group, a carboxyl group, an alkoxy group,
An acetoxy group, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfone group, a halogen atom and the like. ) Is an alkylene oxide.
【0007】 具体的に例示すれば、エチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のア
ルキレンオキサイド類及びこれらの、置換基を有する環
状オキサイド類、シクロヘキシレンオキサイド、置換基
を有するシクロヘキシレンオキサイド類等の脂環式オキ
サイド、スチレンオキサイド、置換基を有するスチレン
オキサイド類等のアリールアルキルオキサイド類等が挙
げられるが、本発明においてはこれらのアルキレンオキ
サイドのみに限定されるものではなく、炭素原子2つと
酸素原子1つで形成される3員環をその構造式の中に少
なくとも1つを含むもの、いわゆるエポキシ系化合物で
あれば反応に用いることは一向にさしつかえない。本発
明では、これらの1種以上を反応に供することができ
る。従って、本発明において製造されるアルキレンカー
ボネートとは該アルキレンオキサイドから製造されるカ
ーボネートであり、一般式(2)Specific examples thereof include alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide, and fatty acids such as cyclic oxides having a substituent, cyclohexylene oxide, and cyclohexylene oxides having a substituent. Examples thereof include arylalkyl oxides such as cyclic oxides, styrene oxides, and styrene oxides having a substituent. However, the present invention is not limited to these alkylene oxides, and includes 2 carbon atoms and 1 oxygen atom. A three-membered ring formed of two compounds having at least one in its structural formula, that is, a so-called epoxy compound, can be used for the reaction. In the present invention, one or more of these may be subjected to the reaction. Therefore, the alkylene carbonate produced in the present invention is a carbonate produced from the alkylene oxide, and has the general formula (2)
【0008】[0008]
【化2】
(2)
(上式中、R1,R2,R3およびR4はそれぞれ同一の基
でも異なる基でもよく、水素または置換基を有するかも
しくは無置換の炭素数15以下のアルキル基、アリール
基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリールアルキ
ル基を表す。またここで言う置換基とはアミノ基、ニト
ロ基、カルボニル基、カルボキシル基、アルコシキ基、
アセトキシ基、水酸基、メルカブト基、スルホン基、ハ
ロゲン原子等である。)で表されるカーボネートであ
る。[Chemical 2] (2) (In the above formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different groups, and each have hydrogen or a substituent or an unsubstituted alkyl group having 15 or less carbon atoms, aryl Represents a group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an arylalkyl group, and the substituents mentioned here include an amino group, a nitro group, a carbonyl group, a carboxyl group, an alkoxy group,
An acetoxy group, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfone group, a halogen atom and the like. ) Is a carbonate represented by.
【0009】 アルキレンカーボネートとして具体的に
はエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブ
チレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、ク
ロロメチルエチレンカーボネート、シクロヘキサンカー
ボネート、シクロペンタンカーボネート、スチレンカー
ボネート等が例示される。Specific examples of the alkylene carbonate include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, chloromethyl ethylene carbonate, cyclohexane carbonate, cyclopentane carbonate and styrene carbonate.
【0010】 本発明で使用する不均一系触媒は、3−
八面体型スメクタイトおよび/あるいはアルカリ金属包
含3−八面体型スメクタイトおよび/あるいは3−八面
体型スメクタイトあるいはアルカリ金属包含3−八面体
型スメクタイトより成る合成多孔体である。The heterogeneous catalyst used in the present invention is 3-
A synthetic porous body composed of octahedral smectite and / or alkali metal-containing 3-octahedral smectite and / or 3-octahedral smectite or alkali metal-containing 3-octahedral smectite.
【0011】 3−八面体型スメクタイトは公知の物質
であり、次の式(3)〜(5)に示すヘクトライト、サ
ポナイト及びスチブンサイトに分類されている[ジー・
ダブリュウ・ブリンドレイ及びジー・ブラウン(G.W.Br
indley and G.Brown)編、ミネラロジカル・ソサイエテ
ィー・モノグラフ・ナンバー・ファイブ(Mineralogica
l Society Monograph No.5 )、第170ページ,ミネ
ラロジカル・ソサイエティー(Mineralogical Societ
y),1980年]。The 3-octahedral smectite is a known substance, and is classified into hectorite, saponite, and stevensite represented by the following formulas (3) to (5).
W Brindley and G Brown (GWBr
indley and G. Brown), Mineralogica Society Monograph Number Five (Mineralogica)
l Society Monograph No.5), page 170, Mineralogical Societ
y), 1980].
【0012】[0012]
【化3】 ヘクトライト:( M+ y・nH2O) ( Mg 3-y Li y ) Si4O10(OH)2 (3)Embedded image Hectorite: (M + y · nH 2 O) (Mg 3-y Li y ) Si 4 O 10 (OH) 2 (3)
【0013】[0013]
【化4】 サポナイト:( M+ x-y・nH2O) [Mg 3-y (Al, Fe)y] ] ( Si 4-x Al x)O10(OH)2 (4)Embedded image saponite :( M + xy · nH 2 O ) [Mg 3-y (Al, Fe) y]] (Si 4-x Al x) O 10 (OH) 2 (4)
【0014】[0014]
【化5】 スチブンサイト:( M+ 2y・nH2O)(Mg 3-y□y) Si4O10(OH)2 (5)[Chemical 5] Stephen Sight: (M + 2y・ nH 2 O) (Mg 3-y □ y ) Si 4 O 10 (OH) 2 (5)
【0015】 [前記式(3)〜(5)において、M、□
及びnは、それぞれアルカリ金属,原子欠如及び層間の
水分子数を表している。]ヘクトライトは八面体シート
中の2価のマグネシウムが1価のリチウムと置換するこ
とによりケイ酸塩層に陰電荷が発現し、スチブンサイト
においてはマグネシウムが一部欠如することにより陰電
荷が発現し、あるいはサポナイトにおいては四面体シー
ト中の4価のケイ素が3価のアルミニウムと置換するこ
とによって陰電荷が発現するものと考えられている。こ
れらのケイ酸塩層の陰電荷を補うため層間にアルカリ金
属など陽イオンが入り、構造は電気的に中性となってい
る。層間のアルカリ金属の周囲には水分子が配意してい
ると考えられている。また、式(3)におけるyの値
は、通常0.2〜0.5であり、理想的な組成では0.
33とされており、また式(4)におけるyの値は通常
0付近であり、yの値が0の場合xの値は0.2〜0.5
であり、理想的な組成では0.33とされており、更
に、式(5)におけるyの値は、通常0.1〜0.3で
あり、理想的な組成では0.17とされている。[In the above formulas (3) to (5), M, □
And n represent the number of water molecules between the alkali metal, the atom deficiency and the layer, respectively. Hectorite develops a negative charge in the silicate layer by substituting monovalent lithium for divalent magnesium in the octahedral sheet, and develops a negative charge in stevensite due to a partial lack of magnesium. Or, in saponite, it is considered that a negative charge is developed by replacing tetravalent silicon in the tetrahedral sheet with trivalent aluminum. In order to compensate for the negative charge of these silicate layers, cations such as alkali metals enter between the layers, and the structure is electrically neutral. It is believed that water molecules are distributed around the alkali metal between the layers. Moreover, the value of y in the formula (3) is usually 0.2 to 0.5, and is 0.
33, and the value of y in equation (4) is usually
It is near 0, and when the value of y is 0, the value of x is 0.2 to 0.5.
And the ideal composition is 0.33, and the value of y in the formula (5) is usually 0.1 to 0.3, and the ideal composition is 0.17. There is.
【0016】 これらのスメクタイトの合成方法も公知
であり、ヘクトライトについては、特公昭61−128
48号公報等、サポナイトについては、特公平6−62
290号公報等及びスチブンサイトについては、特公昭
63−6485号公報等を例示することができ、更に、
式(3)〜(5)の化合物の水酸基をフッ素で置換した
化合物も合成されている。これらのヘクトライト、サポ
ナイト及びスチブンサイトは、塗料、化粧品、医薬品、
ゲル化剤等に使用できることも知られている。Methods for synthesizing these smectites are also known, and hectorite is disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 61-128.
Japanese Patent Publication No. 6-62 regarding saponites
As for the 290 publication and the like, and the site, the Japanese Examined Patent Publication No. 63-6485 publication can be exemplified.
Compounds obtained by substituting the hydroxyl groups of the compounds of formulas (3) to (5) with fluorine have also been synthesized. These hectorites, saponites and stevensites are used in paints, cosmetics, pharmaceuticals,
It is also known that it can be used as a gelling agent and the like.
【0017】 上記の 3−八面体型スメクタイトを水
熱合成する際、スラリの中に過剰のアルカリ金属を存在
させることにより、層間で交換性陽イオンとして存在す
るスメクタイト構造を形成するアルカリ金属とは別に、
過剰に加えたアルカリ金属が層間に入り込み水酸化物、
塩化物、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ポリリン酸塩、ハ
ロゲン化物、酸化物等の化合物の形態で層間に包含され
た3−八面体型スメクタイトが得られるのを見出してい
る。本発明ではこの物質を単にアルカリ金属包含3−八
面体型スメクタイトと称する。When hydrothermally synthesizing the above-mentioned 3-octahedral smectite, an alkali metal which forms a smectite structure existing as an exchangeable cation between layers by allowing excess alkali metal to exist in the slurry is Apart from
Alkali metal added in excess enters the interlayer and hydroxide,
It has been found that 3-octahedral smectites obtained between layers in the form of compounds such as chlorides, nitrates, sulphates, phosphates, polyphosphates, halides, oxides are obtained. In the present invention, this substance is simply referred to as alkali metal-containing 3-octahedral smectite.
【0018】 前記式 (3)〜(5)において八面体
シート中のマグネシウムの代わりにNi、 Co、Fe、Zn、C
u、Mn、Pb、Cd等の2価重金属イオンから選んだ少なく
とも1個の重金属イオンと一部あるいは全てを置換した
アルカリ金属包含3−八面体型スメクタイトも合成でき
る。In the above formulas (3) to (5), Ni, Co, Fe, Zn and C are used instead of magnesium in the octahedral sheet.
It is also possible to synthesize an alkali metal-containing 3-octahedral smectite in which at least one heavy metal ion selected from divalent heavy metal ions such as u, Mn, Pb, and Cd is partially or entirely substituted.
【0019】 更に上記の2価重金属イオンあるいはMg
イオンを八面体シートに含むアルカリ金属包含3−八面
体型スメクタイトは50℃以上で乾燥することにより多
孔性を示し、100〜800m2/gの比表面積を与
え、アルカリ金属包含3−八面体型スメクタイトからな
る多孔体や多孔質材料も製造するこができる。Further, the above divalent heavy metal ion or Mg
The alkali metal-containing 3-octahedral smectite containing ions in the octahedral sheet shows porosity when dried at 50 ° C. or higher, and gives a specific surface area of 100 to 800 m 2 / g, and the alkali metal-containing 3-octahedral type. It is also possible to manufacture a porous body or a porous material made of smectite.
【0020】 アルカリ金属包含3−八面体型スメクタ
イトは通常の3−八面体型スメクタイトと全く同様にX
線回析法によって同定することができる。d(06)の
値は1.51〜1.54Åの範囲であり、鉄が入った場
合にd値の値が更に大きくなる傾向が認められる。アル
カリ金属包含3−八面体型スメクタイトは15Å付近に
ブロードな(001)反射が認められる場合が多い。多
孔体になった場合は(001)反射はデラミネートして
いる場合が多く認められる。またhk反射では(02,
11)のピークが4.55Å付近に、また(13,2
0)のピークが2.60Å付近に認められる。Alkali metal-containing 3-octahedral smectite has the same X content as ordinary 3-octahedral smectite.
It can be identified by a linear diffraction method. The value of d (06) is in the range of 1.51 to 1.54Å, and it is recognized that the value of d is further increased when iron is added. In the case of alkali metal-containing 3-octahedral smectite, broad (001) reflection is often observed around 15Å. When it becomes a porous body, the (001) reflection is often observed in the case of delamination. For hk reflection (02,
The peak of (11) is near 4.55Å, and (13,2)
The peak of 0) is recognized around 2.60Å.
【0021】 しかしながら、上記の3−八面体型スメ
クタイトやアルカリ金属包含3−八面体型スメクタイト
あるいは上記2種類の3−八面体型スメクタイトから成
る多孔体や多孔質材料をアルキレンカーボネートの製造
において触媒として利用する技術はほとんど知られてい
ない。However, the above-mentioned 3-octahedral smectite, alkali metal-containing 3-octahedral smectite, or the porous body or porous material composed of the above-mentioned two types of 3-octahedral smectite is used as a catalyst in the production of alkylene carbonate. Little is known about the technology used.
【0022】 3−八面体型スメクタイトあるいはアル
カリ金属包含3−八面体型スメクタイトを触媒として用
い、たとえばプロピレンオキサイドと二酸化炭素を反応
させたところ、酸化マグネシウム触媒よりも転化率が高
く成り、更に選択率が向上し、プロピレンカーボネート
の収率が高くなることを見いだしている。When 3-octahedral smectite or alkali metal-containing 3-octahedral smectite is used as a catalyst and, for example, propylene oxide is reacted with carbon dioxide, the conversion is higher than that of the magnesium oxide catalyst, and the selectivity is further increased. Of the propylene carbonate and the yield of propylene carbonate are increased.
【0023】 触媒中の包含アルカリ金属量が多いもの
は高い触媒活性が得られることが認められる。化学分析
や蛍光X線分析等によって試料の全アルカリ金属量の値
を求め、次にメチレンブルー吸着量測定等によって陽イ
オン交換量を求め、交換性アルカリ金属量の値を計算す
る。アルカリ金属包含量は試料の全アルカリ金属量の値
から交換性アルカリ金属量の値を差し引くことによって
容易に計算される。It is recognized that high catalytic activity can be obtained when the amount of alkali metal contained in the catalyst is large. The value of the total alkali metal amount of the sample is obtained by chemical analysis or fluorescent X-ray analysis, and then the cation exchange amount is obtained by measuring the amount of adsorbed methylene blue, and the value of the exchangeable alkali metal amount is calculated. The alkali metal content is easily calculated by subtracting the value of the exchangeable alkali metal amount from the value of the total alkali metal amount of the sample.
【0024】 触媒中の包含アルカリ金属量が多いもの
は高い触媒活性が得られることが確認されている。本発
明においては層間に包含するアルカリ金属量はSi=8
に対して0〜10の範囲であれば触媒として通常用いる
ことができ、好適には0〜8の範囲の、より好適には0
〜6の範囲の、及び最も好適には0.1〜4の範囲の触
媒を用いるのが良い。It has been confirmed that a catalyst containing a large amount of alkali metal in the catalyst can obtain high catalytic activity. In the present invention, the amount of alkali metal contained between layers is Si = 8.
In the range of 0 to 10, it can be usually used as a catalyst, preferably in the range of 0 to 8, and more preferably 0.
It is preferred to use a catalyst in the range of ~ 6, and most preferably in the range of 0.1-4.
【0025】 触媒中の包含されるアルカリ金属として
は、ナトリウム、リチウム、カリウム、セシウム、アン
モニウムなどが用いられる。これらのアルカリ金属は単
独でもあるいは複数の上記アルカリ金属を混合して用い
ても良い。また、Mg、Ni、Co、Fe、Zn、Cu、Mn、Pb、C
d、Ca等の2価金属、Al等の3価金属あるいはSi
等の4価金属を少量含有していても、交換性アルカリ金
属以外のアルカリ金属が3−八面体型スメクタイトの層
間に包含されていれば本発明の触媒として用いることが
できる。As the alkali metal contained in the catalyst, sodium, lithium, potassium, cesium, ammonium and the like are used. These alkali metals may be used alone or as a mixture of a plurality of the above alkali metals. In addition, Mg, Ni, Co, Fe, Zn, Cu, Mn, Pb, C
d, divalent metals such as Ca, trivalent metals such as Al, or Si
Even if it contains a small amount of a tetravalent metal such as the above, it can be used as the catalyst of the present invention as long as an alkali metal other than the exchangeable alkali metal is included between the layers of the 3-octahedral smectite.
【0026】 本発明において、触媒の形状には特に制
限はないが、反応時の通液性や反応後の触媒分離を容易
にするため、成形されていることが望ましい。その形態
は造粒、打錠などの一般的な方法で成型したものでも、
あるいは100μm程度の粉末でも使用できる。In the present invention, the shape of the catalyst is not particularly limited, but it is desirable that the catalyst is molded in order to facilitate liquid permeability during the reaction and separation of the catalyst after the reaction. Even if it is molded by a general method such as granulation or tableting,
Alternatively, powder of about 100 μm can also be used.
【0027】 本発明に用いる触媒を調製するにあたっ
て、適当なバインダーを用いることもできる。バインダ
ーは固体を結合させ触媒の機械的強度を増強させる目的
で用いられるものであり、本発明に係わる反応を阻害し
たり触媒活性を阻害したりしないものであれば無機物あ
るいは有機物はいずれでも使用できる。また、バインダ
ーは反応に対して触媒活性がある程度発現するものでも
特に制限はない。本発明に用いられるバインダーの具体
例としては、木節粘土、カオリン、タルク、ベントナイ
ト、シリカゾル、アルミナゾル、ジルコニアゾル、有機
ポリマーなどが挙げられる。In preparing the catalyst used in the present invention, a suitable binder may be used. The binder is used for the purpose of binding solids to enhance the mechanical strength of the catalyst, and any inorganic or organic substance can be used as long as it does not inhibit the reaction according to the present invention or the catalytic activity. . Further, the binder is not particularly limited as long as it exhibits catalytic activity to the reaction to some extent. Specific examples of the binder used in the present invention include kibushi clay, kaolin, talc, bentonite, silica sol, alumina sol, zirconia sol, and organic polymer.
【0028】 本発明に用いる触媒を調製するにあたっ
て、3−八面体型スメクタイトやアルカリ金属包含3−
八面体型スメクタイトは多孔性をしばしば示し、大きい
比表面積を与えるので特に担体を使用する必要はない
が、適当な担体を用いて触媒に供しても良い。担体はそ
の表面に触媒活性点を分散させて高表面積の触媒とした
り触媒の機械的強度を高めたりする目的で用いられる。
担体は反応を阻害したり触媒活性を阻害したりしないも
のであれば特に制限はなく、反応に対して触媒活性があ
る程度発現するものでも使用できる。In preparing the catalyst used in the present invention, 3-octahedral smectite and alkali metal inclusion 3-
The octahedral smectite often exhibits porosity and gives a large specific surface area, so that it is not necessary to use a carrier, but an appropriate carrier may be used for the catalyst. The carrier is used for the purpose of dispersing catalytic active points on the surface thereof to form a catalyst having a high surface area and increasing the mechanical strength of the catalyst.
The carrier is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction or the catalytic activity, and a carrier that exhibits some catalytic activity to the reaction can also be used.
【0029】 また、本発明に用いる触媒は、多孔質で
比表面積の大きなものが高い触媒活性を得られる傾向が
認められるので比表面積の大きい触媒を使用するのが好
ましい。比表面積は通常10〜800m2/gの触媒が用
いられているが、好ましくは50〜700m2/gの触媒
を用いるのが望ましく、より好ましくは50〜600m
2/gの触媒を用いるのが望ましく、及び最も好ましく
は100〜500 m2/gの範囲の触媒を用いるのが
望ましい。比表面積が10m2/g未満の場合十分な触媒
活性が得られないため好ましくない。また、比表面積が
800m2/gを越えると、触媒の強度が低下し、耐久性
の面で問題が生じるため好ましくない。In addition, it is preferable to use a catalyst having a large specific surface area as a catalyst used in the present invention, since a porous material having a large specific surface area tends to obtain high catalytic activity. A catalyst having a specific surface area of 10 to 800 m 2 / g is usually used, but it is preferable to use a catalyst of 50 to 700 m 2 / g, and more preferably 50 to 600 m.
Desirable to use 2 / g of catalyst, and most preferably desirable to use a catalyst in the range of 100 to 500 m 2 / g. When the specific surface area is less than 10 m 2 / g, sufficient catalytic activity cannot be obtained, which is not preferable. On the other hand, if the specific surface area exceeds 800 m 2 / g, the strength of the catalyst will decrease and problems will occur in terms of durability, such being undesirable.
【0030】 本発明に用いる触媒は、特に活性化する
必要は無いが、使用する前に水分などの表面吸着物を除
去する目的で水素、窒素などのガス気流中で加熱処理す
ることにより活性化することもできる。その際の処理温
度は通常50℃〜700℃の範囲であり、より好ましく
は50〜200℃の範囲であり、及び最も好ましくは5
0〜150℃の範囲である。処理温度が80℃未満では
吸着物質の脱着が不十分となるため好ましくない。ま
た、処理温度が700℃を越えると触媒に含まれる3−
八面体型スメクタイトの構造がこわれて表面積が減少す
るため好ましくない。活性化処理の時間は表面吸着物の
量や処理温度により左右されるため特に限定されるもの
ではないが通常0.1〜100時間の処理時間が用いら
れる。The catalyst used in the present invention does not need to be particularly activated, but it is activated by heat treatment in a gas stream of hydrogen, nitrogen or the like for the purpose of removing surface adsorbates such as water before use. You can also do it. The treatment temperature at that time is usually in the range of 50 ° C to 700 ° C, more preferably in the range of 50 to 200 ° C, and most preferably 5 ° C.
It is in the range of 0 to 150 ° C. When the treatment temperature is lower than 80 ° C, desorption of the adsorbed substance becomes insufficient, which is not preferable. Further, when the treatment temperature exceeds 700 ° C., the catalyst is contained in the 3-
It is not preferable because the structure of octahedral smectite is broken and the surface area is reduced. The activation treatment time is not particularly limited because it depends on the amount of adsorbed substances on the surface and the treatment temperature, but a treatment time of 0.1 to 100 hours is usually used.
【0031】 次に本発明の実施態様について述べる。
本発明を実施するに際しその反応方法はバッチ式、セミ
バッチ式または連続流通式の何れかの方法においても実
施されうる。反応形態は、触媒を固体状態として液相、
気相、液−気混合相の何れかの形態で実施する事もでき
る。更に常圧、加圧、減圧の何れかの状態で実施する事
も可能である。反応効率的な観点から好ましくは液相反
応を実施する事が推奨されるが本発明はこれに限定され
るものでない。液相状態で本発明を実施するにあたり、
用いた原料または生成物の沸点以上の反応温度で実施す
る際には、反応原料および反応生成物に対して不活性な
気体(例えばアルゴン、窒素又はヘリウムなど)により
加圧状態として反応を行う事もできる。Next, an embodiment of the present invention will be described.
In carrying out the present invention, the reaction method can be carried out in any of a batch type, a semibatch type and a continuous flow type. The reaction form is a liquid phase with the catalyst in the solid state,
It can be carried out in any form of a gas phase and a liquid-gas mixed phase. Further, it can be carried out under any condition of normal pressure, increased pressure and reduced pressure. From the viewpoint of reaction efficiency, it is recommended to carry out the liquid phase reaction, but the present invention is not limited thereto. In carrying out the present invention in a liquid state,
When carrying out the reaction at a reaction temperature higher than the boiling point of the raw material or product used, the reaction should be performed under pressure with a gas (eg, argon, nitrogen or helium) that is inert to the reaction raw material and reaction product. You can also
【0032】 反応温度は特に限定はされないが好まし
くは0°〜250℃であり、更に好ましくは30〜20
0℃の範囲であり、及び最も好ましくは50〜180℃
の範囲である。反応温度があまりに低温であれば反応速
度は極端に低下し、効率の良い製造方法とはならず又、
極端に高温であれば好ましくない副生物が生成し、望ま
しい生成物の選択率を低下させ経済的な方法とはならな
い。The reaction temperature is not particularly limited, but is preferably 0 ° to 250 ° C., more preferably 30 to 20.
0 ° C. range, and most preferably 50-180 ° C.
Is the range. If the reaction temperature is too low, the reaction rate will be extremely reduced, which will not be an efficient production method.
Extremely high temperatures produce undesired by-products which reduce the selectivity of the desired product and are not economical.
【0033】 更に本発明を実施するにあたり、例えば
バッチ反応を実施する際には、その反応時間は特に限定
される事はないが好ましくは数分から30時間程度であ
り、更に好ましくは0.5〜20時間程度である。又、
連続流通式反応反応において実施する場合には固定床、
流動床等の方法により実施されるが、触媒との接触時間
は特に限定はされないが好ましくは0.1秒から10時
間程度であり、更に好ましくは1秒から1時間の範囲で
ある。余りに接触時間が短時間であれば反応は充分進行
しないし、また余りに長時間であれば不必要な滞留とな
り生成物、原料等を分解する恐れがある。When carrying out the present invention, for example, when carrying out a batch reaction, the reaction time is not particularly limited, but it is preferably several minutes to 30 hours, and more preferably 0.5 to 30 hours. It takes about 20 hours. or,
Fixed bed, if carried out in a continuous flow reaction
The contact time with the catalyst is not particularly limited, but is preferably about 0.1 second to 10 hours, more preferably 1 second to 1 hour. If the contact time is too short, the reaction will not proceed sufficiently, and if the contact time is too long, unnecessary retention will occur and the products, raw materials, etc. may be decomposed.
【0034】 反応を実施するに際し原料であるアルキ
レンオキサイドと二酸化炭素の仕込み組成は特に限定は
されないが、例えばアルキレンオキサイドの高い転化率
を達成するのにはアルキレンオキサイドに対する二酸化
炭素のモル比を高くするのが望ましい(理論当量はアル
キレンオキサイドに対し二酸化炭素は1倍当量) 。ま
た、二酸化炭素の転化率を高くするにはアルキレンオキ
サイドを理論当量よりも過剰に仕込んで反応を実施する
こともできる。本発明においてはアルキレンオキサイド
に対する二酸化炭素のモル比は0.05〜50の範囲で
実施されることが好ましく、及び0.5〜25の範囲が
更に好ましい。無論、本発明においてはこれらの範囲の
みに限定されるものではない。When carrying out the reaction, the composition of the starting materials alkylene oxide and carbon dioxide is not particularly limited, but for example, in order to achieve a high conversion of alkylene oxide, the molar ratio of carbon dioxide to alkylene oxide is increased. Is preferred (theoretical equivalent is 1 equivalent of carbon dioxide to alkylene oxide). Further, in order to increase the conversion rate of carbon dioxide, it is possible to carry out the reaction by charging alkylene oxide in excess of the theoretical equivalent. In the present invention, the molar ratio of carbon dioxide to alkylene oxide is preferably in the range of 0.05 to 50, and more preferably 0.5 to 25. Of course, the present invention is not limited to these ranges.
【0035】 本発明において、これらのアルキレンオ
キサイド及び二酸化炭素を仕込む際に、アルキレンオキ
サイド及び二酸化炭素を原料として使用し、特に溶媒を
必要としないが、溶媒(例えばベンゼン、トルエン、キ
シレン、ヘキサン、アルコール類、ケトン類等)を用い
て希釈して仕込んでも一向に差し支えない。また本発明
では、アルキレンオキサイドがエチレンオキサイドもし
くはプロピレンオキサイドである場合が好ましい。In the present invention, when these alkylene oxide and carbon dioxide are charged, alkylene oxide and carbon dioxide are used as raw materials, and no solvent is particularly required, but a solvent (for example, benzene, toluene, xylene, hexane, alcohol) is used. It is safe to use it after diluting it with a solvent, a ketone, etc.). Further, in the present invention, the case where the alkylene oxide is ethylene oxide or propylene oxide is preferable.
【0036】 本発明において、触媒の使用量は特に限
定されないが、例えばバッチ反応にて実施する場合には
好ましくは原料であるアルキレンオキサイドと二酸化炭
素の総重量に対して重量%で0.1〜200%であり、
更に好ましくは、1.0〜50%である。あまりに触媒
使用量が少ない場合には実質的に反応の進行が低下し、
また多い場合には撹拌、接触等の効率を低下させる等の
トラブルが生じる恐れがあるためである。本発明を実施
した後、生成物であるアルキレンカーボネートは未反応
原料と通常の蒸留、抽出、晶出等の分離生成方法により
単離精製される。In the present invention, the amount of the catalyst used is not particularly limited, but when it is carried out in a batch reaction, for example, it is preferably 0.1 to 0.1% by weight based on the total weight of the alkylene oxide and carbon dioxide as the raw materials. 200%,
More preferably, it is 1.0 to 50%. When the amount of catalyst used is too small, the progress of the reaction is substantially reduced,
If the amount is large, problems such as reduction in efficiency of stirring and contact may occur. After carrying out the present invention, the alkylene carbonate as a product is isolated and purified from the unreacted raw material by a conventional separation, production method such as distillation, extraction, crystallization and the like.
【0037】[0037]
【実施例】 以下、本発明を実施例により更に詳細に説
明する。しかしながら本実施例は本発明を具体的に説明
したものであり、本発明はこれらの実施例のみに限定さ
れるものではない。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present embodiment specifically describes the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments.
【0038】[0038]
【実施例1】 1000mlのビーカーに水400mlを
入れ、3号水ガラス(SiO2:28%、Na2O:9
%、モル比3.22)86gを溶解し、16規定硝酸溶
液24mlを撹拌しながら一度に加えてケイ酸溶液を得
る。次に水200mlに塩化マグネシウム六水和物一級試
薬(純度98%)61.6g溶解した溶液をケイ酸溶液
に加えて調製したケイ酸−マグネシウム塩均質溶液を2
規定水酸化ナトリウム水溶液400ml中に撹拌しながら
5分間で滴下する。直ちに得られた反応沈殿物を濾過
し、充分に水洗いした後、水酸化ナトリウム3.1gを
溶解した水溶液20mlを加えてスラリー状とし、オート
クレーブに移す。1.66MPa、及び200℃で3時
間反応させた。冷却後、反応物を取り出して80℃で乾
燥した後、擂潰機にて粉砕してナトリウムを多く含むMg
系3−八面体型スメクタイト試料を得た。化学分析値か
ら得た化学組成はSi−Mg−Na−K=8−6.44−2.
81−0.13であった。メチレンブルー吸着量は0.
68ミリ当量/gであった。本試料のメチレンブルー吸
着量から計算された陽イオン交換容量の値はSi=8に
対して(Na+K)=(0.54+0.03)=0.5
7であり、層間の包含(Na+K)の値は(2.27+
0.10)=2.37と計算される。八面体シートに存
在する陽イオンの値は6であるため、過剰の0.44の
Mgは水酸化物、酸化物あるいは陽イオンの形で層間に存
在していると考えられる。また、X線粉末回析図は通常
のスメクタイトのパターンに類似しており、(35,0
6)反射ピークのd値は1.523Åであった。2%水
溶液は1昼夜放置後、チクソトロピー性の強い固体ゲル
を形成した。本試料を乾燥器の中で110℃、15時間
乾燥して触媒として用いた。窒素吸着量から得られた比
表面積は110m2/gであった。容積50mlのステン
レス製オートクレーブを用いて、プロピレンオキサイド
と二酸化炭素から上記触媒を用いてプロピレンカーボネ
ートの製造を試みた。プロピレンオキサイド57mmol
( 3.31 g)と触媒0.9gをオートクレーブに入れ、
二酸化炭素を1MPa導入した。150℃に加熱し、更に
液化二酸化炭素を導入して圧力を 8MPaにし、撹拌
しながら15時間反応させた。反応終了後、氷水を用い
て0℃まで冷却し、圧力を下げた。得られた反応生成物
混合物をガスクロマトグラフ測定装置および質量分析装
置で調べた。反応生成物中のプロピレンオキサイドの値
は8.2mmol及びプロピレンカーボネートは46mmolで
あった。分析値から計算されたプロピレンオキサイドの
転化率は85.6%及びプロピレンカーボネートの選択
率94.3%であった。従ってプロピレンカーボネート
の収率は80.7%であった。Example 1 400 ml of water was placed in a 1000 ml beaker, and No. 3 water glass (SiO 2 : 28%, Na 2 O: 9).
%, Molar ratio 3.22) 86 g is dissolved, and 24 ml of 16N nitric acid solution is added at once with stirring to obtain a silicic acid solution. Then, a solution of 61.6 g of magnesium chloride hexahydrate primary reagent (purity 98%) dissolved in 200 ml of water was added to the silicic acid solution to prepare 2 homogeneous solutions of silicic acid-magnesium salt.
It is added dropwise to 400 ml of a specified aqueous sodium hydroxide solution over 5 minutes while stirring. Immediately after the reaction precipitate obtained was filtered and washed thoroughly with water, 20 ml of an aqueous solution in which 3.1 g of sodium hydroxide was dissolved was added to form a slurry, which was transferred to an autoclave. The reaction was performed at 1.66 MPa and 200 ° C. for 3 hours. After cooling, the reaction product was taken out and dried at 80 ° C, and then crushed with a crusher to obtain Mg containing a large amount of sodium.
A system 3-octahedral smectite sample was obtained. The chemical composition obtained from the chemical analysis values is Si-Mg-Na-K = 8-6.44-2.
It was 81-0.13. The amount of methylene blue adsorbed was 0.
It was 68 meq / g. The value of the cation exchange capacity calculated from the adsorption amount of methylene blue of this sample is (Na + K) = (0.54 + 0.03) = 0.5 for Si = 8.
The value of inclusion (Na + K) between layers is (2.27+
Calculated as 0.10) = 2.37. The number of cations present in the octahedron sheet is 6, so an excess of 0.44
It is considered that Mg exists between the layers in the form of hydroxide, oxide or cation. In addition, the X-ray powder diffraction pattern is similar to that of ordinary smectite, and (35,0
6) The d value of the reflection peak was 1.523Å. The 2% aqueous solution formed a solid gel having strong thixotropy after standing for one day. This sample was dried in a dryer at 110 ° C. for 15 hours and used as a catalyst. The specific surface area obtained from the nitrogen adsorption amount was 110 m 2 / g. An attempt was made to produce propylene carbonate from propylene oxide and carbon dioxide using the above catalyst using a stainless steel autoclave having a volume of 50 ml. Propylene oxide 57mmol
(3.31 g) and 0.9 g of catalyst were placed in an autoclave,
Carbon dioxide was introduced at 1 MPa. The mixture was heated to 150 ° C., liquefied carbon dioxide was further introduced to adjust the pressure to 8 MPa, and the reaction was carried out for 15 hours while stirring. After the reaction was completed, the pressure was lowered by cooling to 0 ° C. with ice water. The obtained reaction product mixture was examined by a gas chromatograph measuring device and a mass spectrometer. The value of propylene oxide in the reaction product was 8.2 mmol and the value of propylene carbonate was 46 mmol. The conversion of propylene oxide calculated from the analytical values was 85.6% and the selectivity of propylene carbonate was 94.3%. Therefore, the yield of propylene carbonate was 80.7%.
【0039】[0039]
【実施例2】 実施例1と同様な操作条件でプロピレン
カーボネートを製造した。但し、触媒量を0.2gにし
て実施した。得られた反応生成物中のプロピレンオキサ
イドの値は27.6mmol及びプロピレンカーボネートは
26.3mmolであった。分析値から計算されたプロピレ
ンオキサイドの転化率は51.6%及びプロピレンカー
ボネートの選択率89.5%であった。従ってプロピレ
ンカーボネートの収率は46.2%であった。触媒量が
22%程度に減少してもプロピレンカーボネートへの選
択率は高い値を示し、転化率も比較的高い値を与えた。Example 2 Propylene carbonate was produced under the same operating conditions as in Example 1. However, the catalyst amount was 0.2 g. The value of propylene oxide in the obtained reaction product was 27.6 mmol and the value of propylene carbonate was 26.3 mmol. The propylene oxide conversion calculated from the analytical values was 51.6%, and the propylene carbonate selectivity was 89.5%. Therefore, the yield of propylene carbonate was 46.2%. Even if the amount of catalyst was reduced to about 22%, the selectivity to propylene carbonate showed a high value, and the conversion rate also gave a relatively high value.
【0040】[0040]
【実施例3】 プロピレンオキサイド57mmolの代わり
にエチレンオキサイド57mmolを原料として用い、実施
例1と全く同様な操作条件でエチレンカーボネートの製
造を行った。得られた反応生成物中のエチレンオキサイ
ドの値は3.2mmol及びエチレンカーボネートは52.
1mmolであった。分析値から計算されたエチレンオキサ
イドの転化率は94.4%及びエチレンカーボネートの
選択率96.8%であった。従ってエチレンカーボネー
トの収率は91.4%であった。Example 3 Using 57 mmol of ethylene oxide as a raw material instead of 57 mmol of propylene oxide, ethylene carbonate was produced under the same operating conditions as in Example 1. The value of ethylene oxide in the obtained reaction product was 3.2 mmol and the value of ethylene carbonate was 52.
It was 1 mmol. The ethylene oxide conversion calculated from the analytical values was 94.4%, and the ethylene carbonate selectivity was 96.8%. Therefore, the yield of ethylene carbonate was 91.4%.
【0041】[0041]
【実施例4】 1000mlのビーカーに水400mlを
入れ、3号水ガラス(SiO2:28%、Na2O:9
%、モル比3.22)86gを溶解し、16規定硝酸溶
液24mlを撹拌しながら一度に加えてケイ酸溶液を得
る。次に水200mlに塩化マグネシウム六水和物一級試
薬(純度98%)61.6g溶解した溶液をケイ酸溶液
に加えて調製したケイ酸−マグネシウム塩均質溶液を2
規定水酸化ナトリウム水溶液400ml中に撹拌しながら
5分間で滴下する。直ちに得られた反応沈殿物を濾過
し、充分に水洗いした後、水酸化ナトリウム1.4gを
溶解した水溶液20mlを加えてスラリー状とし、オート
クレーブに移す。1.66MPa、及び200℃で3時
間反応させた。冷却後、反応物を取り出し、80℃で乾
燥した後、擂潰機にて粉砕してナトリウムを多く含むMg
系3−八面体型スメクタイト試料を得た。化学分析値か
ら得た化学組成はSi−Mg−Na−K=8−6.44−2.
28−0.12であった。メチレンブルー吸着量は0.
74ミリ当量/gであった。本試料のメチレンブルー吸
着量から計算された陽イオン交換容量の値はSi=8に対
して(Na+K)=(0.57+0.03)=0.60
であり、層間の包含(Na+K)の値は(1.71+
0.09)=1.80と計算される。八面体シートに存
在する陽イオンの値は6であるため、過剰の0.44の
Mgは水酸化物、酸化物あるいは陽イオンの形で層間に存
在していると考えられる。また、X線粉末回析図は通常
のスメクタイトのパターンに類似しており、(35,0
6)反射ピークのd値は1.523Åであった。2%水
溶液は1昼夜放置後、チクソトロピー性の強い固体ゲル
を形成した。本試料を90℃、1時間乾燥して得られた
触媒の比表面積は186m2/gであった。本触媒を用
いて実施例1と同様な条件でプロピレンオキサイドと二
酸化炭素からプロピレンカーボネートの合成を試みた。
反応生成物中のプロピレンオキサイドは22.3mmol及
びプロピレンカーボネートは29.6mmol であった。
反応生成物の化学組成から得られたプロピレンオキサイ
ドの転化率は60.9%、プロピレンカーボネートの選
択率は85.3%及びプロピレンカーボネートの収率は
51.9%であった。Example 4 400 ml of water was placed in a beaker of 1000 ml, and No. 3 water glass (SiO 2 : 28%, Na 2 O: 9).
%, Molar ratio 3.22) 86 g is dissolved, and 24 ml of 16N nitric acid solution is added at once with stirring to obtain a silicic acid solution. Then, a solution of 61.6 g of magnesium chloride hexahydrate primary reagent (purity 98%) dissolved in 200 ml of water was added to the silicic acid solution to prepare 2 homogeneous solutions of silicic acid-magnesium salt.
It is added dropwise to 400 ml of a specified aqueous sodium hydroxide solution over 5 minutes while stirring. Immediately after the reaction precipitate obtained is filtered and washed thoroughly with water, 20 ml of an aqueous solution in which 1.4 g of sodium hydroxide is dissolved is added to form a slurry, and the slurry is transferred to an autoclave. The reaction was performed at 1.66 MPa and 200 ° C. for 3 hours. After cooling, the reaction product was taken out, dried at 80 ° C, and then pulverized with a crusher to obtain Mg containing a large amount of sodium.
A system 3-octahedral smectite sample was obtained. The chemical composition obtained from the chemical analysis values is Si-Mg-Na-K = 8-6.44-2.
It was 28-0.12. The amount of methylene blue adsorbed was 0.
It was 74 meq / g. The value of the cation exchange capacity calculated from the adsorption amount of methylene blue of this sample is (Na + K) = (0.57 + 0.03) = 0.60 for Si = 8.
And the value of inclusion (Na + K) between layers is (1.71+
0.09) = 1.80 is calculated. The number of cations present in the octahedron sheet is 6, so an excess of 0.44
It is considered that Mg exists between the layers in the form of hydroxide, oxide or cation. In addition, the X-ray powder diffraction pattern is similar to the pattern of ordinary smectite, and the (35,0
6) The d value of the reflection peak was 1.523Å. The 2% aqueous solution formed a solid gel having strong thixotropy after standing for one day. The specific surface area of the catalyst obtained by drying this sample at 90 ° C. for 1 hour was 186 m 2 / g. Using this catalyst, an attempt was made to synthesize propylene carbonate from propylene oxide and carbon dioxide under the same conditions as in Example 1.
Propylene oxide in the reaction product was 22.3 mmol and propylene carbonate was 29.6 mmol.
The conversion rate of propylene oxide obtained from the chemical composition of the reaction product was 60.9%, the selectivity of propylene carbonate was 85.3%, and the yield of propylene carbonate was 51.9%.
【0042】[0042]
【実施例5】 1000mlのビーカーに水400mlを
入れ、3号水ガラス(SiO2:28%、Na2O:9
%、モル比3.22)86gを溶解し、12規定塩酸溶
液25mlを撹拌しながら一度に加えてケイ酸溶液を得
る。次に水100mlに塩化マグネシウム六水和物一級試
薬(純度98%)61.6g溶解した溶液をケイ酸溶液
に加えて調製したケイ酸−マグネシウム塩均質溶液を2
0%アンモニア水320ml中に撹拌しながら5分間で滴
下する。直ちに得られた反応沈殿物を濾過、充分に水洗
いした後、水酸化ナトリウム1.4gを溶解した水溶液
20mlを加えてスラリー状としオートクレーブに移す。
1.66MPa、200℃で3時間反応させた。冷却
後、反応物をとりだして80℃で乾燥した後、擂潰機に
て粉砕してMg系3−八面体型スメクタイト試料を得た。
化学分析値から得た化学組成はSi−Mg−Na−K=8−
6.17−0.63−0.02であった。メチレンブル
ー吸着量は0.84ミリ当量/gであった。本試料のメ
チレンブルー吸着量から計算された陽イオン交換容量は
の値はSi=8に対して(Na+K)=(0.62+0.0
2)=0.64であり、層間の包含(Na+K)の値は
0.01と計算され、ほとんどのアルカリ金属は層間に
包含されないていないと考えられる。八面体シートに存
在する陽イオンの値は6であるため、過剰の0.49の
Mgは水酸化物、酸化物あるいは陽イオンの形で層間に存
在していると考えられる。また、X線粉末回析図は通常
のスメクタイトに似ており、(35,06)反射ピーク
のd値は1.523Åであった。2%水溶液は1昼夜放
置後、チクソトロピー性の強い固体ゲルを形成した。本
試料を110℃、15時間乾燥して触媒とした。窒素吸
着量から得られた比表面積は、372m2/gであっ
た。本触媒を用いて実施例1と同様な条件でプロピレン
オキサイドと二酸化炭素からプロピレンカーボネートの
合成を試みた。反応生成物中のプロピレンオキサイドは
20.4ml及びプロピレンカーボネートは20.4ml
であった。反応生成物の化学組成から得られたプロピレ
ンオキサイドの転化率64.2%、プロピレンカーボネ
ートの選択率55.7%及びプロピレンカーボネートの
収率35.8%であった。Example 5 400 ml of water was put into a beaker of 1000 ml, and No. 3 water glass (SiO 2 : 28%, Na 2 O: 9).
%, Molar ratio 3.22) 86 g is dissolved, and 25 ml of 12N hydrochloric acid solution is added at once with stirring to obtain a silicic acid solution. Then, a solution of 61.6 g of magnesium chloride hexahydrate primary reagent (purity 98%) dissolved in 100 ml of water was added to the silicic acid solution to prepare 2 homogeneous solutions of silicic acid-magnesium salt.
It is added dropwise to 320 ml of 0% ammonia water over 5 minutes while stirring. Immediately after the reaction precipitate obtained was filtered and washed thoroughly with water, 20 ml of an aqueous solution in which 1.4 g of sodium hydroxide was dissolved was added to form a slurry and transferred to an autoclave.
The reaction was carried out at 1.66 MPa and 200 ° C. for 3 hours. After cooling, the reaction product was taken out, dried at 80 ° C., and then pulverized with a crusher to obtain a Mg-based 3-octahedral smectite sample.
The chemical composition obtained from the chemical analysis values is Si-Mg-Na-K = 8-
It was 6.17-0.63-0.02. The amount of methylene blue adsorbed was 0.84 meq / g. The cation exchange capacity calculated from the amount of methylene blue adsorbed in this sample is as follows: Si = 8 (Na + K) = (0.62 + 0.0
2) = 0.64, the value of inclusion (Na + K) between layers was calculated to be 0.01, and it is considered that most of the alkali metals are not included in the layers. The number of cations present in the octahedron sheet is 6, so an excess of 0.49
It is considered that Mg exists between the layers in the form of hydroxide, oxide or cation. The X-ray powder diffraction pattern was similar to that of ordinary smectite, and the d value of the (35,06) reflection peak was 1.523Å. The 2% aqueous solution formed a solid gel having strong thixotropy after standing for one day. This sample was dried at 110 ° C. for 15 hours to obtain a catalyst. The specific surface area obtained from the nitrogen adsorption amount was 372 m 2 / g. Using this catalyst, an attempt was made to synthesize propylene carbonate from propylene oxide and carbon dioxide under the same conditions as in Example 1. 20.4 ml of propylene oxide and 20.4 ml of propylene carbonate in the reaction product
Met. The conversion rate of propylene oxide obtained from the chemical composition of the reaction product was 64.2%, the selectivity of propylene carbonate was 55.7%, and the yield of propylene carbonate was 35.8%.
【0043】[0043]
【比較例1】 触媒として市販の二酸化マグネシウムを
用いた以外は実施例1と同様にしてプロピレンオキサイ
ドと二酸化炭素からプロピレンカーボネートの合成を試
みた。本触媒の比表面積は14m2/gであった。反応
生成物中のプロピレンオキサイド39.5mmol及びプロ
ピレンカーボネート15.3mmolであった。反応生成物
の化学組成から、プロピレンオキサイドの転化率30.
7%、プロピレンカーボネートの選択率87.4%及び
プロピレンカーボネートの収率26.8%であった。Comparative Example 1 An attempt was made to synthesize propylene carbonate from propylene oxide and carbon dioxide in the same manner as in Example 1 except that commercially available magnesium dioxide was used as a catalyst. The specific surface area of this catalyst was 14 m 2 / g. It was 39.5 mmol of propylene oxide and 15.3 mmol of propylene carbonate in the reaction product. From the chemical composition of the reaction product, the conversion of propylene oxide was 30.
7%, the selectivity of propylene carbonate was 87.4%, and the yield of propylene carbonate was 26.8%.
【0044】[0044]
【実施例6】 蒸留水200mlに3号水ガラス86gを
溶解し、2規定水酸化ナトリウム水溶液180mlを加え
てアルカリ性のA液を得た。また蒸留水300mlに塩化
ニッケル・六水和物一級試薬64.2gを溶解して酸性
のB液を作製した。前記A液中にB液をかきまぜながら5
分間で滴下し、さらに1時間かきまぜた。得られた反応
複合沈殿物を濾過し、十分に水洗いした後、ビーカーに
移し、水酸化リチウム一級試薬0.72gを溶解した水
20mlを加えてスラリーを得た。このスラリーを1リ
ットル内容積のオートクレーブに移し、1.66MPa、
200℃で2時間反応させた。冷却後、反応生成物を取
り出し、80℃で乾燥後、粉砕してNi含有ヘクトライト
を得た。化学分析値から得た化学組成はSi−Ni−Li−Na
=8−5.61−0.39−0.97であった。メチレンブルー吸着
量は0.76ミリ当量/gであった。本試料のメチレン
ブルー吸着量から計算された陽イオン交換容量の値はSi
=8に対して0.71であり、層間の包含Naの値は0.
26と計算される。また、X線粉末回析図は通常のヘク
トライトのパターンに類似しており、(35,06)反
射ピークのd値は1.522Åであった。本試料は水に
分散して、チクソトロピー性の緑色の半透明固体ゲルを
形成した。本試料を乾燥器の中で80℃、1時間乾燥し
て触媒とした。窒素吸着測定から得られた触媒の比表面
積は302m2/gであった。本触媒を用いて実施例1
と同様な条件でプロピレンオキサイドと二酸化炭素から
プロピレンカーボネートの合成を試みた。反応生成物中
のプロピレンオキサイド34.6mmol及びプロピレンカ
ーボネート21.7mmolであった。反応生成物の化学組
成から得られたプロピレンオキサイド転化率39.3
%、プロピレンカーボネート選択率96.9%及びプロ
ピレンカーボネートの収率38.1%であった。Example 6 86 g of No. 3 water glass was dissolved in 200 ml of distilled water, and 180 ml of a 2N aqueous sodium hydroxide solution was added to obtain an alkaline solution A. An acidic solution B was prepared by dissolving 64.2 g of nickel chloride hexahydrate primary reagent in 300 ml of distilled water. While stirring Solution B in Solution A, 5
The mixture was added dropwise over 1 minute and stirred for 1 hour. The obtained reaction complex precipitate was filtered, washed thoroughly with water, transferred to a beaker, and 20 ml of water in which 0.72 g of lithium hydroxide primary reagent was dissolved was added to obtain a slurry. This slurry was transferred to an autoclave having an internal volume of 1 liter, and the slurry was 1.66 MPa,
The reaction was carried out at 200 ° C. for 2 hours. After cooling, the reaction product was taken out, dried at 80 ° C., and then pulverized to obtain Ni-containing hectorite. The chemical composition obtained from the chemical analysis values is Si-Ni-Li-Na.
= 8-5.61-0.39-0.97. The amount of methylene blue adsorbed was 0.76 meq / g. The cation exchange capacity calculated from the amount of methylene blue adsorbed in this sample is Si
= 8 for 0.71 and the value of Na included between layers is 0.
Calculated as 26. The X-ray powder diffraction pattern was similar to the pattern of ordinary hectorite, and the d value of the (35,06) reflection peak was 1.522Å. This sample dispersed in water to form a thixotropic green translucent solid gel. This sample was dried in a dryer at 80 ° C. for 1 hour to obtain a catalyst. The specific surface area of the catalyst obtained from the nitrogen adsorption measurement was 302 m 2 / g. Example 1 using this catalyst
An attempt was made to synthesize propylene carbonate from propylene oxide and carbon dioxide under the same conditions as in. It was 34.6 mmol of propylene oxide and 21.7 mmol of propylene carbonate in the reaction product. Propylene oxide conversion obtained from chemical composition of reaction product 39.3
%, The propylene carbonate selectivity was 96.9%, and the propylene carbonate yield was 38.1%.
【0045】[0045]
【実施例7】 1000mlのビーカーに水200mlを
入れ、3号水ガラス(SiO2:28%、Na2O:9
%、モル比3.22)86gを溶解し、更に2規定水酸
化ナトリウム水溶液200mlを加えてアルカリ性のA液
を得た。また蒸留水200mlに塩化ニッケル・六水和物
一級試薬71.3gを溶解して酸性のB液を作製した。
前記A液中にB液を撹拌しながら5分間で滴下し、さら
に1時間撹拌した。得られた反応複合沈殿物を濾過し、
十分に水洗いした後、10%フッ化水素酸溶液30mlを
加えてスラリーを得た。このスラリーを1000ml内
容積のオートクレーブに移し、1.66Mpa、200℃
で2時間反応させた。冷却後反応生成物を取り出し、5
0℃で乾燥後、粉砕して含フッ素Ni3−八面体型スメ
クタイト系多孔体を得た。化学分析値から得た化学組成
はSi−Ni−Na−F=8−6.17−0.75−3であった。
メチレンブルー吸着量は0.08ミリ当量/gであった。本
試料のメチレンブルー吸着量から計算された陽イオン交
換容量の値はSi=8に対して0.09であり、層間の包
含Naの値は0.66と計算される。また、X線回析パタ
ーンはスメクタイトに類似しているが、(001)はデ
ラミネートして明瞭には認められず、(35,06)反
射ピークのd値は1.524Åであった。本試料は水に
分散せず、沈殿した。本試料を乾燥器の中で50℃、5
時間乾燥して得られた触媒の比表面積は305m2/g
であった。本触媒を用いて実施例1と同様な条件でプロ
ピレンオキサイドと二酸化炭素からプロピレンカーボネ
ートの合成を試みた。反応生成物中のプロピレンオキサ
イド25.9mmol及びプロピレンカーボネート28.0
mmolであった。反応生成物の化学組成から得られたプロ
ピレンオキサイド転化率54.6%、プロピレンカーボ
ネート選択率90.0%及びプロピレンカーボネートの
収率49.1%であった。Example 7 200 ml of water was placed in a 1000 ml beaker and water glass No. 3 (SiO 2 : 28%, Na 2 O: 9) was added.
%, Molar ratio 3.22) 86 g was dissolved, and 200 ml of 2N aqueous sodium hydroxide solution was further added to obtain an alkaline solution A. Further, an acidic liquid B was prepared by dissolving 71.3 g of nickel chloride hexahydrate primary reagent in 200 ml of distilled water.
The solution B was added dropwise to the solution A with stirring for 5 minutes and further stirred for 1 hour. The resulting reaction complex precipitate is filtered,
After thoroughly washing with water, 30 ml of 10% hydrofluoric acid solution was added to obtain a slurry. This slurry was transferred to an autoclave with an internal volume of 1000 ml, 1.66 MPa, 200 ° C.
And reacted for 2 hours. After cooling, the reaction product is taken out, and 5
After drying at 0 ° C., it was pulverized to obtain a fluorine-containing Ni3-octahedral smectite porous body. The chemical composition obtained from the chemical analysis values was Si-Ni-Na-F = 8-6.17-0.75-3.
The amount of methylene blue adsorbed was 0.08 meq / g. The value of cation exchange capacity calculated from the amount of methylene blue adsorbed in this sample is 0.09 for Si = 8, and the value of Na contained between layers is calculated to be 0.66. Further, the X-ray diffraction pattern was similar to that of smectite, but (001) was delaminated and was not clearly observed, and the d value of the (35,06) reflection peak was 1.524Å. This sample did not disperse in water but precipitated. This sample is placed in a drier at 50 ° C for 5
The specific surface area of the catalyst obtained by drying for 3 hours is 305 m 2 / g
Met. Using this catalyst, an attempt was made to synthesize propylene carbonate from propylene oxide and carbon dioxide under the same conditions as in Example 1. 25.9 mmol of propylene oxide and 28.0 propylene carbonate in the reaction product
It was mmol. The propylene oxide conversion rate obtained from the chemical composition of the reaction product was 54.6%, the propylene carbonate selectivity was 90.0%, and the propylene carbonate yield was 49.1%.
【0046】[0046]
【実施例8】 蒸留水200mlに3号水ガラス86g
を溶解し、2規定水酸化ナトリウム水溶液200mlを
加えてA液を得た。また蒸留水300mlに塩化ニッケ
ル・六水和物一級試薬71.3gを溶解してB液を得た。
前記A液中にB液をかきまぜまがら10分間で滴下し、さ
らに1時間かきまぜた。得られた反応複合沈殿物を濾過
し、十分に水洗いした後、ビーカーに移し、水20ml
を加えてスラリー状とした。このスラリーを1リットル
内容積のオートクレーブに移し、1.66MPa、200
℃で2時間反応させた。冷却後、反応生成物を取り出
し、80℃で乾燥後、粉砕してNa含有量の多いNi系合
成多孔体を得た。化学分析値から得た化学組成はSi−Ni
−Na=8−5.90−1.40であり、X線粉末回析図
は銅管球、ニッケルフィルターを使用して測定した場合
に、2θ=20°,35°及び60°付近にブロードな
回析が認められた。これらは類似組成をもったスメクタ
イトの回析パターンに似ているが、スメクタイトで認め
られる001反射の回析線は認められず、低結晶質のス
メクタイト様物質であると認められた。化学組成を合わ
せて考察すれば、Ni系スチブンサイト様物質から成るN
a含有量の多い合成多孔質材料と考えられる。窒素吸着
から得られた細孔特性は比表面積400m2/g、細孔
容量0.239ml及び平均細孔直径2.4nmであっ
た。本試料のメチレンブルー吸着量は0.64ミリ当量
/gであり、水には全く分散しなかった。本試料のメチ
レンブルー吸着量から計算された陽イオン交換容量の値
はSi=8に対して0.62であり、層間の包含Naの値は
0.78と計算される。本合成多孔体を乾燥器の中で1
10℃で15時間乾燥して触媒とした。本触媒を用いて
実施例1と同様な条件でプロピレンオキサイドと二酸化
炭素からプロピレンカーボネートの合成を試みた。反応
生成物中のプロピレンオキサイド31.8mmol及びプロ
ピレンカーボネート21.3mmolであった。反応生成
物の化学組成から得られたプロピレンオキサイドの転化
率44.2%、プロピレンカーボネートの選択率84.
5%、プロピレンカーボネートの収率37.4%であっ
た。Example 8 86 g of No. 3 water glass in 200 ml of distilled water
Was dissolved and 200 ml of a 2N aqueous sodium hydroxide solution was added to obtain a solution A. Further, a solution B was obtained by dissolving 71.3 g of nickel chloride hexahydrate primary reagent in 300 ml of distilled water.
The solution B was added dropwise to the solution A with stirring for 10 minutes and further stirred for 1 hour. The reaction complex precipitate obtained was filtered, washed thoroughly with water, then transferred to a beaker, and 20 ml of water was added.
Was added to form a slurry. This slurry was transferred to an autoclave having an internal volume of 1 liter, and the volume was 1.66 MPa, 200
The reaction was carried out at 0 ° C for 2 hours. After cooling, the reaction product was taken out, dried at 80 ° C., and then pulverized to obtain a Ni-based synthetic porous body having a high Na content. The chemical composition obtained from the chemical analysis values is Si-Ni.
-Na = 8-5.90-1.40, and the X-ray powder diffraction diagram shows that when measured using a copper tube and a nickel filter, it was broad at around 2θ = 20 °, 35 ° and 60 °. Diffraction was observed. These were similar to the diffraction pattern of smectite having a similar composition, but the diffraction line of 001 reflection observed in smectite was not observed, and it was recognized as a low crystalline smectite-like substance. Considering the chemical composition together, N consisting of Ni-based stevensite-like substances
It is considered to be a synthetic porous material having a high a content. The pore characteristics obtained from nitrogen adsorption were a specific surface area of 400 m 2 / g, a pore volume of 0.239 ml and an average pore diameter of 2.4 nm. The amount of methylene blue adsorbed on this sample was 0.64 meq / g, and it was not dispersed at all in water. The value of the cation exchange capacity calculated from the amount of methylene blue adsorbed in this sample is 0.62 for Si = 8, and the value of Na contained between layers is calculated to be 0.78. Place the synthetic porous body in a dryer 1
It was dried at 10 ° C. for 15 hours to obtain a catalyst. Using this catalyst, an attempt was made to synthesize propylene carbonate from propylene oxide and carbon dioxide under the same conditions as in Example 1. The amount of propylene oxide in the reaction product was 31.8 mmol and the amount of propylene carbonate was 21.3 mmol. The conversion rate of propylene oxide obtained from the chemical composition of the reaction product was 44.2%, and the selectivity of propylene carbonate was 84.
The yield was 5% and the yield of propylene carbonate was 37.4%.
【0047】[0047]
【発明の効果】 本発明によれば、3−八面体型スメク
タイトあるいはアルカリ金属包含3−八面体型スメクタ
イトを触媒として用い、アルキレンオキサイドと二酸化
炭素から、アルキレンカーボネートを高収率で製造する
ことができる。反応に用いる触媒は固体であるから、生
成物から簡単に分離でき、アルキレンカーボネートは蒸
留や溶媒抽出などによって精製できる。従って工業的に
重要なアルキレンカーボネートを二酸化炭素から環境調
和型プロセスによって効率的に製造でき、きわめて有用
である。According to the present invention, alkylene carbonate can be produced in high yield from alkylene oxide and carbon dioxide by using 3-octahedral smectite or alkali metal-containing 3-octahedral smectite as a catalyst. it can. Since the catalyst used in the reaction is a solid, it can be easily separated from the product, and the alkylene carbonate can be purified by distillation or solvent extraction. Therefore, industrially important alkylene carbonate can be efficiently produced from carbon dioxide by an environmentally friendly process and is extremely useful.
フロントページの続き (72)発明者 バルチャンドラ・マハデオ・バナーゲ 北海道札幌市北区北13条西8丁目 北海道 大学大学院工学研究科物質工学専攻 (72)発明者 白井 誠之 宮城県仙台市宮城野区幸町3丁目16番10− 103号 (72)発明者 鳥居 一雄 宮城県仙台市太白区西中田1丁目19番13号Continued front page (72) Inventor Balchandra Mahadeo Banague Hokkaido, Sapporo, Kita-ku, Kita 13-jo Nishi 8-chome, Hokkaido Department of Materials Engineering, Graduate School of Engineering, University (72) Inventor Masayuki Shirai 3-16-10, Saiwaicho, Miyagino-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture No. 103 (72) Inventor Kazuo Torii 1-19-13 Nishi-Nakada, Taihaku-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture
Claims (6)
でも異なる基でもよく、水素または置換基を有するかも
しくは無置換の炭素数15以下のアルキル基、アリール
基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリールアルキ
ル基を表す。またここで言う置換基とはアミノ基、ニト
ロ基、カルボニル基、カルボキシル基、アルコシキ基、
アセトキシ基、水酸基、メルカブト基、スルホン基、ハ
ロゲン原子等である。)で表されるアルキレンオキサイ
ドと二酸化炭素との反応により、一般式(2) 【化2】 (2) (上式中、R1,R2,R3およびR4はそれぞれ同一の基
でも異なる基でもよく、水素または置換基を有するかも
しくは無置換の炭素数15以下のアルキル基、アリール
基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリールアルキ
ル基を表す。またここで言う置換基とはアミノ基、ニト
ロ基、カルボニル基、カルボキシル基、アルコシキ基、
アセトキシ基、水酸基、メルカブト基、スルホン基、ハ
ロゲン原子等である。)で表されるアルキレンカーボネ
ートを製造する方法において、3−八面体型スメクタイ
トおよび/あるいはアルカリ金属包含3−八面体型スメ
クタイトの少なくとも一種を触媒として用いることを特
徴とするアルキレンカーボネートの製造方法。1. A compound represented by the general formula (1): (1) (In the above formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different groups, and each of them may be hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group having 15 or less carbon atoms, aryl Represents a group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an arylalkyl group, and the substituents mentioned here include an amino group, a nitro group, a carbonyl group, a carboxyl group, an alkoxy group,
An acetoxy group, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfone group, a halogen atom and the like. ) Is reacted with an alkylene oxide represented by the general formula (2) to give a compound represented by the general formula (2): (2) (In the above formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different groups, and each have hydrogen or a substituent or an unsubstituted alkyl group having 15 or less carbon atoms, aryl Represents a group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an arylalkyl group, and the substituents mentioned here include an amino group, a nitro group, a carbonyl group, a carboxyl group, an alkoxy group,
An acetoxy group, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfone group, a halogen atom and the like. ) In the method for producing an alkylene carbonate represented by the formula (3), at least one of a 3-octahedral smectite and / or an alkali metal-containing 3-octahedral smectite is used as a catalyst.
ライトおよび/あるいはスチンブンサイトを用いること
を特徴とする請求項1記載のアルキレンカーボネートの
製造方法。2. The method for producing an alkylene carbonate according to claim 1, wherein hectorite and / or stymbunsite is used as the 3-octahedral smectite.
イトとしてアルカリ金属包含ヘクトライトおよび/ある
いはアルカリ金属包含スチンブンサイトを用いることに
を特徴とする請求項1記載のアルキレンカーボネートの
製造方法。3. The method for producing an alkylene carbonate according to claim 1, wherein an alkali metal-containing hectorite and / or an alkali metal-containing stimbunsite is used as the alkali metal-containing 3-octahedral smectite.
いはアルカリ金属包含3−八面体型スメクタイトより成
る合成多孔体を用いることを特徴とする請求項1記載の
アルキレンカーボネートの製造方法。4. The method for producing an alkylene carbonate according to claim 1, wherein a synthetic porous body comprising 3-octahedral smectite and / or alkali metal-containing 3-octahedral smectite is used.
るいは全てをNi、Co、Fe、Zn、Cu、Mn、Pb、Cd等の2価
重金属イオンから選んだ少なくとも1個の重金属で置換
した3−八面体型スメクタイトおよび/あるいはアルカ
リ金属包含3−八面体型スメクタイトおよび/あるいは
前記の3−八面体型スメクタイトあるいはアルカリ金属
包含3−八面体型スメクタイトよりなる合成多孔体を用
いることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載
のアルキレンカーボネートの製造方法。5. A part or all of magnesium in the octahedral sheet is replaced with at least one heavy metal selected from divalent heavy metal ions such as Ni, Co, Fe, Zn, Cu, Mn, Pb and Cd 3. -A octahedral smectite and / or an alkali metal-containing 3-octahedral smectite and / or a synthetic porous body comprising the above 3-octahedral smectite or an alkali metal-containing 3-octahedral smectite The method for producing an alkylene carbonate according to any one of claims 1 to 4.
サイド及び/あるいはエチレンオキサイドであり、アル
キレンカーボネートがプロピレンカーボネート及び/あ
るいはエチレンカーボネートであることを特徴とする請
求項1〜5のいずれかに記載のアルキレンカーボネート
の製造方法。6. The production of alkylene carbonate according to claim 1, wherein the alkylene oxide is propylene oxide and / or ethylene oxide and the alkylene carbonate is propylene carbonate and / or ethylene carbonate. Method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001293521A JP3834613B2 (en) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | Method for producing alkylene carbonate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001293521A JP3834613B2 (en) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | Method for producing alkylene carbonate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003096074A true JP2003096074A (en) | 2003-04-03 |
| JP3834613B2 JP3834613B2 (en) | 2006-10-18 |
Family
ID=19115291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001293521A Expired - Lifetime JP3834613B2 (en) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | Method for producing alkylene carbonate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3834613B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005085224A1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Process for production of cyclic carbonates |
| JP2008189608A (en) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Catalysts for producing bismuth compounds, antimony compounds and cyclic carbonates |
| CN109433175A (en) * | 2018-09-20 | 2019-03-08 | 兰州大学 | A kind of CO2It is converted into the efficient nano catalyst and preparation method thereof of cyclic carbonate ester |
-
2001
- 2001-09-26 JP JP2001293521A patent/JP3834613B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005085224A1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Process for production of cyclic carbonates |
| JP4858973B2 (en) * | 2004-03-04 | 2012-01-18 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Method for producing cyclic carbonates |
| JP2008189608A (en) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Catalysts for producing bismuth compounds, antimony compounds and cyclic carbonates |
| CN109433175A (en) * | 2018-09-20 | 2019-03-08 | 兰州大学 | A kind of CO2It is converted into the efficient nano catalyst and preparation method thereof of cyclic carbonate ester |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3834613B2 (en) | 2006-10-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO1996018577A1 (en) | Process for forming alumino-silicate derivatives | |
| Ogawa et al. | Solid-state intercalation of acrylamide into smectites and Na-taeniolite | |
| JPH01176451A (en) | Hydrogenation catalyst | |
| JPS63190705A (en) | Synthetic stevensite and its production | |
| KR100311654B1 (en) | Kaolin derivatives | |
| JPH06305724A (en) | Synthetic porous material and its production | |
| JP2636178B2 (en) | Synthetic mixed-layer silicate and method for producing the same | |
| JP2003096074A (en) | Method for producing alkylene carbonate | |
| EP1286918B1 (en) | Improved mechanical strength of hydrotalcite-based oxides | |
| Mnasri-Ghnimi et al. | Effect of Al and Ce on Zr-pillared bentonite and their performance in catalytic oxidation of phenol | |
| JP2667978B2 (en) | Synthetic porous body and method for producing the same | |
| JP3726124B2 (en) | Method for producing dialkyl carbonate | |
| JPS58185431A (en) | Synthetic method of silicate | |
| JP3726123B2 (en) | Production method of dialkyl carbonate | |
| JP2676003B2 (en) | Nickel-containing catalyst | |
| JP3007954B2 (en) | Mixed layer silicate and method for producing the same | |
| JP3611185B2 (en) | Method for producing fine particle zeolite | |
| JPH0417915B2 (en) | ||
| RU2319665C1 (en) | Method of processing inorganic silicates and silica-containing stock | |
| JPH02116611A (en) | Preparation of clay mineral containing metal | |
| AU704624B2 (en) | Aluminosilicate cation exchange compounds | |
| JPH09169516A (en) | Production of precursor of cobalt silicate and cobalt silicate | |
| AU685326B2 (en) | Process for forming alumino-silicate derivatives | |
| AU674091B2 (en) | Kaolin derivatives | |
| RHOUTA et al. | Electrical impedance: a complenetary technique for clay pillaring monitering |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050920 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050920 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20051018 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20051018 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051121 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060623 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |