催化剂的制造方法、不饱和羧酸的制造方法、不饱和醛及不饱和羧酸的制造方法以及不饱和羧酸酯的制造方法技术

本发明专利技术提供能够以高选择率制造目标产物的催化剂。本发明专利技术涉及一种催化剂的制造方法，是利用分子态氧对不饱和醛进行气相催化氧化而制造不饱和羧酸时使用的至少含有钼和磷的催化剂的制造方法，包括将含有含氮成分的催化剂前体暴露在超过大气压的压力下而进行煅烧的工序。

The manufacturing methods of catalyst, unsaturated carboxylic acid, unsaturated aldehyde, unsaturated carboxylic acid and unsaturated carboxylic acid ester

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】催化剂的制造方法、不饱和羧酸的制造方法、不饱和醛及不饱和羧酸的制造方法以及不饱和羧酸酯的制造方法
本专利技术涉及催化剂的制造方法、不饱和羧酸的制造方法、不饱和醛及不饱和羧酸的制造方法以及不饱和羧酸酯的制造方法。
技术介绍
对于催化剂的制造方法，进行了大量研究。催化剂一般通过制备含有构成该催化剂的各元素的水溶液或者水性浆料等原料液，将该原料液进行干燥、煅烧而制造。作为上述煅烧，例如，在专利文献1～3中记载了使用含有氨、水蒸气的气体的煅烧，在专利文献4中记载了使用非氧化性气体的煅烧，在专利文献5中记载了使用含有含氧有机化合物的气体的煅烧。另外，在专利文献6中记载了包括对使用的气体、煅烧温度进行变更的多个工序的煅烧方法。另外，在专利文献7中记载了针对催化剂前体的气体流量。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭58－61833号公报专利文献2：日本特开昭58－67643号公报专利文献3：日本特开昭58－79545号公报专利文献4：日本特开昭59－66349号公报专利文献5：日本特开昭59－69148号公报专利文献6：日本特开2012－245432号公报专利文献7：日本特开2009－213969号公报
技术实现思路
然而，通过专利文献1～7中记载的方法制造的催化剂在如下反应中使用时，存在目标产物的选择率不充分的问题：利用分子态氧对不饱和醛进行气相催化氧化而制造不饱和羧酸反应，或者利用分子态氧对选自丙烯、异丁烯、伯丁醇、叔丁醇和甲基叔丁醚中的至少1种进行气相催化氧化而制造与各自对应的不饱和醛及不饱和羧酸的反应。因此，希望开发一种能够以更高的选择率制造目标产物的催化剂的制造方法。本专利技术是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供能够以高选择率制造目标产物的催化剂。上述课题通过以下的本专利技术[1]～[16]来解决。[1]一种催化剂的制造方法，是利用分子态氧对不饱和醛进行气相催化氧化而制造不饱和羧酸时使用的至少含有钼和磷的催化剂的制造方法，包括将含有含氮成分的催化剂前体暴露在超过大气压的压力下而进行煅烧的工序。[2]一种催化剂的制造方法，是利用分子态氧对选自丙烯、异丁烯、伯丁醇、叔丁醇和甲基叔丁醚中的至少1种进行气相催化氧化而制造与各自对应的不饱和醛及不饱和羧酸时使用的至少含有钼和铋的催化剂的制造方法，包括将含有含氮成分的催化剂前体暴露在超过大气压的压力下而进行煅烧的工序。[3]根据[1]或[2]所述的催化剂的制造方法，其中，上述不饱和醛为丙烯醛或者甲基丙烯醛。[4]根据[1]～[3]中任一项所述的催化剂的制造方法，其中，对上述催化剂前体进行煅烧时，在选自含氧气体和非活性气体中的至少1种气体的流通下进行煅烧。[5]根据[1]～[4]中任一项所述的催化剂的制造方法，其中，上述压力为10kPa(G)～100kPa(G)。[6]根据[5]所述的催化剂的制造方法，其中，上述压力为20kPa(G)～80kPa(G)。[7]根据[1]～[6]中任一项所述的催化剂的制造方法，其中，上述煅烧中的温度的最高值为300℃～700℃。[8]根据[7]所述的催化剂的制造方法，其中，上述煅烧中的温度的最高值为350℃～400℃。[9]根据[1]～[8]中任一项所述的催化剂的制造方法，其中，上述含氮成分为选自铵根和硝酸根中的至少1种。[10]根据[1]所述的催化剂的制造方法，其中，上述催化剂前体含有杂多酸结构。[11]根据[10]所述的催化剂的制造方法，其中，上述杂多酸结构为Keggin型杂多酸结构。[12]一种不饱和羧酸的制造方法，在通过[1]所述的方法制造的催化剂的存在下，利用分子态氧对不饱和醛进行气相催化氧化而制造不饱和羧酸。[13]一种不饱和羧酸的制造方法，通过[1]所述的方法制造催化剂，在该催化剂的存在下，利用分子态氧对不饱和醛进行气相催化氧化而制造不饱和羧酸。[14]一种不饱和醛及不饱和羧酸的制造方法，在通过[2]所述的方法制造的催化剂的存在下，利用分子态氧对选自丙烯、异丁烯、伯丁醇、叔丁醇和甲基叔丁醚中的至少1种进行气相催化氧化而制造与各自对应的不饱和醛及不饱和羧酸。[15]一种不饱和醛及不饱和羧酸的制造方法，通过[2]所述的方法制造催化剂，在该催化剂的存在下，利用分子态氧对选自丙烯、异丁烯、伯丁醇、叔丁醇和甲基叔丁醚中的至少1种进行气相催化氧化而制造与各自对应的不饱和醛及不饱和羧酸。[16]一种不饱和羧酸酯的制造方法，将通过[12]～[15]中任一项所述的方法制造的不饱和羧酸进行酯化。根据本专利技术，可提供能够以高选择率制造目标产物的催化剂。具体实施方式[催化剂的制造方法]本专利技术涉及的催化剂的制造方法的第一实施方式是在利用分子态氧对不饱和醛进行气相催化氧化而制造不饱和羧酸时使用的至少含有钼和磷的催化剂的制造方法。该方法包括将含有含氮成分的催化剂前体暴露在超过大气压的压力下而进行煅烧的工序。另外，本专利技术涉及的催化剂的制造方法的第二实施方式是在利用分子态氧对选自丙烯、异丁烯、伯丁醇、叔丁醇和甲基叔丁醚中的至少1种进行气相催化氧化而制造与各自对应的不饱和醛及不饱和羧酸时使用的至少含有钼和铋的催化剂的制造方法。该方法包括将含有含氮成分的催化剂前体暴露在超过大气压的压力下而进行煅烧的工序。本专利技术涉及的方法着眼于催化剂前体煅烧时的压力，通过将含有含氮成分的催化剂前体暴露在超过大气压的压力下而进行煅烧，可得到能够以高选择率制造目标产物的催化剂。认为该理由如下。即，在煅烧中含氮成分脱离的过程中催化剂前体的结构发生变化，形成对目标反应有利的催化活性点。此时，通过将催化剂前体暴露在高于大气压的压力下，能够抑制含氮成分的脱离。其结果，推测与在大气压以下的压力下煅烧的情况相比，以缓慢的速度发生催化剂的结构变化，从而在催化剂表面形成更均质的活性点结构。应予说明，在现有技术中，对煅烧时的压力的影响没有详细的研究。本专利技术涉及的方法用于制造在利用分子态氧对不饱和醛进行气相催化氧化而制造不饱和羧酸时使用的至少含有钼和磷的催化剂(以下也示为不饱和羧酸制造用催化剂)。通过使用该催化剂进行反应，能够以更高的选择率制造不饱和羧酸。该不饱和醛为丙烯醛或者甲基丙烯醛时，能够以更高的选择率制造丙烯酸或者甲基丙烯酸，因而优选。另外，该催化剂含有杂多酸结构，特别是Keggin型杂多酸结构时，能够以更高的选择率制造不饱和羧酸，因而优选。另外，本专利技术涉及的方法用于制造在利用分子态氧对选自丙烯、异丁烯、伯丁醇、叔丁醇和甲基叔丁醚中的至少1种进行气相催化氧化而制造与各自对应的不饱和醛及不饱和羧酸时使用的至少含有钼和铋的催化剂(以下也示为不饱和醛及不饱和羧酸制造用催化剂)。通过使用该催化剂进行反应，能够以更高的选择率制造不饱和醛及不饱和羧酸。从选择率的观点考虑，优选该不饱和醛为丙烯醛或者甲基丙烯醛，该不饱和羧酸为丙烯酸或者甲基丙烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化剂的制造方法，是利用分子态氧对不饱和醛进行气相催化氧化而制造不饱和羧酸时使用的至少含有钼和磷的催化剂的制造方法，/n所述催化剂的制造方法包括将含有含氮成分的催化剂前体暴露在超过大气压的压力下而进行煅烧的工序。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170710 JP 2017-1344261.一种催化剂的制造方法，是利用分子态氧对不饱和醛进行气相催化氧化而制造不饱和羧酸时使用的至少含有钼和磷的催化剂的制造方法，
所述催化剂的制造方法包括将含有含氮成分的催化剂前体暴露在超过大气压的压力下而进行煅烧的工序。


2.一种催化剂的制造方法，是利用分子态氧对选自丙烯、异丁烯、伯丁醇、叔丁醇和甲基叔丁醚中的至少1种进行气相催化氧化而制造与各自对应的不饱和醛及不饱和羧酸时使用的至少含有钼和铋的催化剂的制造方法，
所述催化剂的制造方法包括将含有含氮成分的催化剂前体暴露在超过大气压的压力下而进行煅烧的工序。


3.根据权利要求1或2所述的催化剂的制造方法，其中，所述不饱和醛为丙烯醛或者甲基丙烯醛。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的催化剂的制造方法，其中，对所述催化剂前体进行煅烧时，在选自含氧气体和非活性气体中的至少1种气体的流通下进行煅烧。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的催化剂的制造方法，其中，所述压力为10kPa(G)～100kPa(G)。


6.根据权利要求5所述的催化剂的制造方法，其中，所述压力为20kPa(G)～80kPa(G)。


7.根据权利要求1～6中任一项所述的催化剂的制造方法，其中，所述煅烧中的温度的最高值为300℃～700℃。


8.根据权利要求7所述的催化剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅野充，渡边拓朗，谷元浩一，新田正范，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP