[发明专利]催化剂及使用了该催化剂的羧酸和/或羧酸酐的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂以及在该催化剂的存在下通过含氧气体而对有 机化合物进行气相部分氧化以制备羧酸和/或羧酸酐的方法。

背景技术

使用含有金刚石和周期表第5(VB)族过渡元素的氧化物的催化剂对有 机化合物进行气相部分氧化以制备羧酸的方法的公知文献的例子有：公开了 通过化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition)向金属氧化物表面上沉积 多孔性金刚石层的方法的学术文献(参照非专利文献1)。在该非专利文献中， 作为应用方案，在假定能够不损害催化氧化能力地在五氧化钒(V₂O₅)的表 面上沉积金刚石层的情况下，基于特定的数理模型和参数进行模拟计算 (simulation)时，记载着下述的推算结果：通过邻二甲苯的气相部分氧化而 得到苯二甲酸酐的催化反应的选择性能得到某种程度的改善。而且，记载着 使金刚石层沉积的化学气相沉积法在400-500℃、25torr的高温低压条件下在 甲烷-氢混合气体(还原性气体)氛围下实施。另外，在这样的条件下，已 知五氧化钒迅速被还原为低价的氧化钒(参照非专利文献2-3)、未显示充分 的催化氧化活性(参照非专利文献4)。即，在非专利文献1中公开的化学气 相沉积法中，实际上难以配制具有催化氧化能力、且负载有金刚石层的五氧 化钒催化剂。另外，化学气相沉积法由于需要特殊的工艺设备，因此处理能 力差、不能说是有效的催化剂制备方法。而且，在非专利文献1中，没有记 载除氧化钒以外的过渡金属元素成分的添加，也没有言及化学气相沉积法以 外的金刚石的赋予方法或金刚石的形状。

然而，使用含有周期表第5(VB)族过渡元素的氧化物(尤其是五氧化 钒)和周期表第4(IVB)族以及第6(VIB)族过渡元素的氧化物的催化剂， 通过含氧气体而对有机化合物进行气相部分氧化以制备羧酸的方法是公知 的，有很多报告例。例如，作为将低级碳氢化合物或低级含氧有机化合物气 相部分氧化的例子，报告有：通过MoO₃-WO₃-V₂O₅催化剂(参照专利文献 1)等由丁烯类制备乙酸的方法；通过V₂O₅-P₂O₅-TiO₂催化剂(参照专利文 献2)等由正丁烷等的直链C4化合物类制备马来酸酐的方法；通过 V₂O₅-WO₃-P₂O₅-TiO₂催化剂(参照专利文献3)等由苯制备马来酸酐的方法 等。