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METHOD FOR PRODUCING OXIDE USING β-MANGANESE DIOXIDE meetings

Foreign code F190009924
File No. 18T068P
Posted date Oct 18, 2019
Country WIPO
International application number 2019JP034432
International publication number WO 2020050215
Date of international filing Sep 2, 2019
Date of international publication Mar 12, 2020
Priority data
  • P2018-167523 (Sep 7, 2018) JP
Title METHOD FOR PRODUCING OXIDE USING β-MANGANESE DIOXIDE meetings
Abstract Provided for the purpose of efficient oxide production is a method for producing an oxide by oxidation of a starting compound in the presence of oxygen, characterized in that the starting compound is oxidized in the presence of manganese dioxide having a β-type crystal structure.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
Lignocellulosic biomass that can be reproduced such as triglycerides, crude oil, coal, natural gas or the like non-renewable fossil resources and have garnered a great deal of attention as an alternative. From such biomass, biofuel, commodity chemicals, bio-plastic such as high value-added product variety can be produced. Polyethylene terephthalate (PET) polyethylene furano benzoate (PEF) are analogs of, gas barrier properties, high thermal stability, low temperature molding or the like having excellent characteristics of the recyclable biomass-derived polymer. The PEF, bottles, food packaging, such as an electronic material can be applied to a wide range of products, market in the near future are expected to grow larger.
Is the most important materials for the manufacture of a PEF, biomass-derived chemical (FDCA) in furandicarboxylic acid 2,5-. FDCA is, the presence of a catalyst, 5-by oxidizing (HMF) hydroxymethylfurfural obtained. In this case, the catalyst is used, a number previously has been reported, for example, cobalt acetate (Patent Document 1), manganese acetate (Patent Document 1), ruthenium, cobalt and cerium catalyst (Patent Document 2) as a main component and the like have been reported. In addition, recently, the inventors of the present invention, activated manganese dioxide as a catalyst efficiently from HMF FDCA method for producing a report (Non-Patent Document 1) and, in the manufacture of manganese dioxide is a highly active catalyst as FDCA has attracted attention.
Manganese dioxide, can be a plurality of crystal structure, α-type (α-MnO2), β (β-MnO2) type, γ type (γ-MnO2), δ (δ-MnO2) type, ε (ε-MnO2) type, λ-type crystal structure such as (λ-MnO2) has been known. Of these, as a method of manufacturing β-MnO2, so as to decompose the manganese nitrate is heated in an autoclave (non-patent document 2), an aqueous solution containing manganese ion as the supercritical state or a supercritical state, a method of depositing manganese dioxide (Patent Document 3), α type manganese dioxide was immersed in an acetone solution of, and the like (Patent Document 4) a method of heating have been reported.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
 原料化合物を酸素の存在下で酸化し、酸化物を製造する方法であって、結晶構造がβ型である二酸化マンガンの存在下で、原料化合物を酸化することを特徴とする酸化物の製造方法。

[請求項2]
 原料化合物の酸化を液相で行うことを特徴とする請求項1に記載の酸化物の製造方法。

[請求項3]
 二酸化マンガンの比表面積が、50m 2g -1以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の酸化物の製造方法。

[請求項4]
 二酸化マンガンが、以下の工程を含む方法によって製造される二酸化マンガンであることを特徴とする請求項3に記載の酸化物の製造方法、
(1)過マンガン酸ナトリウムとマンガンイオン(II)の強酸塩を水中で混合し、撹拌する工程、
(2)工程(1)の後、沈殿を回収する工程、
(3)工程(2)で回収した沈殿を焼成する工程。

[請求項5]
 二酸化マンガンが、以下の工程を含む方法によって製造される二酸化マンガンであることを特徴とする請求項3に記載の酸化物の製造方法、
(1)過マンガン酸ナトリウムとマンガンイオン(II)の弱酸塩を水中で混合した後、強酸を加え、その後、撹拌する工程、
(2)工程(1)の後、沈殿を回収する工程、
(3)工程(2)で回収した沈殿を焼成する工程。

[請求項6]
 原料化合物が、有機物であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の酸化物の製造方法。

[請求項7]
 原料化合物が5-ヒドロキシメチルフルフラールであり、酸化物が2,5-フランジカルボン酸であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の酸化物の製造方法。

[請求項8]
 結晶構造がβ型である二酸化マンガンを含むことを特徴とする酸化反応用触媒。

[請求項9]
 二酸化マンガンの比表面積が、50m 2g -1以上であることを特徴とする請求項8に記載の酸化反応用触媒。

[請求項10]
 二酸化マンガンが、以下の工程を含む方法によって製造される二酸化マンガンであることを特徴とする請求項9に記載の酸化反応用触媒、
(1)過マンガン酸ナトリウムとマンガンイオン(II)の強酸塩を水中で混合し、撹拌する工程、
(2)工程(1)の後、沈殿を回収する工程、
(3)工程(2)で回収した沈殿を焼成する工程。

[請求項11]
 二酸化マンガンが、以下の工程を含む方法によって製造される二酸化マンガンであることを特徴とする請求項9に記載の酸化反応用触媒、
(1)過マンガン酸ナトリウムとマンガンイオン(II)の弱酸塩を水中で混合した後、強酸を加え、その後、撹拌する工程、
(2)工程(1)の後、沈殿を回収する工程、
(3)工程(2)で回収した沈殿を焼成する工程。

[請求項12]
 以下の工程を含むことを特徴とする二酸化マンガンの製造方法、
(1)過マンガン酸ナトリウムとマンガンイオン(II)の強酸塩を水中で混合し、撹拌する工程、
(2)工程(1)の後、沈殿を回収する工程、
(3)工程(2)で回収した沈殿を焼成する工程。

[請求項13]
 以下の工程を含むことを特徴とする二酸化マンガンの製造方法、
(1)過マンガン酸ナトリウムとマンガンイオン(II)の弱酸塩を水中で混合した後、強酸を加え、その後、撹拌する工程、
(2)工程(1)の後、沈殿を回収する工程、
(3)工程(2)で回収した沈殿を焼成する工程。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY
  • Inventor
  • HARA MICHIKAZU
  • KAMATA KEIGO
  • HAYASHI ERI
  • YAMAGUCHI YUI
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DJ DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JO JP KE KG KH KN KP KR KW KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
Reference ( R and D project ) (In Japanese)平成24年度、国立研究開発法人科学技術振興機構、
戦略的創造研究推進事業(先端的低炭素化技術開発(ALCA))、
「バイオマスの化成品化およびポリマー化のための高効率生産プロセスの開発」、
「多機能不均一系触媒の開発」、
「5-(ヒドロキシメチル)-2-フルアルデヒド(HMF)、2,5-フランジカルボン酸(FDCA)、2,5-ビス(アミノメチル)フラン(AMF)生産のための触媒・プロセスの創出」
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