| 研究概要 |
MWW構造をもつMCM-22ゼオライトは外表面に12員環のポケットがあり,互いに交わることのない2種類の10員環ミクロ孔をもつゼオライトである。既往の研究では,ベンゼンのエチレンによる液相アルキル化は外表面酸点で支配的に起こり,トルエンの不均化ではパラキシレン選択性は層間10員環ミクロ孔でのみ起こることが提案されている。これまでには層内10員環ミクロ孔が関与する反応は報告されていない。これを踏まえ,本研究ではMCM-22ゼオライトを用いて250℃でのメタノールによるトルエンのアルキル化を行い,2種類の10員環ミクロ孔内の両方で形状選択的にパラキシレンが生成し,外表面では非形状選択的なアルキル化が進行することを明らかにした。
MCM-22層状前駆体を層剥離処理して得られるITQ-2ゼオライトは,層内ミクロ孔のみをもつ。いっぽう,10員環ミクロ孔に入りえない2,4,6-トリメチルピリジンを用いて外表面酸点を選択的に被毒することによりMWW型ゼオライトの反応場をミクロ孔内に限定することができる。まず未修飾のITQ-2ではオルトキシレンが高選択的に生成したのに対し,外表面を被毒したITQ-2ゼオライトでは高いパラキシレン選択性が得られたことより,層内10員環ミクロ孔では形状選択的にパラキシレンが生成することが明らかとなった。また外表面では非選択的なアルキル化が起こることも確認された。また外表面を被毒したMCM-22ゼオライトでも同様の処理をしたITQ-2ゼオライトに匹敵するパラキシレン選択性が得られたことから,層間10員環ミクロ孔も高いパラキシレン形状選択性を与えることが示された。
結論として,MCM-22ゼオライト内の層間ミクロ孔・層内ミクロ孔の両方がトルエンのメタノールによるアルキル化でのパラキシレンを形状選択的に生成する反応場であることが明らかとなった。
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