タイトル: | 公開特許公報(A)_酸化オレフィンの製造方法 |
出願番号: | 2014063280 |
年次: | 2014 |
IPC分類: | C07D 301/08,B01J 27/13,B01J 35/10,C07B 61/00 |
岡本 雄樹 大石 嘉彦 JP 2014208630 公開特許公報(A) 20141106 2014063280 20140326 酸化オレフィンの製造方法 住友化学株式会社 000002093 中山 亨 100113000 坂元 徹 100151909 岡本 雄樹 大石 嘉彦 JP 2013071645 20130329 C07D 301/08 20060101AFI20141010BHJP B01J 27/13 20060101ALI20141010BHJP B01J 35/10 20060101ALI20141010BHJP C07B 61/00 20060101ALN20141010BHJP JPC07D301/08B01J27/13 ZB01J35/10 301GC07B61/00 300 7 1 OL 22 4G169 4H039 4G169AA03 4G169BA02A 4G169BA02B 4G169BC01A 4G169BC02B 4G169BC08A 4G169BC31A 4G169BC31B 4G169BC70A 4G169BC70B 4G169BD10A 4G169BD10B 4G169BD11A 4G169BD12B 4G169CB08 4G169CB09 4G169DA06 4G169EA01Y 4G169EC06X 4G169EC06Y 4G169EC11X 4G169EC11Y 4G169EC12X 4G169EC12Y 4G169EC13X 4G169EC13Y 4G169EC14X 4G169EC14Y 4G169FA02 4G169FB04 4G169FB30 4H039CA63 4H039CC40 本発明は、酸化オレフィンの製造方法に関する。 酸化オレフィンの製造方法としては、触媒の存在下、オレフィンと酸素を反応させる工程を含む方法が知られている。例えば、特許文献1および2には多孔質担体であるアエロジル(登録商標)380と銅酸化物とを含有する触媒を用いた酸化オレフィンの製造方法が開示されている。国際公開第2011/075458号国際公開第2012/094118号 従来の酸化オレフィンの製造方法において、その原料であるオレフィンの転化率は十分に満足できるものではなかった。 本発明の目的は、高いオレフィン転化率で製造できる酸化オレフィンの製造方法を提供することである。 本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。 すなわち本発明は、多孔質担体と銅酸化物とを含有する触媒の存在下でオレフィンと酸素とを反応させる工程を含む酸化オレフィンの製造方法であり、該触媒における細孔直径10nm以下の範囲にある細孔の細孔容積が0.15cc/g以下であることを特徴とする製造方法である。 本発明によれば、高いオレフィン転化率で酸化オレフィンを製造することができる。図1は、実施例1において調製した触媒の細孔径分布を示す。図2は、実施例2において調製した触媒の細孔径分布を示す。図3は、実施例3において調製した触媒の細孔径分布を示す。図4は、比較例1において調製した触媒の細孔径分布を示す。図5は、参考例1において調製した触媒の細孔径分布を示す。図6は、実施例4において調製した触媒の細孔径分布を示す。図7は、実施例5において調製した触媒の細孔径分布を示す。 本発明の酸化オレフィンの製造方法に用いる触媒(以下、「触媒(1)」と称する場合がある)は、多孔質担体と銅酸化物とを含有し、触媒(1)における細孔直径10nm以下の範囲にある細孔の細孔容積が0.15cc/g以下である。 銅酸化物とは、酸素原子および銅原子を含有する化合物であり、例えば、Cu2O、CuO等が挙げられる。銅酸化物として、好ましくはCuOである。銅酸化物は、結晶性であっても非結晶性であってもよく、バルク状、モノマー状またはクラスター状の銅酸化物であってもよい。またこれらの混合物であっても良い。 触媒(1)には、粒径の異なる銅酸化物を複数含有していても良い。触媒(1)に最も多く含まれる銅酸化物の粒径は、100μm以下であり、好ましくは10nm以下であり、より好ましくは5nm以下であり、さらに好ましくは3nm以下である。銅酸化物の粒径は、X線回折(XRD),走査電子顕微鏡(SEM)または透過電子顕微鏡(TEM)などで観測することができる。 触媒(1)は、銅酸化物と金属銅が同時に含まれていてもよい。 触媒(1)は、ルテニウム酸化物を含んでいてもよい。ルテニウム酸化物は、酸素原子およびルテニウム原子を含有する化合物であり、例えば、Ru2O4、Ru2O5、Ru3O5、Ru3O6、RuO4、RuO2などが挙げられる。ルテニウム酸化物として、好ましくはRuO2である。触媒(1)が、ルテニウム酸化物を含むことにより、酸化オレフィンの生産性を高めることができる。触媒(1)に含まれるルテニウム酸化物は、結晶性または非結晶性であってもよい。 触媒(1)には、粒径の異なるルテニウム酸化物を複数含有していても良い。触媒(1)に最も多く含まれるルテニウム酸化物の粒径は、1μm以下であり、好ましくは20nm以下であり、より好ましくは7nm以下である。ルテニウム酸化物の粒径は、X線回折(XRD)、走査電子顕微鏡(SEM)または透過電子顕微鏡(TEM)などで観測することができる。 触媒(1)がルテニウム酸化物を含有する場合、触媒(1)に含まれる銅酸化物およびルテニウム酸化物は、多孔質担体上で、離れて存在していてもよく、互いに密接していても良い。銅酸化物およびルテニウム酸化物は、多孔質担体上で互いに密接している方が好ましい。銅酸化物およびルテニウム酸化物が互いに密接している場合、離れて存在しているときよりも、副反応を抑制することができ、酸化オレフィンの生産性を高めることができる。 触媒(1)がルテニウム酸化物を含む場合、ルテニウム酸化物は、触媒(1)中に含まれる銅原子に対するルテニウム原子のモル比(ルテニウム/銅)が0.01/1〜50/1となるように含有することが好ましい。銅原子に対するルテニウム原子のモル比として、酸化オレフィン選択性をより高めるために、より好ましくは0.1/1〜5/1であり、さらに好ましくは0.2/1〜1/1である。 触媒(1)は、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物を含んでいてもよい。触媒(1)が、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物を含むことにより、オレフィンの転化率や、酸化オレフィンの選択率が向上する。 アルカリ金属化合物としては、例えば、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムなどのアルカリ金属を含む化合物が挙げられる。アルカリ金属化合物は、アルカリ金属酸化物であってもよい。アルカリ金属酸化物としては、例えば、Na2O、Na2O2、K2O、KO2、K2O2、Rb2O、Rb2O2、Cs2O、Cs2O2、CsO2、CsO3、Cs2O3、Cs11O3、Cs4O、Cs7O等が挙げられる。 アルカリ土類金属化合物としては、例えば、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウムなどのアルカリ土類金属を含む化合物が挙げられる。アルカリ土類金属化合物は、アルカリ土類金属酸化物であってもよい。アルカリ土類金属酸化物としては、例えば、CaO、CaO2、MgO、MgO2、SrO、SrO2、BaOおよびBaO2等が挙げられる。 アルカリ金属化合物はアルカリ金属塩であることが好ましく、アルカリ土類金属化合物はアルカリ土類金属塩であることが好ましい。アルカリ金属塩とは、Na+、K+、Rb+、Cs+等のアルカリ金属イオンとアニオンを含むものである。アルカリ土類金属塩とは、Ca2+、Mg2+、Sr2+およびBa2+等のアルカリ土類金属イオンとアニオンを含むものである。 アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩に含まれるアニオンとしては、例えば、F−、Cl−、Br−、I−、OH−、NO3−、SO42−、CO32−、HCO3−,PO43−,HPO42−,H2PO4−、SO32−等が挙げられる。 アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩は、特にハロゲンを含むものが好ましい。 アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物は、アルカリ金属化合物であることが好ましく、ナトリウム含有化合物であることがより好ましい。触媒(1)は、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物を、1種のみ含んでいても、2種以上含んでいてもよい。 触媒(1)が、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物を含む場合、アルカリ金属化合物由来のアルカリ金属原子、またはアルカリ土類金属化合物由来のアルカリ土類金属原子は、触媒(1)中で、下記の1または2で存在している。1.触媒(1)中に存在する他の成分の表面および内部に、化学結合せずに存在している。2.触媒(1)中に存在する他の成分の表面および内部と化学結合して存在している。 前記化学結合は、共有結合、配位結合、イオン結合、水素結合ファンデルワールス結合などが挙げられる。例えば、アルカリ金属元素またはアルカリ土類金属元素(以下、Mとする)が、多孔質担体に含まれる成分(以下、成分Aとする)と化学結合する場合、(成分A)−O−M、(成分A)−O−M−O−(成分A)、(成分A)−O−M+、((成分A)−O)22−M2+のように結合する。 触媒(1)がアルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物を含む場合、アルカリ金属またはアルカリ土類金属は、触媒(1)中に含まれる銅原子に対するアルカリ金属原子またはアルカリ土類金属原子のモル比〔(アルカリ金属原子またはアルカリ土類金属原子)/銅〕が、0.001/1〜50/1となるように含有することが好ましい。銅原子に対するアルカリ金属原子またはアルカリ土類金属原子のモル比として、より好ましくは0.01/1〜10/1であり、さらに好ましくは0.1/1〜5/1である。触媒(1)が、2種以上のアルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物を含有する場合、銅原子に対するアルカリ金属原子またはアルカリ土類金属原子のモル比とは、銅原子に対する全アルカリ金属原子または全アルカリ土類金属原子の総量の比である。 触媒(1)はテルル酸化物を含んでいてもよい。テルル酸化物とは、酸素原子およびテルル原子を含有する化合物であり、例えば、TeO、TeO2、TeO3等が挙げられる。テルル酸化物として、好ましくはTeO2またはTeO3である。テルル酸化物は、酸素原子とテルル原子以外に、触媒(1)中に存在する原子を含有するものであっても良い。酸素原子とテルル原子以外に、触媒(1)中に存在する原子を含有するテルル酸化物としては、例えばCu3TeO6等が挙げられる。 触媒(1)がテルル酸化物を含む場合、テルル酸化物は、触媒(1)中に含まれる銅原子に対するテルル原子のモル比(テルル/銅)が、0.001/1〜50/1となるように含有することが好ましい。銅原子に対するテルル原子のモル比として、酸化オレフィンの収率と選択性をより高めるために、より好ましくは0.01/1〜1/1であり、さらに好ましくは0.05/1〜0.5/1である。 触媒(1)は、酸化オレフィンの生産性を向上させるために、銅原子、ルテニウム原子、アルカリ金属原子またはアルカリ土類金属原子、テルル原子以外に、他の原子を一種以上含んでいてもよい。他の原子としては、スカンジウム原子、イットリウム原子、チタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子、バナジウム原子、ニオブ原子、タンタル原子、クロム原子、モリブデン原子、タングステン原子、マンガン原子、レニウム原子、鉄原子、オスニウム原子、コバルト原子、ロジウム原子、イリジウム原子、ニッケル原子、パラジウム原子、白金原子、銀原子、金原子、亜鉛原子、カドミウム原子、水銀原子、ホウ素原子、アルミニウム原子、ガリウム原子、インジウム原子、タリウム原子,ゲルマニウム原子、スズ原子、鉛原子、リン原子、ヒ素原子、アンチモン原子、ビスマス原子、硫黄原子、セレン原子、アクチノイド系列の原子、ランタノイド系列の原子などが挙げられる。 他の原子はそれぞれ、スカンジウム酸化物、イットリウム酸化物、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、バナジウム酸化物、ニオブ酸化物、タンタル酸化物、クロム酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物、レニウム酸化物、鉄酸化物、オスニウム酸化物、コバルト酸化物、ロジウム酸化物、イリジウム酸化物、ニッケル酸化物、パラジウム酸化物、白金酸化物、銀酸化物、金酸化物、亜鉛酸化物、カドミウム酸化物、水銀酸化物、アルミニウム酸化物、ガリウム酸化物、インジウム酸化物、タリウム酸化物,ゲルマニウム酸化物、スズ酸化物、鉛酸化物、ヒ素酸化物、アンチモン酸化物、ビスマス酸化物、セレン酸化物、アクチノイド酸化物、ランタノイド酸化物として、触媒(1)に含まれていてもよい。 他の原子は、ハロゲン化物として触媒(1)に含まれていてもよい。 また、他の原子は、触媒(1)中に存在する原子と化学結合していてもよい。 他の原子として、好ましくはイットリウム原子、クロム原子、マンガン原子、レニウム原子、コバルト原子、パラジウム原子、白金原子、ゲルマニウム原子またはセレン原子であり、より好ましくはクロム原子またはマンガン原子であり、さらに好ましくはマンガンである。 スカンジウム酸化物は、スカンジウム原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、Sc2O3等が挙げられる。 イットリウム酸化物は、イットリウム原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、Y2O3等が挙げられる。 チタン酸化物は、チタン原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、TiO2等が挙げられる。 ジルコニウム酸化物は、チタン原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、ZrO2等が挙げられる。 ハフニウム酸化物は、ハフニウム原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、HfO2等が挙げられる。 バナジウム酸化物は、バナジウム原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、VO,VO2、V2O3、V6O13等が挙げられる。バナジウム酸化物として、好ましくはV2O5である。 ニオブ酸化物は、ニオブ原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、NbO,NbO2、Nb2O5等が挙げられる。 タンタル酸化物は、タンタル原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、Ta2O5等が挙げられる。 クロム酸化物は、クロム原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、CrO3、Cr2O3等が挙げられる。クロム酸化物として、好ましくはCr2O3である。 モリブデン酸化物は、モリブデン原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、MoO2、MoO3等が挙げられる。 タングステン酸化物は、タングステン原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、W3O,W17O47,W5O14,WO2、WO3等が挙げられる。タングステン酸化物として、好ましくはWO2またはWO3である。 マンガン酸化物は、マンガン原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、MnO,MnO2,Mn2O3、Mn3O4等が挙げられる。マンガン酸化物として、好ましくはMn2O3またはMn3O4である。 レニウム酸化物は、レニウム原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、ReO2,ReO3、Re2O7等が挙げられる。レニウム酸化物として、好ましくはReO2またはReO3である。 鉄酸化物は、鉄原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、FeO,Fe2O3、Fe3O4等が挙げられる。鉄酸化物として、好ましくはFe2O3である。 オスミウム酸化物は、オスミウム原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、OsO4等が挙げられる。 コバルト酸化物は、コバルト原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、CoO,Co3O4、Co2O3等が挙げられる。コバルト酸化物として、好ましくはCo3O4である。 ロジウム酸化物は、ロジウム原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、Rh2O3等が挙げられる。 イリジウム酸化物は、イリジウム原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、IrO2等が挙げられる。 ニッケル酸化物は、ニッケル原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、NiO等が挙げられる。 パラジウム酸化物は、パラジウム原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、PdO等が挙げられる。 白金酸化物は、白金原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、PtO、PtO2等が挙げられる。 銀酸化物は、銀原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、Ag2O等が挙げられる。 金酸化物は、金原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、Au2O等が挙げられる。 亜鉛酸化物は、亜鉛原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、ZnO等が挙げられる。 カドミウム酸化物は、カドミウム原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、CdO等が挙げられる。 水銀酸化物は、水銀原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、HgO等が挙げられる。 アルミニウム酸化物は、アルミニウム原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、Al2O3等が挙げられる。 ガリウム酸化物は、ガリウム原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、Ga2O3等が挙げられる。 インジウム酸化物は、インジウム原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、In2O3等が挙げられる。 タリウム酸化物は、タリウム原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、Tl2O,Tl2O3、Tl4O3等が挙げられる。タリウム酸化物として、好ましくはTl4O3である。 ゲルマニウム酸化物は、ゲルマニウム原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、GeO、GeO2等が挙げられる。ゲルマニウム酸化物として、好ましくはGeO2である。 スズ酸化物は、スズ原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、SnO2、SnO、Sn2O3、Sn3O4等が挙げられる。スズ酸化物として、好ましくはSnO2またはSnOである。 鉛酸化物は、鉛原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、PbO、PbO2等が挙げられる。 ヒ素酸化物は、ヒ素原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、As2O3、As2O5等が挙げられる。 アンチモン酸化物は、アンチモン原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、SbO2、Sb2O5、Sb2O4、Sb2O5等が挙げられる。アンチモン酸化物として、好ましくはSbO2またはSb2O3である。 ビスマス酸化物は、ビスマス原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、BiO、BiO2、Bi2O、Bi2O3等が挙げられる。 セレン酸化物は、セレン原子と酸素原子を含有する化合物であり、例えば、SeO2、SeO3等が挙げられる。セレン酸化物として、好ましくはSeO3である。 アクチノイド酸化物は、アクチノイド系列の原子と酸素原子を含有する化合物である。アクチノイド系列の原子としては、例えばアクチニウム、トリウム、プロトアクチニウム、ウランなどが挙げられる。アクチノイド酸化物としては、例えば、酸化アクチニウム,酸化トリウム,酸化プロトアクチニウム,酸化ウラン等が挙げられ、具体的にはAc2O3,ThO2,PaO2,Pa2O5,UO2,U3O8等が挙げられる。 ランタノイド酸化物は、ランタノイド系列の原子と酸素原子を含有する化合物である。ランタノイド系列の原子としては、例えば、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウムなどが挙げられる。ランタノイド酸化物としては、例えば、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化プロメチウム、酸化サマリウム、酸化ユーロピウム、酸化ガドリニウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、酸化ルテチウム等が挙げられ、具体的にはLaO,La2O3,CeO2、Ce2O3、Sm2O3、Gd2O3等が挙げられる。 ランタノイド酸化物として、好ましくは酸化ランタン、酸化セリウム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウムであり、より好ましくはLaO、La2O3、Ce2O3、CeO2、Sm2O3、GdO3であり、さらに好ましくはCeO2である。 触媒(1)は、酸化オレフィンの収率および選択率を高めるために、CuO、RuO2、アルカリ金属化合物、テルル酸化物を含んでいることが好ましく、CuO、RuO2、アルカリ金属化合物、テルル酸化物の他に、クロム原子またはマンガン原子を含んでいることがより好ましく、CuO、RuO2、ナトリウム化合物、テルル酸化物の他に、マンガン原子を含んでいることがさらに好ましい。ナトリウム化合物としてNaClを使用した場合、酸化オレフィンの生産性を最も高めることができる。 触媒(1)は、さらにハロゲン成分を含んでいてもよい。ハロゲン成分として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を含む成分が挙げられる。ハロゲン成分は、触媒(1)に含まれる原子を有するハロゲン含有化合物であってもよい。触媒(1)に含まれる原子を有するハロゲン含有化合物としては、例えば、CuCl、CuCl2などの銅ハロゲン化物、TeCl2、TeCl4などのテルルハロゲン化物、RuCl3などのルテニウムハロゲン化物、MnCl2,CrCl3などの、銅原子、ルテニウム原子、およびテルル原子以外の金属原子を含むハロゲン化物、CuOCl2、CuClO4、ClO2Cu(ClO4)3、Cu2O(ClO4)2などの銅オキシハロゲン化物、Te6O11Cl12などのテルルオキシハロゲン化物、Ru2OCl4、Ru2OCl5、Ru2OCl6などのルテニウムオキシハロゲン化物などが挙げられる。 触媒(1)が、ハロゲン成分を含む場合、ハロゲン成分は、触媒(1)中で、下記の1または2で存在している。1.触媒(1)中に存在する他の成分の表面および内部に、化学結合せずに存在している。2.触媒(1)中に存在する他の成分の、表面および内部と化学結合して存在している。 前記化学結合は、共有結合、配位結合、イオン結合、水素結合およびファンデルワールス結合などが挙げられる。例えば、ハロゲン成分(以下、Xとする)が、多孔質担体に含まれる成分(以下、成分Aとする)と化学結合する場合、(成分A)−X、(成分A)−X−(成分A)、(成分A)+X−のように結合する。 触媒(1)に含有される多孔質担体とは、ミクロ細孔,メソ細孔およびマクロ細孔などの細孔構造を有する物質である。多孔質担体は、結晶性,非晶質またはそれらの混合体であってもよい。 多孔質担体として、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の金属酸化物を含む担体が挙げられる。中でも、シリカ担体が好ましい。シリカ担体としては、ゼオライト、燃焼法、沈殿法、ゾル・ゲル法、アーク法等で合成されたシリカ、燃焼法、沈殿法、ゾル・ゲル法、アーク法等で合成されたメソポーラスシリカが挙げられる。 燃焼法、沈殿法、ゾル・ゲル法、アーク法等で合成されたシリカとして、例えば、(株)AGCエスアイテック製:サンラブリー(登録商標)(C,TZ−824,LFS,LFS−C)、サンスフェア(登録商標)(H−32,H−52,H−122,H−33,H−53,L−31,L−51,NP−30,NP−100,NP−200)、M.S.GEL(D−50,D−70,D−100,D−150,D−200)、(株)アデカ製:Adelite(登録商標) AT(20,30,40,50)、日本アエロジル(株)製:Aerosil(登録商標)(50,90,130,150,200,300,380)、キャボット社製:Cab−O−Sil(登録商標)(M−5,H−5,HS−5,EH−5,M7−D,TS−720,TS−610,TS−530) 、富士シリシア(株)製:CARiACT(登録商標)(Q3,Q6,Q10,Q15,Q30,Q50,G3,G6,G10,P3,P6,P10)、DSL.ジャパン(株)製:Carplex(登録商標)(#30,#67,#80,#101,#1120,FPS−1,FPS−2,FPS−5,FPS−101,CS−5,CS−7,CS−8,BS−303,BS−306,BS−304N,BS−308N,BS−510N,BS−510J)、PQコーポレーション社製:Gasil(登録商標)(HP395,HP39,HP270,HP260,GM2,114,HP230,23D,200DF)、Silcron(G−100,G−830,G−860,G−601,G−602)、フランソル社製:Fransil、ピーピージー社製:Arc silica、Hisil(登録商標)(132,135,210,233,243LD,900,915)、水澤化学(株)製:Mizukasil(登録商標)(P−801,P−526,P−510,P−803,P−527,P−603,P−73,P−78A,P−78D,P−78F,P−705,P−707,P−709,P−50)、Mizukasorb(登録商標)C−1、シルビードN、東ソーシリカ(株)製:Nipsil(登録商標)(AQ,AQ−N,VN3,LP,L−300,ER,ER−R,RS−150,NS,NS−T,NS−P,NS−K,NS−KR,NA,KQ,KP、E−150J,E−200,E−220,E−200A,E−220A,K−500,E−75,E−743,L−250,G−300,N−300A,HD−2)、Nipgel(登録商標)(AY−200,AY−220,AY−420,AY−451,AY−460,AY−601、AY−6A3,AY−8A2,AZ−200,AZ−201,AZ−204,AZ−260,AZ−360,AZ−400,AZ−410,AZ−460,AZ−6A0,BY−200,BY−400,BY−601,BY−6A1,BY−001,BZ−400,CX−200,CX−400,CY−200)、トクヤマ(株)製:Reolosil(登録商標)(QS−09,QS−10,QS−10LS,QS−102,CP−102,QS−20,QS−20LS,QS−30,QS−30C,QS−40)、EXCELICA(登録商標)(SE−8,SE−15,SE−30,SE−40,SE−15K,SE−30K,UF−305,UF−310,UF−320,UF345,UF−725)、SILFIL(登録商標)(NSS−3N,NSS−4N,NSS−5N)、SANSIL(登録商標)(SS−04,SS−07)、Tokusil(登録商標)(315G,233G,255G,195G,200G,315EG,255EG)、WRグレイス社製:Davison(登録商標)(12,15,SP9−496,57,59,948,951,952,955)、Syloid(登録商標)(C803,C807,C809,ED5,621,622,72,74,7000,244,AL−1,W500,W300)、Davisil(登録商標)(12,62,633,634,635,636,643,644,645,646,710,923)、エボニック社製:Ultrasil(登録商標)(233,3370,3370GR,360,7000,7000GR,7000SR,7005,7005P,7006GR,UVN3,VH3,VN2,VN2GR,VN3,VN3G,VN3GR,VN3SP)、ローディア社製:Zeosil(登録商標)、和光純薬工業(株)製:ワコーゲル(登録商標)(C−100,C−100E,C−200,C−200E,C−300,C−300E,C−300HG,C−400HG,C−500HG,50C18,100C18,DX,FC−40,FC−40FM,G,LP−20,LP−40,LP−60,Q−12,Q−22,Q−23,Q−50,Q−63,S−1)、ワコーシル(登録商標)(C−200,C−300,25SIL,25C18,40SIL,40C18)、関東化学(株)製:シリカゲル(60,60N)、メルク(株)製:Silica gel (40,60,100)等が挙げられる。燃焼法、沈殿法、ゾル・ゲル法、アーク法等で合成されたメソポーラスシリカとして、例えば、FSM−16,MCM−41,MCM−48,MCM−50,SBA−1,SBA−2,SBA−3,HMS,MSU−1,MSU−2,SBA−11,SBA−12,MSU−V,MSU−3,SBA−15,SBA−16等が挙げられる。 多孔質担体は触媒(1)の製造に使用する前に、熱処理を行ってもよい。熱処理は、具体的には焼成や乾燥が挙げられ、減圧,常圧,加圧などの条件下で行うことができる。また、熱処理は、任意の雰囲気下で実施することができ、例えば、空気,酸素,窒素,アルゴン,ヘリウム,水蒸気または二酸化炭素などの雰囲気下で熱処理を行うことができる。 多孔質担体以外の触媒(1)中に含まれる成分の総重量は、多孔質担体100重量部に対して、好ましくは、0.01重量部〜80重量部である。多孔質担体以外の触媒(1)中に含まれる成分の総重量が、前記の範囲内にある場合、オレフィン酸化物の収率をより高めることができる。前記総重量の上限は、多孔質担体100重量部に対して、より好ましくは50重量部、さらに好ましくは30重量部である。前記総重量が小さい程、触媒(1)中に含まれる成分が多孔質担体へ高分散に担持されるため、オレフィン酸化物の収率をより高めることができる。前記総重量の下限は、多孔質担体100重量部に対して、より好ましくは0.05重量部、さらに好ましくは0.1重量部である。 多孔質担体の形状は、粉末状または必要に応じて所望の形状に成形されたものを用いることができる。 触媒(1)を製造する方法としては、当該分野で従来から公知の方法が挙げられる。具体的には、含浸法(平衡吸着法、Pore−filling法、Incipient wetness法、蒸発乾固法、Spray法など)、イオン交換法、共沈法、ゾル・ゲル法、水熱合成法、析出沈殿法、気相合成法、固相合成法などが挙げられる。 例えば、銅イオンと、必要に応じて、ルテニウムイオン、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオン、ハロゲンイオン、およびテルル化合物またはテルルイオンを含む溶液(以下、溶液Aとする)を多孔質担体に、0〜100℃下で、0.01〜48時間含浸させた後、得られる物質を焼成することにより、触媒(1)を得ることができる。 溶液Aは、銅金属塩と、必要に応じて、ルテニウム金属塩、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、ハロゲン含有化合物、テルル化合物またはテルル化合物塩を、溶媒に溶かすことにより調製することができる。 銅金属塩としては、例えば、酢酸銅、硝酸銅、塩化銅、銅アンモニウム塩化物、銅臭化物、銅炭酸塩、銅アルコキシド、銅水酸化物、銅ヨウ化物、および銅イソブチレート等を用いることができる。中でも、硝酸銅が好ましい。 ルテニウム金属塩としては、例えば、ルテニウム臭化物、ルテニウム塩化物、ルテニウムヨウ化物などのルテニウムハロゲン化物;Ru2OCl4、Ru2OCl5、Ru2OCl6などのルテニウムオキシハロゲン化物;[RuCl2(H2O)4]Clなどのハロゲノ錯体;[Ru(NH3)5H2O]Cl2、[Ru(NH3)5Cl]Cl2、[Ru(NH3)6]Cl2、[Ru(NH3)6]Cl3などのアミン錯体;Ru(CO)5、Ru3(CO)12などのカルボニル錯体;[Ru3(OCOCH3)6(H2O)3]などのカルボキシレート錯体;[Ru2(OCOR)4]Cl(R=炭素数1〜3のアルキル基)などのルテニウムニトロシル塩化物;[Ru(NH-3)5(NO)]Cl3、[Ru(OH)(NH3)4(NO)](NO3)2、[Ru(NO)](NO3)3などのニトロシル錯体;アミン錯体;アセチルアセトネート錯体、(NH4)2RuCl6などのアンモニウム塩等が挙げられる。中でも、ルテニウム塩化物が好ましい。 アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩としては、アルカリ金属硝酸塩、アルカリ土類金属硝酸塩、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、アルカリ金属酢酸塩、アルカリ土類金属酢酸塩、アルカリ金属ブチレート、アルカリ土類金属ブチレート、アルカリ金属ベンゾエート、アルカリ土類金属ベンゾエート、アルカリ金属アルコキシド、アルカリ土類金属アルコキシド、アルカリ金属カーボネート、アルカリ土類金属カーボネート、アルカリ金属シトレート、アルカリ土類金属シトレート、アルカリ金属フォルメート、アルカリ土類金属フォルメート、アルカリ金属炭酸水素塩、アルカリ土類金属炭酸水素塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属次亜塩素酸塩、アルカリ土類金属次亜塩素酸塩、アルカリ金属ハレート、アルカリ土類金属ハレート、アルカリ金属亜硝酸塩、アルカリ土類金属亜硝酸塩、アルカリ金属オキサレート、アルカリ土類金属オキサレート、アルカリ金属パーハレート、アルカリ土類金属パーハレート、アルカリ金属プロピオネート、アルカリ土類金属プロピオネート、アルカリ金属酒石酸塩、アルカリ土類金属酒石酸塩等が挙げられる。中でも、アルカリ金属ハロゲン化物およびアルカリ金属硝酸塩が好ましく、NaNO3およびNaClがより好ましい。 ハロゲン含有化合物としては、銅、ルテニウムまたはテルルのハロゲン化物、銅、ルテニウムまたはテルルのオキシハロゲン化物、塩化ナトリウムなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金属のハロゲン化物などが挙げられる。 銅金属塩と、必要に応じて、ルテニウム金属塩、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、ハロゲン含有化合物、テルル化合物またはテルル化合物塩のうち、少なくとも1つの金属塩がハロゲンイオンを含有している場合、溶液Aは、ハロゲン含有化合物を加えなくても良く、ハロゲン含有化合物を加えても良い。ハロゲンイオンは、好ましくは塩素イオンである。 テルル化合物またはテルル化合物塩としては、例えば、TeF6、TeBr4、TeCl4およびTeI4などのテルルハロゲン化物;TeO、TeO2、TeO3などのテルル酸化物;Te(OC2H5)4などのテルルアルコキシド;H2TeO3、H6TeO6、NaTeO3、Na2TeO4などのテルル化合物等が挙げられる。中でも、テルルハロゲン化物,テルル酸化物またはテルル化合物が好ましく、テルル酸化物またはテルル化合物がより好ましく、TeO2(酸化テルル)またはH6TeO6(テルル酸)がさらに好ましく、H6TeO6(テルル酸)がさらにいっそう好ましい。 溶液Aの溶媒としては、溶液中に含まれる銅金属塩と、必要に応じて、ルテニウム金属塩、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、ハロゲン含有化合物、テルル化合物またはテルル化合物塩を溶解し得るものであれば特に限定されず、例えば、水、メタノールやエタノールなどのアルコール、水とアルコールの混合物、2種類のアルコールの混合物を用いることができる。 溶液中に含まれる溶媒の量は、銅金属塩1重量部に対して、0.01重量部〜2000重量部が好ましい。また、多孔質担体1重量部に対して、0.01重量部〜500重量部が好ましく、0.1重量部〜100重量部がより好ましい。 溶液Aは、溶液のpHを調整するための酸性化合物または塩基性化合物を含んでいてもよい。酸性化合物としては、例えば、塩酸、硝酸、過塩素酸等が挙げられ、塩基性化合物としては、例えば、アルカリ金属水酸化物、アミン化合物、イミン化合物、ヒドラジンまたはヒドラジン化合物、アンモニア、ヒドロキシアミンおよび水酸化アンモニウム等が挙げられる。溶液AのpHは、通常0〜12であり、好ましくは0〜7である。 溶液Aを多孔質担体に含浸させて得られた物質を、焼成前に乾燥させることが好ましい。乾燥方法は、当該分野において従来から公知の方法を用いることができる。例えば、風乾、熱風乾燥、真空乾燥、スプレー乾燥、ドラム乾燥、フラッシュジェット乾燥等が挙げられる。乾燥温度は、好ましくは、10℃〜250℃、より好ましくは、40℃〜200℃である。また、相対湿度10〜90%の雰囲気で乾燥させることが好ましく、相対湿度20〜60%の雰囲気で乾燥させることがより好ましい。 乾燥は、例えば、酸素含有ガス(例えば、純酸素、空気など)の環境雰囲気下または不活性ガス(例えば、アルゴンガス、窒素ガス、ヘリウムガスなど)雰囲気下で、常圧または減圧下で行えばよい。乾燥時間は、好ましくは0.5〜24時間である。乾燥した後、得られた物質を、必要に応じて所望の構造に成形することができる。 溶液Aを多孔質担体に含浸させて得られた物質を焼成することにより、触媒(1)を得ることができる。焼成方法は、酸素を含有するガス雰囲気下で行うことが好ましい。酸素を含有するガスとしては、空気、酸素ガス、窒素酸化物ガス、その他の酸化性ガスが挙げられる。これらのガスは、窒素、ヘリウム、アルゴン水蒸気などの希釈ガスと適当な比率で混合して使用してもよい。希釈ガスを混合することで、原料であるオレフィンの転化率や、酸化オレフィンの選択率等の触媒性能が向上する傾向にある。 希釈ガスの濃度は0.1〜99.9容積%が好ましく、20〜99容積%がより好ましく、35〜98容積%がさらに好ましい。焼成時のガス雰囲気中に塩素含有化合物を添加してもよい。塩素含有化合物としては、塩素、塩化水素、モノクロロメタン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、四塩化炭素、モノクロロエタン、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ビニルクロライド、1,1−ジクロロエチレン、1,2−ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、1−クロロプロパン、2−クロロプロパン、1,2−ジクロロプロパン、1,3−ジクロロプロパン、1,2,3−トリクロロプロパンおよびアリルクロライド等の有機塩素化合物が挙げられる。 焼成温度は、ガスおよび触媒(1)を構成する成分の種類に依存して変化するが、通常、200〜800℃である。銅酸化物の凝集を抑えるために、好ましくは400〜600℃である。焼成時間は、好ましくは0.5〜24時間である。また、室温から焼成温度までの昇温速度は、0.1〜100℃/分が好ましく、1〜30℃/分がより好ましい。 溶液Aを用いて、上記のような条件と方法で製造することにより、触媒(1)における細孔直径10nm以下の範囲にある細孔の細孔容積を、0.15cc/g以下に調整することができる。比表面積、細孔容積(全細孔容積、10nm以下細孔容積)、細孔直径および平均細孔径は、窒素ガス吸着法で測定できる。 触媒(1)は、粉体として使用することができるが、通常、球形、ペレット、柱形、リング形、中空柱形または星形のような所望の構造に成形することができる。成形は、例えば押出し、ラム押出し、錠剤成形のような公知の方法によって行うことができる。成形は、通常、焼成の前に行うが、焼成後に行うこともできる。 本発明の酸化オレフィンの製造方法は、触媒(1)の存在下で、オレフィンと酸素とを反応させる工程を含む。 オレフィンとしては、2〜10個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状のオレフィンが挙げられる。オレフィンとして、好ましくは2〜8個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状のオレフィンであり、具体的には、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ブタジエンである。特に、プロピレンまたはブタンがより好ましく、プロピレンがさらに好ましい。 一般的に、オレフィンと酸素とを反応させる工程は気相中で行う。この反応において、オレフィンおよび酸素を、それぞれガスの形態で供給してもよい。オレフィンガスおよび酸素ガスを混合して供給してもよく、これらのガスを希釈ガスと混合して供給してもよい。希釈ガスとしては、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの希ガス、二酸化炭素、水蒸気、メタン、エタン、プロパン等を用いることができる。希釈ガスとして、好ましくは窒素または二酸化炭素である。 さらに酸化オレフィンの選択性向上と、触媒の劣化抑制のために、ハロゲン化合物をガスの形態で、オレフィン、酸素および希釈ガスと混合して供給してもよい。ハロゲン化合物として、好ましくは飽和有機ハロゲン化合物または不飽和有機ハロゲン化合物である。飽和有機ハロゲン化合物または不飽和有機ハロゲン化合物として、フッ素化炭化水素などの有機フッ素化合物、塩素化炭化水素などの有機塩素化合物、臭素化炭化水素などの有機臭素化合物、ヨウ素化炭化水素などの有機ヨウ素化合物等が挙げられる。該炭化水素としては、アルカンまたはアルケンが挙げられ、好ましくは炭素数1〜4のアルカンまたはアルケンである。 飽和有機ハロゲン化合物または不飽和有機ハロゲン化合物として、好ましくは塩素化炭化水素などの有機塩素化合物であり、具体的には、塩素、塩化水素、モノクロロメタン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、四塩化炭素、モノクロロエタン、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ビニルクロライド、1,1−ジクロロエチレン、1,2−ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、1−クロロプロパン、2−クロロプロパン、1,2−ジクロロプロパン、1,3−ジクロロプロパン、1,2,3−トリクロロプロパンおよびアリルクロライドなどが挙げられる。 ハロゲン化合物は、オレフィンと酸素とを反応させる工程における温度、圧力下において、気体で存在する化合物が好ましい。供給されるハロゲン化合物の使用量は、オレフィンの濃度、酸素の濃度、触媒量等の要因によって最適値が変化するが、ハロゲン化合物を含む混合ガスの全体量に対して、0.1〜10000ppmであり、好ましくは1〜2000ppmである。 酸素源としては、高純度の酸素を使用してもよく、反応に不活性なガスと酸素とを含有する混合ガスを使用してもよい。不活性ガスとしては、窒素、アルゴンまたはヘリウムなどの希ガス、二酸化炭素、水蒸気、メタン、エタン、プロパン等が挙げられる。不活性ガスとしては、窒素または二酸化炭素が好ましい。 使用する酸素の量は、反応器の型、触媒の種類、反応温度などに依存して変化するが、オレフィン1モルに対して、通常0.01〜100モル、好ましくは0.03〜30モル、より好ましくは0.05〜10モル、さらに好ましくは0.25〜10モルである。 オレフィンと酸素とを反応させる工程における温度は、100〜350℃であり、好ましくは120℃〜330℃、より好ましくは170〜310℃である。 オレフィンと酸素とを反応させる工程は、通常、減圧ないし加圧の範囲の反応圧力下で行う。かかる圧力条件下で反応を行うことによって、酸化オレフィンの生産率および選択率を改善することができる。ここで、減圧とは大気圧よりも低い圧力を意味し、加圧とは大気圧よりも高い圧力を意味する。反応時の圧力は、絶対圧で、0.01〜20MPaの、好ましくは0.1〜5MPaである。 オレフィンと酸素とを反応させる工程は、バッチ式で行っても、連続式で行ってもよいが、工業的には連続式で行うことが好ましい。オレフィンと酸素とを反応させる工程は、オレフィンおよび酸素を混合した後、その混合物を減圧ないし加圧下で触媒と接触させてもよい。 気体空間速度(GHSV、常温常圧下一時間当たりに1リットルの触媒を通過するガス量)は、100〜100000Nl/(l・h)であり、好ましくは500〜50000Nl/(l・h)である。気体線速度(LV、1秒あたりの反応温度圧力条件下でのガス流量/反応器断面積)は、0.0001〜500m/sであり、好ましくは0.001〜100m/sである。 反応器の型は、例えば、流動床反応器、固定床反応器、移動床反応器などを用いることができる。複数の反応器を使用することもできる。反応器の数が多い場合は、例えば、マイクロリアクターのような複数のチャネルを有することができる小さな反応器を使用することができる。 反応器の型として、好ましくは固定床反応器である。固定床反応器を使用する場合は、単管反応器または複数管反応器を利用することができる。 固定床反応器を使用する場合、触媒は反応器中に充填するか、反応器の壁の表面を覆ってもよい。壁の表面を覆う型の反応器としてはマイクロリアクターが適切である。触媒充填型の反応器としては大型の反応器が適切である。 一般的に触媒充填型の反応器を流通する混合ガスは、上昇流または下降流である。 断熱型または熱交換型の反応器を利用することができる。 複数の反応器を利用する場合、直列と並列のいずれか一方または両方の方法で設置することができる。複数の反応器を直列で設置する場合、反応温度を制御するための熱交換器を反応器間に設置してもよい。 触媒を反応器へ充填する際には、触媒単独で充填しても、適当な希釈剤と触媒を混合して充填してもよい。希釈剤としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化鉄、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ホウ素、炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化タンタル、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素などが挙げられ、好ましくは炭化ケイ素である。 反応器出口から得られる混合ガスの一部または全部を回収し、同じ反応器の原料ガスとして反応器中へリサイクルしてもよい。複数の反応器がある場合には、同じ反応器または別の反応器中へリサイクルしてもよい。 オレフィンと酸素とを反応させる工程終了後、反応器から取り出した気相または液相の物質を蒸留分離することにより、酸化オレフィンを得ることができる。 本発明の製造方法は、2〜10個の炭素原子を有する直鎖または分枝状の酸化オレフィンの製造に適しており、2〜8個の炭素原子を有する直鎖または分枝状の酸化オレフィンの製造に特に適している。2〜8個の炭素原子を有する直鎖または分枝状の酸化オレフィンとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブテンオキサイド、ペンテンオキサイド、ヘキセンオキサイド、ヘプテンオキサイドおよびオクテンオキサイド、3,4−エポキシ−1−ブテン等が挙げられ、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブテンオキサイドがより好ましく、プロピレンオキシドがさらに好ましい。 下記の例中で用いた分析方法は、以下のとおりである。〔成分分析〕 プロピレン(C3H6)と二酸化炭素(CO2)を分析するため、外部標準としてエタンを反応ガスと混合(10Nml/分)し、次いで、ガスクロマトパック54のカラム(2m)を備えたTCD−GCに直接導入した。反応ガス中の有機生成物を、連続的に接続され、氷浴で冷却された二重のメタノールトラップにより15分間捕集した。2つのメタノール溶液を混合し、外部標準であるアニソールへ添加した後、異なるカラム〔PoraBOND U(25m)およびPoraBOND Q(25m)〕を備えたFID−GCで分析した。プロピレンオキサイド(PO)、アセトン(AT)、プロパナール(PaL)およびアクロレイン(AC)が検出された。〔プロピレン転化率〕 プロピレン転化率(XPR)は、下記式を用いて算出した。 XPR ={[PO+AC+AT+Pal+CO2/3]out/[C3H6]in}×100%〔酸化プロピレンの選択率〕 酸化プロピレンの選択率(SPO)は、下記式を用いて算出した。 SPO ={[PO]/[PO+AC+AT+PaL+CO2/3]}×100% 各金属の重量は、触媒調製に使用した金属塩の量から決定した。〔窒素ガス吸着法〕 得られた触媒の比表面積、細孔容積(全細孔容積、10nm以下細孔容積)、平均細孔径、細孔径分布は、以下の装置および条件で測定した。使用機器名:AUTOSORB(登録商標)−1 〔Quantachrome Instrument社製〕前処理方法:150℃にて終夜真空排気または3時間試料量:20〜50mg吸着温度:77K吸着質:窒素比表面積:BET法によって計算 (0.05<p/p0<0.35のうち直線性の良い部分を使用)細孔容積:p/p0 = 0.995付近の吸着ガス量から計算平均細孔径:BET比表面積と全細孔容積から,円筒型細孔を仮定して計算細孔径分布:BJH法により,吸着・脱離ともにp/p0>0.2の領域を使用 実施例1〔触媒の製造〕 非晶質シリカ粉末(1.9g;SiO2、富士シリシア(株)製 商品名CARiACT(登録商標) Q30)を、0.35gの(NH4)2RuCl6(Alfa製)、0.30gのCu(NO3)2(和光純薬工業(株)製)、0.10gの塩化ナトリウム(和光純薬工業(株)製)、0.04gのTeO2(和光純薬工業(株)製)および20gの水を含む水溶液混合物に添加した。得られた混合物を、大気中、室温で24時間攪拌した。その後、得られた物質を、乾燥するまで100℃で加熱し、大気中、500℃で12時間焼成して、以下の組成を有する金属酸化物組成物を得た。得られた触媒の物性値を表1に、細孔径分布を図1に示す。 Ru/Cu/Na/Teのモル比:0.8/1/1.4/0.2 Ru、Cu、NaおよびTeの総重量:100重量部のSiO2に対して13重量部〔プロピレンオキサイドの製造〕 石英ガラス製の0.6インチOD反応管に調製した触媒を満たし、この反応管に、プロピレンを7.5ml/分の供給速度で、空気を15ml/分の供給速度で、窒素ガスを16.5ml/分の供給速度でそれぞれ供給して、大気圧下、200℃の反応温度で反応を行った。プロピレンと酸素の供給比は、モル比(プロピレン/酸素)で2.4であった。ガス毎時空間速度(GHSV)は、2340h−1であった。プロピレンの転化率は1.23%、酸化プロピレンの選択率は81%であった。実施例2 実施例1において、非晶質シリカ粉末として富士シリシア(株)製 商品名CARiACT(登録商標) Q50を用いる以外は実施例1と同様にして触媒を得た。得られた触媒の物性値を表1に、細孔径分布を図2に示す。 得られた触媒を用いて、実施例1と同様の方法によりプロピレンオキサイドを製造した。プロピレンの転化率は0.82%、酸化プロピレンの選択率は79%であった。実施例3 実施例1において、非晶質シリカ粉末としてキャボット社製 商品名Cab−O−Sil(登録商標) M7−Dを用いる以外は実施例1と同様にして触媒を得た。得られた触媒の物性値を表1に、細孔径分布を図3に示す。 得られた触媒を用いて、実施例1と同様の方法によりプロピレンオキサイドを製造した。プロピレンの転化率は0.86%、酸化プロピレンの選択率は80%であった。比較例1 実施例1において、非晶質シリカ粉末として日本アエロジル(株)製 商品名Aerosil(登録商標) 380)を用いる以外は実施例1と同様にして触媒を得た。得られた触媒の物性値を表1に、細孔径分布を図4に示す。 得られた触媒を用いて、実施例1と同様の方法によりプロピレンオキサイドを製造した。プロピレンの転化率は0.81%、酸化プロピレンの選択率は82%であった。参考例1 実施例1において、非晶質シリカ粉末として富士シリシア(株)製 商品名CARiACT(登録商標) Q6)を用いる以外は実施例1と同様にして触媒を得た。得られた触媒の物性値を表1に、細孔径分布を図5に示す。 得られた触媒を用いて、実施例1と同様の方法によりプロピレンオキサイドを製造した。プロピレンの転化率は0.65%、酸化プロピレンの選択率は74%であった。参考例2 実施例1において、非晶質シリカ粉末として富士シリシア(株)製 商品名CARiACT(登録商標) Q3)を用いる以外は実施例1と同様にして触媒を得た。 得られた触媒を用いて、実施例1と同様の方法によりプロピレンオキサイドを製造した。プロピレンの転化率は0.51%、酸化プロピレンの選択率は70%であった。参考例3 実施例1において、非晶質シリカ粉末として日本アエロジル(株)製 商品名Aerosil(登録商標) 200)を用いる以外は実施例1と同様にして触媒を得た。 得られた触媒を用いて、実施例1と同様の方法によりプロピレンオキサイドを製造した。プロピレンの転化率は0.61%、酸化プロピレンの選択率は80%であった。参考例4 実施例1において、非晶質シリカに替えてメソポーラスシリカ(1.9g;SiO2、シグマアルドリッチ社製 MCM−41(hexagonal))を用いる以外は実施例1と同様にして触媒を得た。 得られた触媒を用いて、実施例1と同様の方法によりプロピレンオキサイドを製造した。プロピレンの転化率は0.74%、酸化プロピレンの選択率は72%であった。実施例4 実施例1において、非晶質シリカ粉末として富士シリシア(株)製 商品名CARiACT(登録商標) Q15を用いる以外は実施例1と同様にして触媒を得た。得られた触媒の物性値を表1に、細孔径分布を図6に示す。 得られた触媒を用い、実施例1における反応温度を220℃とした以外は、実施例1と同様の方法によりプロピレンオキサイドを製造した。プロピレンの転化率は2.45%、酸化プロピレンの選択率は77%であった。比較例2 比較例1において得られた触媒を用い、反応温度を220℃とした以外は比較例1と同様の方法によりプロピレンオキサイドを製造した。プロピレンの転化率は2.39%、酸化プロピレンの選択率は76%であった。実施例5 実施例1において、非晶質シリカ粉末として富士シリシア(株)製 商品名CARiACT(登録商標) Q10を用いる以外は実施例1と同様にして触媒を得た。得られた触媒の物性値を表1に、細孔径分布を図7に示す。 得られた触媒を用い、実施例1における反応温度を250℃とした以外は、実施例1と同様の方法によりプロピレンオキサイドを製造した。プロピレンの転化率は6.25%、酸化プロピレンの選択率は50%であった。比較例3 比較例1において得られた触媒を用い、反応温度を250℃とした以外は比較例1と同様の方法によりプロピレンオキサイドを製造した。プロピレンの転化率は6.17%、酸化プロピレンの選択率は59%であった。参考例5〔触媒の製造〕 1.5gのRuCl3(フルヤ金属(株)製)、1.8gのCu(NO3)2(和光純薬工業(株)製)、0.24gのTeO2(和光純薬工業(株)製)および10gの水を含む水溶液混合物を、非晶質シリカ粉末(11.6g;SiO2、富士シリシア(株)製 商品名CARiACT(登録商標) Q30)に30分間撹拌しながら滴下した。その後、得られた物質を、乾燥するまで100℃で加熱し、大気中、500℃で12時間焼成して、以下の組成を有する金属酸化物組成物を得た。 Ru/Cu/Teのモル比:0.8/1/0.2 Ru、CuおよびTeの総重量:100重量部のSiO2に対して8重量部 得られた触媒を用いて、実施例5と同様の方法によりプロピレンオキサイドを製造した。プロピレンの転化率は3.8%、酸化プロピレンの選択率は31%であった。参考例6〜54 実施例1において、非晶質シリカ粉末(SiO2、富士シリシア(株)製 商品名CARiACT(登録商標) Q30)に替えて、表2記載のシリカ担体を用いる以外は、実施例1と同様にして、触媒およびプロピレンオキサイドを製造する。 本発明によれば、原料であるオレフィンの転化率よく酸化オレフィンを製造することができる。 多孔質担体と銅酸化物とを含有する触媒の存在下でオレフィンと酸素とを反応させる工程を含む酸化オレフィンの製造方法であり、該触媒における細孔直径10nm以下の範囲にある細孔の細孔容積が0.15cc/g以下であることを特徴とする製造方法。 前記触媒が、さらにルテニウム酸化物を含有する請求項1記載の製造方法。 前記触媒が、さらにアルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物を含有する請求項1または2記載の製造方法。 前記触媒が、さらにハロゲン成分を含む請求項1〜3のいずれか記載の製造方法。 前記触媒が、さらにテルル酸化物を含む請求項1〜4のいずれか記載の製造方法。 多孔質担体がシリカである請求項1〜5のいずれか記載の製造方法。 オレフィンがプロピレンであって、酸化オレフィンがプロピレンオキサイドである請求項1〜6のいずれか記載の製造方法。 【課題】原料であるオレフィンの転化率よく、酸化オレフィンを製造することのできる方法を提供すること。【解決手段】多孔質担体と銅酸化物とを含有する触媒の存在下でオレフィンと酸素とを反応させる工程を含む酸化オレフィンの製造方法であり、該触媒における細孔直径10nm以下の範囲にある細孔の細孔容積が0.15cc/g以下であることを特徴とする製造方法。該触媒は、さらにルテニウム酸化物を含有することが好ましい。【選択図】図1