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METHOD OF PRODUCING ALCOHOL AND ALDEHYDE DERIVATIVES FROM GASEOUS ALKANE SUCH AS METHANE, ETHANE AND PROPANE

Patent code	P210017388
File No.	DP1913
Posted date	Jan 20, 2021
Application number	P2019-035326
Publication number	P2020-138929A
Date of filing	Feb 28, 2019
Date of publication of application	Sep 3, 2020
Inventor	(In Japanese)小寺政人 (In Japanese)辻朋和 (In Japanese)▲高▼橋宏仁 (In Japanese)和田一仁
Applicant	(In Japanese)学校法人同志社
Title	METHOD OF PRODUCING ALCOHOL AND ALDEHYDE DERIVATIVES FROM GASEOUS ALKANE SUCH AS METHANE, ETHANE AND PROPANE
Abstract	PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of producing alcohol and aldehyde by more efficient direct oxidation of gaseous alkane such as methane, ethane and propane. SOLUTION: The method comprises producing alcohol and aldehyde by direct oxidation of gaseous alkane by an oxidant in the presence of a copper complex comprising a compound represented by formula (I) or (II) as a ligand. (In the formula, R₁ to R₉ are each a methylene group or ethylene group.)
Outline of related art and contending technology	(In Japanese) メタンハイドレートは高圧・低温（0 ℃で2.6 MPa 以上）で安定なため、自然界において、陸域では気温の低いカナダ北部等の永久凍土地帯、海域では大陸縁辺部の数百m以上の海底下の高圧の堆積層中に存在する。その量は世界全体で、メタン換算で2～14 京m³、原始資源量として数百兆m³ と報告されている。日本近海にも多量のメタンハイドレートが存在し、資源として期待できる濃集帯の存在も確認されている。ガス状アルカンから直接的且つ高選択的にアルコール、アルデヒドを製造することは、ガス状アルカンの結合解離エネルギーが非常に大きく安定なガス状基質であるため非常に困難な反応プロセスである。そのため、ガス状アルカンを直接的且つ高選択的にアルコール、アルデヒドに変換（酸化）する方法の開発が望まれている。メタンからメタノールへの酸化は自然界ではメタン資化細菌に含まれるメタンモノオキシゲナーゼが行っている（非特許文献1）。一方、人工的にメタンからメタノールを製造する方法として、現在知られている製造方法としては、メタンを、鉄触媒の存在下、アセトニトリル溶媒中で、過酸化水素により酸化してメタノールを製造する方法（非特許文献2）等がある。しかし、文献2の方法は、溶媒としてアセトニトリルを用いており、メタンよりもアセトニトリルが酸化されやすいため、アセトニトリルの酸化によってメタノールが生成している可能性が高い。これを確認するためには、¹³C同位体からなるメタンガスを使用する必要があるが、そのような実験は行われていない。従って、現在までに、ガス状アルカンを直接的且つ高効率且つ高選択的にアルコール及びアルデヒドへ変換できる触媒の報告例はない。本発明者らは、特定の二核銅錯体を触媒として、非常に速い反応速度で、ベンゼンから高効率高選択的にフェノールを直接製造する方法を報告した（非特許文献3乃至8）。しかしながら、実用化の観点からは、さらに不活性なガス状アルカンへの展開が望まれている。
Field of industrial application	(In Japanese) 本発明は、ガス状アルカンから直接且つ高選択的にアルコール、アルデヒドを製造する方法に関する。より具体的には、本発明は、特定の銅錯体を用いてガス状アルカンを直接酸化してアルコール、アルデヒドを高選択的に製造する方法に関する。
Scope of claims	(In Japanese) 【請求項1】下記式（I）又は（II）で示される化合物を配位子とする銅錯体の存在下で、酸化剤により、ガス状のアルカンを直接酸化してアルコールとアルデヒドを製造する方法（下記式中、R₁～R₉はメチレン基又はエチレン基を示す）。【化1】（省略）【請求項2】前記配位子が、1,2-ビス(2-(ビス(2-ピリジルメチル)アミノメチル)6-ピリジル)エタン［6-hpa］、又は、トリス(2-ピリジルメチル)アミン［tmpa］である、請求項1に記載の方法。【請求項3】前記配位子が6-hpaである、請求項1に記載の方法。【請求項4】前記ガス状のアルカンがメタン、エタン又はプロパンである、請求項1～3のいずれか1項に記載の方法。【請求項5】前記酸化剤が過酸化水素である、請求項1～4のいずれか1項に記載の方法。
IPC(International Patent Classification)	C07C 27/16 with other oxidising agents C07C 31/04 Methanol C07C 31/08 Ethanol C07C 47/048 Preparation by oxidation of hydrocarbons C07C 47/06 Acetaldehyde C07C 45/28 of —CHx-moieties B01J 31/22 Organic complexes C07B 61/00 Other general methods
F-term	4G169AA06 (In Japanese) 均一系触媒 4G169BA27 (In Japanese) 有機金属錯体及び有機金属化合物＊ 4G169BA28 (In Japanese) 多核錯体、クラスター（26、27不要）＊ 4G169BB01 (In Japanese) 非金属のみからなる無機物質（酸はBB08－20へ） 4G169BC31 (In Japanese) Cu 4G169BD02 (In Japanese) O 4G169BD12 (In Japanese) Cl 4G169BE01 (In Japanese) CとHのみからなるもの（あ） 4G169BE14 (In Japanese) アミン（す） 4G169BE16 (In Japanese) 芳香族アミン（BE37不要）（そ） 4G169BE41 (In Japanese) 無機配位子及び有機金属の無機基（よ）＊ 4G169CB07 (In Japanese) 酸化（脱水素、酸素の付加） 4G169CB70 (In Japanese) ヒドロキシル化、メルカプト化 4G169CB72 (In Japanese) カルボニル化、チオカルボニル化 4H006AA02 Preparation method (separation, purification, and stabilization) 4H006AC41 Hydroxy or O-metal groups 4H006AC45 Aldehyde groups 4H006BA05 1B group metals (Cu,Ag,Au) 4H006BA46 Ligands containing nitrogen 4H006BA47 Ligands having heterocycling ring 4H006BA60 Oxide catalysts or dehydrogenated catalysts 4H006BE32 H2O2 4H006FE11 CR-OH and CR-OM (CR: acyclic carbon) 4H039CA60 Hydroxylation 4H039CA62 Carbonylation 4H039CC10 Elimination of hydrogen from C-C bond 4H039CC30 Addition of oxygen to C-H bond
State of application right	Published

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Fax: 81-774-65-6773

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Specification	P2020-138929A
Publication of unexamined applications	P2020-138929A(PDF,245KB)

Category

Applicant	Doshisha University (96) < School organization (7360)
IPC	C07 (1122) B01 (624)
F-term	4G169 (287) 4H006 (314) 4H039 (161)