[发明专利]环烷醇和/或环烷酮的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用含氧气体氧化环烷烃而制备环烷醇和/或环烷酮的方法。

背景技术

在通过用含氧气体氧化环烷烃的环烷醇和/或环烷酮的制备中，作为向反应系统内供给含氧气体的方法，USP4,587,363(专利文献1)中记载了通过喷嘴将含氧气体供给到反应系统内的方法，日本特开平9-202742号公报(专利文献2)中记载了用气体导入管将含氧气体供给到反应系统的方法，日本特开2002-249451号公报(专利文献3)中记载了使用前端部安装过滤器的气体导入管、使含氧气体通过该过滤器后供给到反应系统内的方法。

发明内容

但是，上述方法在环烷烃的转化率方面未必充分。因此，本发明的目的在于提供一种可以以良好的转化率氧化环烷烃、制备环烷醇和/或环烷酮(即环烷醇和环烷酮的至少一种)的方法。

本发明提供一种环烷醇和/或环烷酮的制备方法，其是在反应容器内用含氧气体氧化环烷烃而制备环烷醇和/或环烷酮的方法，具有将含氧气体和液体导入气泡发生装置中得到气液混合体，以及将该气液混合体供给到上述反应容器内的步骤。

按照本发明，可以以良好的转化率氧化环烷烃、制备环烷醇和/或环烷酮。

具体实施方式

在本发明中，作为原料使用环烷烃，用含氧气体将其氧化。作为原料的环烷烃，例如可列举环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环癸烷和环十八烷这样的为单环化合物、且在环上没有取代基的环烷烃，此外还可以举出萘烷和金刚烷这样的多环式环烷烃。这些环烷烃也可以是甲基环戊烷和甲基环己烷这样的在环上具有取代基的环烷烃等。另外，根据需要也可以使用它们中的2种以上。

含氧气体例如可以是空气，也可以是纯氧，还可以是用氮、氩、氦这样的惰性气体稀释空气或纯氧得到的含氧气体。另外，也可以使用在空气中添加纯氧的富氧空气。

氧化反应可以在无催化剂的条件下进行，但是也可以在存在钴化合物等的催化剂的条件下进行。作为钴化合物，通常使用含有2价或3价钴的化合物，作为其种类，例如可以举出氧化物、有机酸盐、无机酸盐、卤化物、醇盐、乙酰丙酮化物那样的络合物等。

作为上述钴化合物，优选举出乙酸钴、辛酸钴、2-乙基己酸钴、环烷酸钴、硬脂酸钴、乙酰丙酮合钴、氯化钴、溴化钴。

钴化合物的使用量，相对于1摩尔环烷烃通常是0.01～0.000000001摩尔，优选是0.0001～0.0000001摩尔。

在本发明中，将含氧气体和液体导入气泡发生装置生成气液混合体，将该气液混合体供给到反应容器内。该气液混合体含有气泡，优选含有细小(細かい)的气泡，更优选含有微细(微細)的气泡。这样，通过用气泡发生装置使含氧气体成为气泡的形态，将其用于氧化反应中，可以以良好的转化率氧化环烷烃。

在本发明中，气泡发生装置是使用供给到装置的气体和液体调制含有气泡、优选微细的气泡、特别优选所谓极微气泡(マイクロバプル)的气液混合体的装置。本发明中使用的特别优选的气泡发生装置是后述的喷射型(エジエクタ-型)气泡发生装置。

作为这样的气泡发生装置可以举出：日本特开2006-142300号公报所示的回旋流方式气泡发生装置；日本特开2006-159187号公报所示的采用在设有折流板(邪魔板)等结构物的流路中使气体和液体混合而生成气泡的静态混合器方式的气泡发生装置(有时称为静态混合器方式气泡发生装置)；国际公开第01/036105号小册子所示的采用由喷嘴将液体喷出到抽气室(吸引室)内，向成为低压的该抽气室内导入气体而生成气泡的喷射方式的气泡发生装置(有时称为喷射型气泡发生装置)等。无论在哪一种气泡发生装置中，含氧气体都被转换为分散在液体中的细小气泡、优选微细气泡、特别优选所谓极微气泡。

在气泡发生装置中，除了含氧气体以外还导入液体。通常，作为这样的液体，可以举出要氧化的液态环烷烃、要氧化的环烷烃溶解在溶剂中形成的溶液、通过本发明的环烷烃的氧化反应生成的反应液等。另外，也可以根据必要将这些的2种以上混合使用。在本发明中，作为这样的液体，优选使用环烷烃和/或反应液。

导入气泡发生装置中的含氧气体和液体的流量比，相对于标准状态的含氧气体，液体通常是0.01～10000容量倍，优选是0.1～2000容量倍，更优选是1～1000容量倍。

将在气泡发生装置中生成的气液混合体供给反应容器内以进行氧化反应。