固体酸催化剂及氧化物的制造方法技术

本发明专利技术提供一种固体酸催化剂，其是在氧和臭氧的共存下对基质进行氧化时使用的氧‑臭氧共存下氧化反应用的固体酸催化剂，可以以高的转化率对该基质进行氧化。本发明专利技术的氧‑臭氧共存下氧化用固体酸催化剂为在氧和臭氧的共存下对基质(A)进行氧化时使用的氧化反应用的固体酸催化剂，其中，过渡金属以单质、化合物或离子的形态担载于至少在表面具有哈米特的酸度函数(H0)为‑9以下的强酸或超强酸的载体。所述载体优选为由氟化磺酸类树脂构成的颗粒或粉粒体，或者为在固体表面上形成有氟化磺酸类树脂的覆膜的载体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体酸催化剂及氧化物的制造方法
本专利技术涉及一种在氧和臭氧的共存下对基质进行氧化时使用的氧-臭氧共存下氧化反应用的固体酸催化剂、及使用有该固体酸催化剂的氧化物的制造方法。本申请主张2014年8月29日在日本所申请的日本特愿2014-175314的优先权，在此引用其内容。
技术介绍
氧化反应为有机化学工业中的最基本的反应之一，开发有各种氧化方法。专利文献1中记载有使用脂溶性酰亚胺化合物作为催化剂，利用分子状氧等对可生成自由基的化合物进行氧化的方法。根据该方法，可以使多种多样的有机基质氧化从而得到对应的氧化物。但是，该方法在基质的转化率或目标化合物的收率等方面不能说是一定能够在工业上充分满足的方法。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2002-331242号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题因此，本专利技术的目的在于，提供一种在氧和臭氧的共存下对基质进行氧化时使用的氧-臭氧共存下氧化反应用的固体酸催化剂，其是可以将该基质以高的转化率进行氧化的固体酸催化剂。本专利技术的其它目的在于，提供一种由基质以高的收率得到氧化物(含氧化合物等)的方法。用于解决课题的技术方案本专利技术人等为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现：在特定的固体酸催化剂的存在下且在氧和臭氧的共存下对基质进行氧化时，可以以高的转化率使该基质氧化，另外，以高的收率得到对应的氧化物(含氧化合物等)，完成了本专利技术。即，本专利技术涉及以下专利技术。[1]一种氧-臭氧共存下氧化用固体酸催化剂，其是在氧和臭氧的共存下对下述基质(A)进行氧化时使用的氧化反应用的固体酸催化剂，其中，过渡金属以单质、化合物或离子的形态担载于至少在表面具有哈米特的酸度函数(H0)为-9以下的强酸或超强酸的载体，基质(A)选自下述的化合物：(A1)在杂原子的邻位上具有碳-氢键的化合物、(A2)具有碳-杂原子双键的化合物、(A3)具有次甲基碳原子的化合物、(A4)在不饱和键的邻位上具有碳-氢键的化合物、(A5)脂环式化合物、(A6)共轭化合物、(A7)胺化合物、(A8)芳香族化合物、(A9)直链状链烷烃、及(A10)烯烃。[2]一种氧-臭氧共存下氧化用固体酸催化剂，其是在氧和臭氧的共存下对下述基质(A)进行氧化时使用的氧化反应用固体酸催化剂，其中，过渡金属以单质、化合物或离子的形态担载于下述的载体，所述载体至少在表面具有选自硫酸、硫酸化金属氧化物、贵金属/硫酸化金属氧化物、金属氧化物超强酸、及氟化磺酸类树脂中的至少1种强酸或超强酸，基质(A)选自下述的化合物：(A1)在杂原子的邻位上具有碳-氢键的化合物、(A2)具有碳-杂原子双键的化合物、(A3)具有次甲基碳原子的化合物、(A4)在不饱和键的邻位上具有碳-氢键的化合物、(A5)脂环式化合物、(A6)共轭化合物、(A7)胺化合物、(A8)芳香族化合物、(A9)直链状链烷烃、及(A10)烯烃。[3]如上述[1]或[2]所述的固体酸催化剂，其中，所述在杂原子的邻位上具有碳-氢键的化合物(A1)为：(A1-1)伯醇或仲醇，或者伯硫醇或仲硫醇；(A1-2)在氧原子的邻位上具有碳-氢键的醚，或者在硫原子的邻位上具有碳-氢键的硫醚；或者，(A1-3)在氧原子的邻位上具有碳-氢键的缩醛(也包含半缩醛)，或者在硫原子的邻位上具有碳-氢键的硫代缩醛(也包含硫代半缩醛)。[4]如上述[1]～[3]中任一项所述的固体酸催化剂，其中，所述具有碳-杂原子双键的化合物(A2)为：(A2-1)含羰基的化合物；(A2-2)含硫代羰基的化合物；或者(A2-3)亚胺类。[5]如上述[1]～[4]中任一项所述的固体酸催化剂，其中，所述具有次甲基碳原子的化合物(A3)为：(A3-1)含有作为环的构成单元的次甲基(即次甲基碳-氢键)的环状化合物；或(A3-2)具有次甲基碳原子的链状化合物。[6]如上述[1]～[5]中任一项所述的固体酸催化剂，其中，所述在不饱和键的邻位上具有碳-氢键的化合物(A4)为：(A4-1)芳香族性环的邻位(所谓的苄基位)上具有甲基或亚甲基的芳香族化合物；或者(A4-2)在不饱和键的邻位上具有甲基或亚甲基的非芳香族性化合物。[7]如上述[1]～[6]中任一项所述的固体酸催化剂，其中，所述脂环式化合物(＝非芳香族性环状烃)(A5)为：(A5-1)环链烷烃类；或者(A5-2)环链烯类。[8]如上述[1]～[7]中任一项所述的固体酸催化剂，其中，所述共轭化合物(A6)为共轭二烯类(A6-1)、α,β-不饱和腈(A6-2)、或α,β-不饱和羧酸或其衍生物(A6-3)。[9]如上述[1]～[8]中任一项所述的固体酸催化剂，其中，所述胺化合物(A7)为伯或仲胺。[10]如上述[1]～[9]中任一项所述的固体酸催化剂，其中，所述芳香族化合物(A8)为至少具有1个苯环的芳香族烃或至少苯环多个缩合成的缩合多环式芳香族烃。[11]如上述[1]～[10]中任一项所述的固体酸催化剂，其中，所述直链状链烷烃(A9)为碳原子数1～30的直链状链烷烃。[12]如上述[1]～[11]中任一项所述的固体酸催化剂，其中，所述烯烃(A10)为链状烯烃或环状烯烃。[13]如上述[1]～[12]中任一项所述的固体酸催化剂，其中，所述基质(A)为烃。[14]如上述[13]所述的固体酸催化剂，其中，所述烃为选自脂肪族烃、脂环式烃、及芳香族烃中的至少1个。[15]如上述[1]～[14]中任一项所述的固体酸催化剂，其中，所述载体为由氟化磺酸类树脂构成的颗粒或粉粒体，或者为在固体表面上形成有氟化磺酸类树脂的覆膜的载体。[16]如上述[1]～[15]中任一项所述的固体酸催化剂，其中，所述过渡金属为选自钴、锰、钒、铁、锆、钨及钼中的至少1种。[17]如上述[1]～[16]中任一项所述的固体酸催化剂，其中，所述过渡金属为选自钴、锰、钒、铁及锆中的至少1种。[18]如上述[1]～[17]中任一项所述的固体酸催化剂，其中，所述过渡金属为选自钴及锰中的至少1种。[19]如上述[1]～[18]中任一项所述的固体酸催化剂，其形状为颗粒状、膜状或管状。[20]一种氧化物的制造方法，其特征在于，在上述[1]～[19]中任一项所述的固体酸催化剂的存在下，在氧及臭氧的共存下对下述基质(A)进行氧化。基质(A)选自化合物：(A1)在杂原子的邻位上具有碳-氢键的化合物、(A2)具有碳-杂原子双键的化合物、(A3)具有次甲基碳原子的化合物、(A4)在不饱和键的邻位上具有碳-氢键的化合物、(A5)脂环式化合物、(A6)共轭化合物、(A7)胺化合物、(A8)芳香族化合物、(A9)直链状链烷烃、及(A10)烯烃。[21]如上述[20]所述的氧化物的制造方法，其进一步在具有环状酰亚胺骨架的酰亚胺化合物的存在下对基质进行氧化。专利技术的效果根据本专利技术，由于在特定的固体酸催化剂的存在下且在氧和臭氧的共存下对基质进行氧化，因此，氧化速度显著地提高，可以使广泛的基质以高的转化率进行氧化。另外，即使基质为烃，特别为直链状链烷，也可以以高的收率得到氧化物(含氧化合物等)。具体实施方式[反应基质]作为用作本专利技术中反应基质(A)的有机化合物(有机基质)，优选能够生成稳定的自由基的化合物，可举出选自下述的化合物：(A1)在杂原子的邻位上具有碳-氢键的化合物、(A2)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧‑臭氧共存下氧化用固体酸催化剂，其是在氧和臭氧的共存下对下述基质(A)进行氧化时使用的氧化反应用固体酸催化剂，其中，过渡金属以单质、化合物或离子的形态担载于至少在表面具有哈米特的酸度函数(H0)为‑9以下的强酸或超强酸的载体，基质(A)选自下述的化合物：(A1)在杂原子的邻位上具有碳‑氢键的化合物、(A2)具有碳‑杂原子双键的化合物、(A3)具有次甲基碳原子的化合物、(A4)在不饱和键的邻位上具有碳‑氢键的化合物、(A5)脂环式化合物、(A6)共轭化合物、(A7)胺化合物、(A8)芳香族化合物、(A9)直链状链烷烃、及(A10)烯烃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.29 JP 2014-1753141.一种氧-臭氧共存下氧化用固体酸催化剂，其是在氧和臭氧的共存下对下述基质(A)进行氧化时使用的氧化反应用固体酸催化剂，其中，过渡金属以单质、化合物或离子的形态担载于至少在表面具有哈米特的酸度函数(H0)为-9以下的强酸或超强酸的载体，基质(A)选自下述的化合物：(A1)在杂原子的邻位上具有碳-氢键的化合物、(A2)具有碳-杂原子双键的化合物、(A3)具有次甲基碳原子的化合物、(A4)在不饱和键的邻位上具有碳-氢键的化合物、(A5)脂环式化合物、(A6)共轭化合物、(A7)胺化合物、(A8)芳香族化合物、(A9)直链状链烷烃、及(A10)烯烃。2.一种氧-臭氧共存下氧化用固体酸催化剂，其是在氧和臭氧的共存下对下述基质(A)进行氧化时使用的氧化反应用固体酸催化剂，其中，过渡金属以单质、化合物或离子的形态担载于下述的载体，所述载体至少在表面具有选自硫酸、硫酸化金属氧化物、贵金属/硫酸化金属氧化物、金属氧化物超强酸、及氟化磺酸类树脂中的至少1种强酸或超强酸，基质(A)选自下述的化合物：(A1)在杂原子的邻位上具有碳-氢键的化合物、(A2)具有碳-杂原子双键的化合物、(A3)具有次甲基碳原子的化合物、(A4...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木崇将，高瀬一郎，
申请(专利权)人：株式会社大赛璐，
类型：发明
国别省市：日本,JP