新規なモレキュラーシーブ組成物ＥＭＭ−１２、その製造方法およびその使用プロセス
本願は、ＥＭＭ―１２モレキュラーシーブであって、合成されたままの形態および焼成形態では、Ｘ線回折パターンは１４．１７オングストロームから１２．５７オングストロームの範囲で格子面間隔最大値のピークを有し、１２．１オングストロームから１２．５６オングストロームの範囲で格子面間隔最大値のピークを有し、８．８５オングストロームから１１．０５オングストロームの間は非分離拡散であり、１０．１４オングストロームから１２．０オングストロームの範囲の格子面間隔最大値のピークと、８．６６オングストロームから１０．１３オングストロームの範囲の格子面間隔最大値のピークとの間に谷を示し、最下点でバックグランドに対して補正される測定強度は、１０．１４オングストロームから１２．０オングストロームの範囲の最大値と、８．６６オングストロームから１０．１３オングストロームの範囲の最大値とを接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ポイントの５０％以上であるモレキュラーシーブに関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、ＥＭＭ−１２として規定される新規なモレキュラーシーブ組成物、その製造方法およびその使用プロセスに関する。特に、本願は、独特のＸＲＤ特徴を持つＭＣＭ−２２族材料であるＥＭＭ−１２として規定される新規なモレキュラーシーブ組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然および合成の両方のモレキュラーシーブ材料は、従来、種々のタイプの炭化水素転化のための触媒特性を持つことが示されてきた。触媒としての用途が見出されるモレキュラーシーブとしては、天然または合成結晶性モレキュラーシーブのいずれも挙げられる。これらのゼオライトの例としては、大孔径ゼオライト、中孔径サイズゼオライト、および小孔径ゼオライトが挙げられる。これらのゼオライトおよびそれらのアイソタイプは、その開示が参照により本願明細書に援用される「Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｆｒａｍｅ ｗｏｒｋ Ｔｙｐｅｓ」、Ｗ．Ｈ．Ｍｅｉｅｒ，Ｄ．Ｈ．ＯｌｓｏｎおよびＣｈ．Ｂａｅｒｌｏｃｈｅｒ，Ｅｌｓｅｖｉｅｒ編，第５版，２００１年に記載されている。大孔径ゼオライトの細孔サイズは一般に少なくとも約７Åであり、ＬＴＬ、ＶＦＩ、ＭＡＺ、ＦＡＵ、ＯＦＦ、*ＢＥＡ、およびＭＯＲ骨格タイプゼオライトが挙げられる（ＩＵＰＡＣ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ）。大孔径ゼオライトの例としては、マザイト（ｍａｚｚｉｔｅ）、オフレタイト（ｏｆｆｒｅｔｉｔｅ）、ゼオライトＬ、ＶＰＩ−５、ゼオライトＹ、ゼオライトＸ、オメガ、およびベータが挙げられる。中孔径サイズゼオライトの細孔サイズは一般に約５Åから約７Å未満であり、たとえば、ＭＦＩ、ＭＥＬ、ＥＵＯ、ＭＴＴ、ＭＦＳ、ＡＥＬ、ＡＦＯ、ＨＥＵ、ＦＥＲ、ＭＷＷ、およびＴＯＮ骨格タイプゼオライトが挙げられる（ＩＵＰＡＣ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ）。中孔径サイズゼオライトの例としては、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＺＳＭ−２２、ＭＣＭ−２２、シリカライト１、およびシリカライト２が挙げられる。小細孔サイズゼオライトの細孔サイズは約３Åから約５．０Å未満であり、たとえば、ＣＨＡ、ＥＲＩ、ＫＦＩ、ＬＥＶ、ＳＯＤ、およびＬＴＡ骨格タイプゼオライトが挙げられる（ＩＵＰＡＣ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ）。小孔径ゼオライトの例としては、ＺＫ−４、ＺＳＭ−２、ＳＡＰＯ−３４、ＳＡＰＯ−３５、ＺＫ−１４、ＳＡＰＯ−４２、ＺＫ−２１、ＺＫ−２２、ＺＫ−５、ＺＫ−２０、ゼオライトＡ、チャバザイト、ゼオライトＴ、グメリナイト、ＡＬＰＯ−１７、およびクリノプチロライトが挙げられる。
【０００３】
米国特許第４，４３９，４０９号では、ＰＳＨ−３と呼ばれる物質の結晶性モレキュラーシーブ組成物と、ヘキサメチレンイミン（ＭＣＭ−５６の合成（米国特許第５，３６２，６９７号）において指向剤として作用する有機化合物）を含む水熱反応用の反応混合物からのその合成が開示される。ヘキサメチレンイミンはまた、結晶性モレキュラーシーブのＭＣＭ−２２（米国特許第４，９５４，３２５号）とＭＣＭ−４９（米国特許第５，２３６，５７５号）の合成に用いられることが開示されている。ゼオライトＳＳＺ−２５（米国特許第４，８２６，６６７号）と呼ばれる物質のモレキュラーシーブ組成物は、アダマンタン第四級アンモニウムイオンを含む水熱反応用の反応混合物から合成される。米国特許第６，０７７，４９８号には、ＩＴＱ−１と呼ばれる物質の結晶性モレキュラーシーブ組成物と、１つまたは複数の有機添加剤を含む水熱反応用の反応混合物からそれを合成することが開示されている。
【０００４】
米国特許出願第１１／８２３，１２９号はＥＭＭ−１０−Ｐとして規定されるモレキュラーシーブ組成物を開示し、それは合成されたまま（ａｓ−ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ）の形態で、格子面間隔ｄの最大値が１３．１８±０．２５オングストロームと１２．３３±０．２３オングストロームにあるＸ線回折パターンを持ち、１３．１８±０．２５オングストロームにある格子面間隔ｄ最大値のピーク強度は、１２．３３±０．２３オングストロームにある格子面間隔ｄ最大値のピーク強度の少なくとも９０％である。米国特許出願第１１／８２４，７４２号はＥＭＭ−１０として規定されるモレキュラーシーブ組成物を開示し、そのアンモニウム置換形態またはその焼成された形態では、ＭＷＷトポロジーを有する単位胞を含み、前記結晶性モレキュラーシーブはｃ方向に配置された単位胞の回折縞によって特徴付けられる。結晶性モレキュラーシーブは、さらに電子線回折パターンの円弧状のｈｋ０パターンによって特徴付けられる。結晶性モレキュラーシーブは、さらにｃ*方向に沿った電子線回折パターンのストリークによって特徴付けられる。米国特許出願第１１／８２７，９５３号は、結晶性ＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブを開示し、合成されたままの形態で、Ｘ線回折パターンには１２．３３±０．２３オングストロームで格子面間隔ｄ最大値のピークと、１２．５７オングストロームと約１４．１７オングストロームとの間の格子面間隔ｄ最大値での判別可能なピークと、８．８オングストロームと１１オングストロームとの間の格子面間隔ｄ最大値での非ディスクリートピークを含み、ただし１２．５７オングストロームと約１４．１７オングストロームとの間の格子面間隔ｄ最大値のピーク強度は、１２．３３±０．２３オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値のピーク強度の９０％よりも小さい。
【０００５】
用語「ＭＣＭ−２２族材料」（あるいは「ＭＣＭ−２２族の材料」または「ＭＣＭ−２２族のモレキュラーシーブ」）は、本明細書で使用される場合は、下記を含む。
（ｉ） 共通の一次結晶性構成ブロック「ＭＷＷ骨格トポロジーを持つ単位胞」から構成されるモレキュラーシーブ。単位胞は３次元空間に置かれた原子の空間的配置を持ち、その全体が参照により本願明細書に援用される「Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｆｒａｍｅ ｗｏｒｋ Ｔｙｐｅｓ」，第５版，２００１年に記載される結晶である。
（ｉｉ） 共通の２次構成ブロックから製造されるモレキュラーシーブであって、該ＭＷＷ骨格タイプ単位胞を２次元に置いた場合は、「１単位胞の厚さの単一層」を形成し、好ましくは１つのｃ−単位胞の厚さである。
（ｉｉｉ） 共通の２次構成ブロックから構成されるモレキュラーシーブであって、「１単位胞以上の厚さの層」を持ち、１単位胞以上の厚さの層は、ＭＷＷ骨格トポロジーを持つ単位胞の１単位胞の厚さの単一層の少なとも２層を積み重ねるか、充填するか、結合して構成される。該２次構成ブロックの積層は規則的であっても、不規則であっても、ランダムであっても、またはそれらの組み合わせであってもよい。または
（ｉｖ） ＭＷＷ骨格トポロジーを持つ単位胞の規則的またはランダムな、２次元または３次元の組み合わせで構成されるモレキュラーシーブ。
【０００６】
ＭＣＭ−２２族材料は、１２．４±０．２５オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値、３．５７±０．０７オングストロームおよび３．４２±０．０７オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値（焼成または合成されたままの状態のいずれか）を含むＸ線回折パターンによって特徴付けられる。ＭＣＭ−２２族材料は、１２．４±０．２５オングストローム、６．９±０．１５オングストローム、３．５７±０．０７オングストロームおよび３．４２±０．０７オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値を含むＸ線回折パターン（焼成または合成されたままの状態のいずれか）によっても特徴付けられることができる。モレキュラーシーブを特徴付けるために使用されるＸ線回折データは、入射放射としの銅Ｋａ二重線、および、収集システムとしてシンチレーションカウンターおよび関連するコンピュータを備える回折計を使用する標準技法で取得することができる。ＭＣＭ−２２族に属する材料としては、ＭＣＭ−２２（米国特許第４，９５４，３２５号に記載）、ＰＳＨ−３（米国特許第４，４３９，４０９号に記載）、ＳＳＺ−２５（米国特許第４，８２６，６６７号に記載）、ＥＲＢ−１（欧州特許第０２９３０３２号に記載）、ＩＴＱ−１（米国特許第６，０７７，４９８号に記載）、ＩＴＱ−２（国際特許出願公開番号ＷＯ９７／１７２９０号に記載）、ＩＴＱ−３０（国際特許出願公開番号ＷＯ２００５１１８４７６号に記載）、ＭＣＭ−３６（米国特許第５，２５０，２７７号に記載）、ＭＣＭ−４９（米国特許第５，２３６，５７５号に記載）、ＭＣＭ−５６（米国特許第５，３６２，６９７号に記載）、ＥＭＭ−１０−Ｐ（米国特許出願番号第１１／８２３，１２９号）およびＥＭＭ−１０（米国特許出願番号第１１／８２４，７４２号）が挙げられる。前記特許の全体が参照により本願明細書に援用される。
【０００７】
上記に記載されたＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブはモルデナイトなどの従来の大孔径ゼオライトアルキル化触媒と、ＭＣＭ−２２材料がモレキュラーシーブの１０員環内部細孔系とは連通しない１２員環表面ポケットを含む点で区別することができることを理解するべきである。
【０００８】
ＭＷＷトポロジーとしてＩＺＡ−ＳＣによって指定されるゼオライト材料は、１０員環および１２員環の両方の存在に起因する２つの細孔系を含む多層材料である。Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｆｒａｍｅ ｗｏｒｋ Ｔｙｐｅｓではこの同一トポロジーを持つ材料を５つの異なる名称ＭＣＭ−２２、ＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＰＳＨ−３、およびＳＳＺ−２５で分類している。
【０００９】
ＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブは、さまざまな炭化水素転化プロセスにおいて有用であることが見いだされてきた。ＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブの例はＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＩＴＱ−１、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、およびＥＲＢ−１である。該モレキュラーシーブは芳香族の化合物のアルキル化に有用である。たとえば、米国特許第６，９３６，７４４号はモノアルキル化芳香族の化合物、特にクメンを製造するためのプロセスを開示し、該プロセスは少なくとも部分的に液相条件下およびトランスアルキル化触媒の存在下で、ポリアルキル化芳香族の化合物をアルキル化可能な芳香族の化合物と接触させて、モノアルキル化芳香族の化合物を製造する工程を含み、トランスアルキル化触媒は、少なくとも２つの異なる結晶性モレキュラーシーブの混合物を含有し、それぞれのモレキュラーシーブはゼオライトベータ、ゼオライトＹ、モルデナイトおよび１２．４±０．２５、６．９±０．１５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値を含むＸ線回折パターンを有する材料から選択される。
【００１０】
Ｊ．Ｒｕａｎ，Ｐ．Ｗｕ，Ｂ．Ｓｌａｔｅｒ，Ｌ．Ｗｕ，Ｊ．Ｘｉａｏ，Ｙ．Ｌｉｕ，Ｍ．Ｈｅ，Ｏ．Ｔｅｒａｓａｋｉの１５ＩＺＡＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ北京２００７年での報告によってＩＳＥ−ＭＷＷおよびＩＳＥ−ＦＥＲ材料が開示され、前者は開始材料としてのＭＣＭ−２２−Ｐ材料から製造された。Ｔａｔｓｕｍｉらによる米国特許出願公開第２００５／０１５８２３８号はＭＷＷタイプゼオライト物質を開示した。Ｏｇｕｃｈｉらの米国特許出願公開第２００４／００９２７５７号は結晶性ＭＷＷタイプチタノシリケート触媒を開示した。Ｗ．Ｆａｎ，Ｐ．Ｗｕ，Ｓ．Ｎａｍｂａ，およびＴ．Ｔａｔｓｕｍｉらによる報告（Ｊ．ｃａｔａｌｙｓｔ２４３（２００６年）１８３〜１９１）はＭＷＷ−タイプラメラ前駆体に類似の構造を有する新規なチタノシリケートモレキュラーシーブを開示した。Ｊ．Ｒｕａｎ，Ｐ．Ｗｕ Ｂ．ＳｌａｔｅｒおよびＯ．ＴｅｒａｓａｋｉはＩＳＥ−ＭＷＷと類似しているＴｉ−ＹＮＵ−１の詳細な構造（Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，２００５年，４４，６７１９）を開示した。
【００１１】
これらの密接な関係にある材料はさらに、合成されたままの材料および焼成された材料の両方に対する、（００２）、（１００）、（１０１）および（１０２）反射に対応する格子面間隔ｄ最大値に対する、ＸＲＤ回折パターンを比較することによって区別することができる。（００２）反射に対応する格子面間隔ｄ最大値は典型的には１４．１７から１２．５７オングストローム（約６．１５〜７．０５度２θＣｕ Ｋα放射）の範囲である。（１００）反射に対応する格子面間隔ｄ最大値は典型的には１２．１から１２．５６オングストローム（約７．３〜７．０５度２θ）の範囲である。（１０１）反射に対応する格子面間隔ｄ最大値は典型的には１０．１４から１２．０オングストローム（８．７〜７．３５度２θ）の範囲である。（１０２）反射に対応する格子面間隔ｄ最大値は典型的には８．６６から１０．１３オングストローム（１０．２〜８．７度２θ）の範囲である。以下の表（表１）に、合成されたままの材料および焼成された材料の両方に対する（００２）、（１００）、（１０１）および（１０２）反射に対応する格子面間隔ｄ最大値について、ＸＲＤ回折パターンの存在および／または特徴に基づいて、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−４９、ＥＭＭ−１０、ＭＣＭ−５６およびＴａｔｓｕｍｉらによって報告されたチタノシリケート材料間の差異を要約する。
【表１】
【００１２】
【００１３】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
結晶形態、サイズおよび凝集（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）／凝塊（ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ）、または新規なＸ線回折は触媒作用、特に触媒活性および触媒安定性に関して影響することが知られている。したがって、新規な結晶性モレキュラーシーブ組成物および該新規な結晶性モレキュラーシーブ組成物を製造する方法に対する需要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（概要）
いくつかの実施形態では、本願は、合成されたままの形態および焼成形態で、Ｘ線回折パターンが１４．１７から１２．５７オングストローム（約６．１５〜７．０５度２θＣｕ Ｋα）の範囲での格子面間隔ｄ最大値のピーク、１２．１から１２．５６オングストローム（約７．３〜７．０５度２θＣｕ Ｋα）の範囲での格子面間隔ｄ最大値のピークを含み、および約８．６６から１２．０オングストロームの間で非分離拡散であり、または１０．１４から１２．０オングストローム（８．７〜７．３５度２θＣｕ Ｋα）の範囲での格子面間隔ｄ最大値のピークと８．６６から１０．１３オングストローム（１０．２〜８．７度２θ）の範囲での格子面間隔ｄ最大値のピークの間に谷を示し、ただし最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は、１０．１４から１２．０オングストローム（８．７〜７．３５度２θＣｕ Ｋα）の範囲での最大値と８．６６から１０．１３オングストローム（１０．２〜８．７度２θＣｕ Ｋα）の範囲での最大値とを接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ｄポイントの５０％以上であるＥＭＭ−１２モレキュラーシーブに関する。
【００１６】
他の実施形態では、本願は、合成されたままの形態および焼成形態で、Ｘ線回折パターンが１３．５±０．２５、１２．３３±０．２３オングストロームで格子面間隔ｄ最大値を有するピークを含み、および約８．６６から１２．０オングストロームの間で非分離拡散であり、または１１．０５±０．３オングストロームと９．３１±０．３オングストロームとの間で谷を示すが、最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は、１１．０５±０．１８オングストロームの周辺での最大値と９．３１±０．１３オングストロームの周辺での最大値とを接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ｄポイントの５０％以上であるＥＭＭ−１２モレキュラーシーブに関する。
【００１７】
他の実施形態では、本願は、合成されたままの結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２を製造する方法に関し、該方法は、
（ａ） ＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物、酸性組成物を含有し、空間剤を含有してもよい混合物を提供する工程と、
（ｂ） 合成されたままのＥＭＭ−１２を含む生成物を形成する処理条件で混合物を処理する工程と、
（ｃ） 合成されたままの結晶性ＥＭＭ−１２モレキュラーシーブを回収する工程と、を含む。
他の実施形態では、合成されたままの結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２はさらに焼成条件下で焼成され、焼成されたＥＭＭ−１２を形成し、焼成条件は、１分から５００時間の範囲の時間で３００℃から７００℃の範囲の温度を含む。
【００１８】
いくつかの態様では、ＥＭＭ−１２モレキュラーシーブはさらに、合成されたままの形態および焼成形態で、３．５７±０．０７オングストロームおよび３．４２±０．０７オングストロームでのピークを含むＸ線回折パターンを含む。
他の形態では、ＥＭＭ−１２モレキュラーシーブはさらに、合成されたままの形態および焼成形態で、６．９±０．１５オングストロームでのピークを含むＸ線回折パターンを含む。
【００１９】
さらに他の形態では、ＥＭＭ−１２モレキュラーシーブの組成物は、Ｘ2Ｏ3：（ｎ）ＹＯ2のモル関係を持ち、ただしＸはアルミニウム、ホウ素、鉄およびガリウムの少なくとも１つを含む三価元素であり、Ｙはケイ素およびゲルマニウムの少なくとも１つを含む四価元素であり、ｎは少なくとも約１０である。合成されたままの形態のＥＭＭ−１２モレキュラーシーブでは、無水ベースでＹＯ2のｎモルに対する酸化物のモルを単位として、式（０．００５−１）Ｍ2Ｏ：（１−４）Ｒ：Ｘ2Ｏ3：ｎＹＯ2であらわされ、ただしＭはアルカリ金属またはアルカリ土類金属であり、Ｒは有機部分である。好ましい実施形態では、ｎは約１０から約１５０であり、一層好ましくは約１０から約５０である。好ましい実施形態ではＸはアルミニウムであり、Ｙはケイ素である。
【００２０】
いくつかの実施形態では、焼成されたＥＭＭ−１２モレキュラーシーブはコリジン吸着容量が少なくとも１５０μモル／ｇであり、好ましくは少なくとも２５０μモル／ｇである。
本発明のこれらの側面および他の側面は、以下の詳細な説明、図、および添付の特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１の５〜１１度２θの間のＸＲＤパターンを示す図である。
【図２】実施例１の焼成されたＥＭＭ−１２生成物（下）、元のＥＭＭ−１０―Ｐ材料（中）およびそれを焼成して処理をしていない物質（上）のＸＲＤパターンを示す図である。
【図３】実施例１に関して、合成されたままのＥＭＭ−１２（上）、ＥＭＭ−１０−Ｐ（中）および焼成されたＥＭＭ−１２（下）の29Ｓｉ ＭＡＳ（Ｂｌｏｃｈ ｄｅｃａｙ）ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【図４】ＥＭＭ−１０−Ｐ（実施例１）および合成されたままのＥＭＭ−１２（実施例１）の13Ｃ ＣＰＭＡＳ ＮＭＲを示す図である。
【図５】実施例１に関して、ＥＭＭ−１０−Ｐ（上）、合成されたままのＥＭＭ−１２（中）および焼成されたＥＭＭ−１２（下）の27Ａｌ ＭＡＳ（Ｂｌｏｃｈ ｄｅｃａｙ）ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【図６】焼成されたＥＭＭ−１２（実施例１）の1Ｈ ＭＡＳ ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【図７】実施例２の焼成されたＥＭＭ−１２生成物（下）および実施例２の元のＥＭＭ−１０―Ｐ材料（上）のＸＲＤパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（詳細な説明）
（概要）
本願に引用したすべての特許、特許出願、試験方法（ＡＳＴＭ方法、ＵＬ方法、および同様の方法など）、先行文献、記事、刊行物、マニュアル、および他の文献は、そのような組み込みが許されるすべての法域であって、本願と矛盾しない範囲内で参照により本願にすべて組み込まれる。
本願に数値の下限および数値の上限が記載されている場合には、すべての下限からすべての上限の範囲が考慮される。本願の例示的実施形態が詳細に記載されたが、多様な他の変更形態が当業者には明らかであり、本願の精神および範囲を逸脱しない範囲で当業者には容易に想到できることが理解されるであろう。したがって、本願に添付の特許請求の範囲を実施例に限定する意図は無く、明細書に記載される記述よりもむしろ特許請求の範囲が、本願に関連する当業者にとって均等物として取り扱われるすべての特徴を含む、本願に存在する特許可能な新規性のすべての特徴を含んでいると解釈される。
本明細書で使用される場合、用語「骨格タイプ」は「Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｆｒａｍｅ ｗｏｒｋ Ｔｙｐｅｓ，」２００１年に記載された意味で使用される。
本明細書で使用される場合、周期律表の元素番号はＣｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎｅｗｓ，６３（５），２７（１９８５）に使用されている用例に従う。
【００２３】
Ｘ線粉末回折パターン
格子面間隔ｄはオングストローム単位（Å）で演算され、相対線強度Ｉ／Ｉｏは、バックグラウンドに対して最も強い線の強度をＩｏ、１００とカウントし、プロフィールフィッティング法（または二次導関数）を使用して求めた。強度はＬｏｒｅｎｔｚ効果および分極効果に対して補正しなかった。相対強度は、ＶＳ＝非常に強い（６０よりも大きく１００以下）、Ｓ＝強い（４０よりも大きく６０以下）、Ｍ＝中間（２０よりも大きく４０以下）およびＷ＝弱い（０から２０）という記号で表した。一本の線として表記される回折データは、結晶相変化が相異する場合などの特定の条件下の多重重複線から構成される場合があり、分離した線または部分的に分離した線としてあらわれる場合があることを理解するべきである。典型的には、結晶相変化には、構造の変化を伴わない、単位胞パラメーターの軽微な変化および／または結晶の対称性の変化が含まれる。これらの軽微な効果は、相対強度の変化を含め、カチオン含有量、骨格組成、細孔充填の性質及び程度、および熱履歴および／または水熱履歴の違いによっても生じる。ＭＣＭ−２２と類似材料、たとえば、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、およびＰＳＨ−３とを比較した場合には、回折パターンの他の変化は材料間の重要な相異を示すことができる。
【００２４】
格子面間隔ｄは、最大値からベースラインまでの５０％強度値で定義されるハーフハイト（ｈａｌｆ ｈｅｉｇｈｔ）において、約１．５度以上のピーク幅を示す場合にブロードと判断した。
明細書で使用される場合、用語「ＸＲＤ判別可能なピーク」とは、バックグランドノイズレベルの平均の少なくとも２倍を有する、明確に定義されるピーク最大値を有するＸＲＤピークによって定義される。
明細書で使用される場合、ＸＲＤの用語「非ディスクリート」ピーク（「非分離」ピークともいう）とはピークの間に単調なプロファイル（連続する点がノイズの範囲内で一貫して増加（または一定になる）または減少する（または一定になる）のどちらか）を有するピークを意味する。
明細書で使用される場合、ＸＲＤの用語「ディスクリート」ピーク（「分離」ピークともいう）とは、非ディスクリート（非分離）ではないＸＲＤピークを意味する。
【００２５】
図１は実施例１の生成物の５度２θから１１度２θの間のＸＲＤパターンを図示する。１０．１４から１２．０オングストロームの範囲の格子面間隔ｄ最大値と８．６６から１０．１３オングストロームの範囲の格子面間隔ｄ最大値との間の最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は、Ｂとして示され、最下点（点ａ）と、最下点（点ａ）と同一のＸＲＤ格子面間隔ｄでのバックグランド補正ラインの線上の点（点ｂ）との間の距離である。点ｂと、１０．１４から１２．０オングストロームの範囲の格子面間隔ｄ最大値と８．６６から１０．１３オングストロームの範囲の格子面間隔ｄ最大値とを接続する線上での最下点と同一のＸＲＤ格子面間隔ｄでの点（点ｃ）との間の距離は、Ａとして表す。
【００２６】
ＥＭＭ−１２の組成物
いくつかの実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物は、合成されたままの形態および焼成形態では、Ｘ線回折パターンに、１４．１７から１２．５７オングストローム（約６．１５〜７．０５度２θＣｕ Ｋα）の範囲でたとえば１３．５±０．２５オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値を有するピークと、１２．１から１２．５６オングストローム（約７．３〜７．０５度２θ）の範囲でたとえば１２．３３±０．２３オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値を有するピークとを含み、および約８．６６から１２．０オングストロームの間で非分離拡散であり、または１０．１４から１２．０オングストローム（８．７〜７．３５度２θ）の範囲でたとえば１１．０５±０．３オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値を有するピークと、８．６６から１０．１３オングストローム（１０．２８．７度２θ）の範囲でたとえば９．３１±０．３オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値を有するピークとの間に谷を示し、最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は、１０．１４から１２．０オングストローム（８．７〜７．３５度２θ）の範囲での格子面間隔ｄ最大値と８．６６から１０．１３オングストローム（１０．２〜８．７度２θ）の範囲での格子面間隔ｄ最大値とを接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ｄポイントの５０％以上である。
【００２７】
いくつかの実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物は、合成されたままの形態および焼成形態では、Ｘ線回折パターンは１３．２５±０．５、１２．３３±０．２３で格子面間隔ｄ最大値のピークを有し、約８．８５から１１．０５オングストロームの間は非分離拡散であり、または１１．０５±０．３オングストロームのピークと９．３１±０．３オングストロームのピークとの間に谷を示し、最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は１１．０５±０．１８オングストロームの周辺と９．３１±０．１３オングストロームの周辺での最大値を接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ｄポイントの５０％以上である。
さらなる実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物はさらに、合成されたままの形態および焼成形態では、Ｘ線回折パターンは３．５７±０．０６オングストロームおよび３．４３±０．０６オングストロームで格子面間隔ｄ最大値のピークを含む。なおさらなる実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物はさらに、合成されたままの形態および焼成形態では、６．９±０．１５オングストロームで格子面間隔ｄ最大値のピークを含むＸ線回折パターンを有する。なおさらなる実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物はさらに、合成されたままの形態および焼成形態では、３．９６±０．０８オングストロームで格子面間隔ｄ最大値のピークを含むＸ線回折パターンを有する。
【００２８】
他の実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物は、合成されたままの形態および焼成形態で、１３．５±０．５オングストローム（Ｍ−ＶＳ）、１２．３３±０．２３オングストローム（Ｍ−ＶＳ）で格子面間隔ｄ最大値および相対強度のピークを含むＸ線回折パターンを含み、約８．８５から１１．０５オングストローム（Ｗ−Ｓ）の間で非分離拡散であり、１１．０５±０．１８オングストローム（Ｗ−Ｓ）でのピークと９．３１±０．１３オングストローム（Ｗ−Ｓ）でのピークとの間で谷を示すが、最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は、１１．０５±０．２オングストロームの周辺と９．３１±０．２オングストロームの周辺との最大値を接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ｄポイントの５０％以上である。
【表２】
【００２９】
他の実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物はさらに、合成されたままの形態および焼成形態では、３．５７±０．０６オングストローム（Ｗ−Ｍ）および３．４３±０．０６オングストローム（Ｍ−ＶＳ）で格子面間隔ｄ最大値のピークを含むＸ線回折パターンを有する。なおさらなる実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物さらに、合成されたままの形態および焼成形態では、６．９±０．１５オングストローム（Ｗ−Ｍ、ブロード）で格子面間隔ｄ最大値のピークを含むＸ線回折パターンを有する。なおさらなる実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物さらに、合成されたままの形態および焼成形態では、３．９６±０．０８オングストローム（Ｗ−ＶＳ、ブロード）で格子面間隔ｄ最大値のピークを含むＸ線回折パターンを有する。
いくつかの好ましい実施形態では、結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２のＸ線回折パターンはさらに表２に挙げられる格子面間隔ｄ最大値および強度でピークを含む。
いくつかの実施形態では、本願に開示された結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２のＸ線回折パターンはさらには、２８±２オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値を含む。
いくつかの実施形態では、ＥＭＭ−１２は、ＥＭＭ−１０の約２００μモル／ｇまで、およびＭＣＭ−２２の１２０μモル／ｇまでに比較して、１５０μモル／ｇよりも大きく、好ましくは２００μモル／ｇよりも大きく、一層好ましくは２５０μモル／ｇよりも大きく、さらに一層好ましくは３００μモル／ｇよりも大きく、最も好ましくは３５０μモル／ｇよりも大きい異常に高いコリジン数を示す。
【００３０】
合成されたままのＥＭＭ−１２および焼成されたＥＭＭ−１２の化学組成物
本願の合成されたままのＥＭＭ−１２モレキュラーシーブ材料は、酸化物のモル比で表した以下の組成である。
ＹＯ2／Ｘ2Ｏ3は１０から無限大の範囲または１０から５０の範囲であり、
Ｍ／Ｘ2Ｏ3は０．００５−０．１の範囲であり、
Ｒ／Ｘ2Ｏ3は１−４の範囲である。
本願の焼成されたＥＭＭ−１２モレキュラーシーブ材料は、合成されたままのＥＭＭ−１２から少なくとも大多数の有機テンプレートＲを除去する焼成条件で、合成されたままのＥＭＭ−１２を焼成することによって調製されてもよい。
【００３１】
ＥＭＭ−１２の製造プロセス
いくつかの実施形態では、本願は、合成されたままの結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２を製造する方法に関し、該方法は、
（ａ）ＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物および酸性組成物を含有し、空間剤を含有してもよい混合物を提供するステップと、
（ｂ）合成されたままのＥＭＭ−１２を含有する生成物を形成する処理条件で混合物を処理する工程と、
（ｃ）酸処理された結晶性モレキュラーシーブを回収する工程と、を含む。
【００３２】
いくつかの好ましい実施形態では、合成されたままのＥＭＭ−１２は以下のプロセスによって製造される。
（１）Ｓｉ／Ａｌ2を１０〜無限大の範囲、好ましくは約１０から１５０の範囲で含有するＥＭＭ−１０−Ｐと、硝酸、硫酸、塩酸、シュウ酸の少なくとも１つを含有する酸性組成物であって、前記酸の濃度は１０Ｎ以下、好ましくは１Ｎ未満の酸性組成物と、を含有し、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、およびテトラエチルシラン（ＴＥＯＳ）の少なくとも１つ、好ましくはＴＥＯＳを含有する空間剤を含有してもよい混合物をする提供する工程、および
（２）１時間〜２４時間の範囲の時間と、５０℃から１７０℃の範囲の温度を含み、攪拌速度の範囲が０〜１０００ｒｐｍであってもよい処理条件で工程（１）の混合物を処理する工程。
【００３３】
工程（ａ）の混合物は、ＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物、酸性組成物を含有し、空間剤をさらに含有してもよく、酸性組成物に対するＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物の固体含有量の重量比およびＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物の固体含有量に対する空間剤の重量比を下記表（表３）に示す。処理温度および処理時間の有用で好ましい範囲を表３に示す。
【表３】
【００３４】
以下の酸性組成物に対する固体含有量の重量比の有用な下限は、０．００１、０．０１、０．０５、０．１、０．５、１、５、１０、５０、１００および５００である。以下の酸性組成物に対する固体含有量の重量比の有用な上限は０．０１、０．０５、０．１、０．５、１、５、１０、５０、１００、５００および１０００である。酸性組成物に対する固体含有量の重量比は、下限が上限以下である限り、上述の下限の何れかと、上述の上限の何れかとの間の範囲である。一実施形態では、酸性組成物に対する固体含有量の重量比は０．０１から１００、または、０．１から１０、または、０．１から５の範囲の量であってもよい。
以下の比は固体含有量に対する空間剤の重量比の下限として有用であり、０、０．００１、０．０１、０．０５、０．１、０．５、１、および１．５である。以下の比は固体含有量に対する空間剤の重量比の上限として有用であり０．００１、０．０１、０．０５、０．１、０．５、１、１．５、および２である。固体含有量に対する空間剤の重量比の下限値が固体含有量に対する空間剤の重量比の上限値以下である限り、固体含有量に対する空間剤の重量比は、上述の固体含有量に対する空間剤の重量比の下限値の何れかと、上述の固体含有量に対する空間剤の重量比の上限値の何れかとの間である。一実施形態では、固体含有量に対する空間剤の重量比は０から２、または、０から１、または、０．１から０．５の範囲の量であってもよい。
【００３５】
以下の温度（℃）の有用な下限処理温度は２５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、および２００である。以下の温度（℃）の有用な上限処理温度は５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、および２５０である。下限処理温度が上限処理温度以下である限り、処理温度（℃）は、上述の上限処理温度の何れかと上述の下限処理温度の何れかとの間の範囲である。一実施形態では、処理温度は、２５℃から２５０℃、または、７０℃から２００℃、または、９０℃から１７０℃の範囲の量であってもよい。
処理のための以下の時間（ｈｒ）の有用な下限時間は０．０１、１、５、１０、２０、３０、５０、１００、および１５０である。処理のための以下の時間（ｈｒ）の有用な上限時間は１、５、１０、２０、４０、５０、７０、１００、１５０、２００、および２４０である。処理のための下限時間が処理のための上限時間以下である限り、処理のための時間（ｈｒ）は、処理のための上述の下限時間の何れかと、処理のための上述の上限時間の何れかとの間である。一実施形態では、処理のための時間は１から１００、または、１から４８、または、１から２４の範囲の量であってもよい。
【００３６】
（１） ＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物
本願に使用されるＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物は、その全体が参照により本願明細書に援用される米国特許出願番号第１１／８２３，１２９号に開示されているＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物、およびその全体が参照により本願明細書に援用される米国特許出願番号第１１／８２７，９５３号に開示される合成されたままのＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブ組成物の少なくとも１つを含む。
ＥＭＭ−１０−Ｐ組成物はＥＭＭ−１０−Ｐとして規定される結晶性モレキュラーシーブに関連し、それは合成されたままの形態で、格子面間隔ｄの最大値が１３．１８±０．２５オングストロームと１２．３３±０．２３オングストロームにあるＸ線回折パターンを持ち、１３．１８±０．２５オングストロームにある格子面間隔ｄの最大値のピーク強度は、１２．３３±０．２３オングストロームにある格子面間隔ｄの最大値のピーク強度の少なくとも９０％である。さらに、ＥＭＭ−１０−ＰモレキュラーシーブのＸ線回折パターンには、さらに１１．０６±０．１８オングストロームと、９．２５±０．１３オングストロームとでの格子面間隔ｄの最大値の判別可能な２つのＸＲＤピークを含み、１１．０６±０．１８オングストロームでの格子面間隔ｄの最大値のピーク強度は９．２５±０．１３オングストロームでの格子面間隔ｄの最大値のピーク強度以上である。さらに、１１．０６±０．１８オングストロームと９．２５±０．１３オングストロームとでの格子面間隔ｄの最大値のピークは非ディスクリートピークであってもよい。
【００３７】
さらに、ＥＭＭ−１０−ＰはＮ2ＢＥＴ法による測定で総表面積が４５０ｍ2／ｇよりも大きいＭＣＭ−２２族結晶性モレキュラーシーブに関連し、好ましくは硝酸アンモニウムによる置換と焼成によりＨ型に転換した後の総表面積に対する外部表面積の割合は０．１５未満であり、外部表面積はＮ2ＢＥＴ法のｔ−プロットによって決定される。
さらにＥＭＭ−１０−Ｐは平板状の形態のＭＣＭ−２２族結晶性モレキュラーシーブに関連し、少なくとも５０質量％の結晶性モレキュラーシーブが、ＳＥＭで測定したとき、１μｍを超える結晶径、好ましくは２μｍを超える結晶径を有し、好ましくは少なくとも５０質量％の結晶性モレキュラーシーブが、ＳＥＭで測定したとき、約０．０２５μｍの結晶厚みを有する。
その全体が参照により本願明細書に援用される米国特許出願番号第１１／８２７，９５３号に開示される新規のＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブは、合成されたままの形態で、Ｘ線回折パターンには格子面間隔ｄの最大値のピークが１２．３３±０．２３オングストロームにあり、１２．５７から約１４．１７オングストロームの間に格子面間隔ｄの最大値の判別可能なピークが有り、８．８から１１オングストロームの間に格子面間隔ｄの最大値の非分離ピークが有り、１２．５７から約１４．１７オングストロームの間の格子面間隔ｄの最大値のピーク強度は、１２．３３±０．２３オングストロームの格子面間隔ｄの最大値のピーク強度の９０％未満である。
米国特許出願番号第１１／８２７，９５３号に開示されるＥＭＭ−１０−Ｐは、表４に示されるモル比の組成物を含有する混合物を結晶化することによって製造されてもよい。
【表４】
【００３８】
結晶化の後に、ＥＭＭ−１０−Ｐ生成物は表５に示されるモル比の組成物を含有する。
【表５】
【００３９】
その全体が参照により本願明細書に援用される米国特許出願番号第１１／８２７，９５３号は新規な結晶性ＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブを開示する。米国特許出願番号第１１／８２７，９５３号に開示される合成されたままの組成物は新規な結晶性ＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブであり、合成されたままの形態で、Ｘ線回折パターンには格子面間隔ｄの最大値のピークが１２．３３±０．２３オングストロームにあり、１２．５７から約１４．１７オングストロームの間に格子面間隔ｄの最大値の判別可能なピークが有り、８．８から１１オングストロームの間に格子面間隔ｄの最大値の非分離ピークが有り、１２．５７から約１４．１７オングストロームの間の格子面間隔ｄの最大値のピーク強度は、１２．３３±０．２３オングストロームの格子面間隔ｄの最大値のピーク強度の９０％未満である。米国特許出願番号第１１／８２７，９５３号の合成されたままの組成物はさらに３．５７±０．０６および３．４３±０．０６オングストロームおよび／または２８±１オングストロームに格子面間隔ｄの最大値のＸＲＤピークが有る。
さらに、米国特許出願番号第１１／８２７，９５３号の合成されたままの組成物のＸ線回折パターンは、実質的に表６に示す値および相対強度を含む。
【００４０】
【表６】
酸性組成物に対するＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物の固体含有量の質量比、およびＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物の固体含有量に対する空間剤の質量比に使用されるＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物の固体含有量は、ＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物中の四価元素酸化物および三価元素酸化物の総質量によって演算される。
【００４１】
（２） 酸性組成物
本願に有用な酸性組成物は、酸性溶質と溶媒とを含有する。酸性溶質は、硝酸、塩酸および硫酸などの無機酸、および、シュウ酸および酢酸などの有機酸の少なくとも１つ、または何れかの無機酸と有機酸との組み合わせを含有する。好ましくは、酸性溶質は硝酸である。溶媒は、水、メタノール、エタノール、アセトンおよびジメチルスルホン（ＤＭＳＯ）の少なくとも１つを含む。
酸性組成物の酸濃度は０．００１から１０の範囲である。以下の酸濃度の有用な下限は０．００１、０．０１、０．０５、０．１、０．５、１、２、３、４、５、６、７、８、および９である。以下の酸濃度の有用な上限は０．０１、０．０５、０．１、０．５、１、２、３、４、５、６、７、８、９、および１０である。下限が上限以下である限り、酸濃度は上述の下限の何れかと、上述の上限の何れかとの間の範囲に入る。一実施形態では、酸濃度は０．００１から５、または、０．０１から４、および代替的に０．１から２の範囲の量であってもよい。
酸性組成物に対する固体含有量の重量比で使用される酸性組成物の重量は、酸性溶質および溶媒の総重量に基づいて演算された。
【００４２】
（３） 任意成分の空間剤
酸性処理工程では、空間剤を含有してよい。有用な空間剤は、拡大された形態の前駆体（すなわち、合成されたままの形態および焼成された形態の両方で１３．５±０．２５で明白な（００２）ピークを有する）を安定化することができるケイ素部分を供給できるすべての製剤である。
空間剤の化合物の例としては、四価元素、三価元素、および／または五価化合物の有機化合物、例えば有機珪素化合物、有機ゲルマニウム化合物、有機チタニウム化合物、有機ほう素化合物、有機アルミニウム化合物、および有機りん化合物などが挙げられる。有機珪素ケイ素化合物は、シリコーン、シロキサン、ならびに、ジシランおよびアルコキシシランなどのシランを含むポリシロキサンを含有してもよい。
【００４３】
本発明で使用できるシリコーン化合物は、以下に挙げられる。
【化１】
ただしＲ1は水素、フッ化物、ヒドロキシ、アルキル、アラルキル、アルカリルまたはフルオロアルキルである。炭化水素置換基は一般には、１から約１０炭素原子を含有し、好ましくはメチル基またはエチル基である。Ｒ2はＲ1と同一の基から選択され、ｎは整数であって少なくとも２であり、一般には２から約１０００の範囲である。使用されるシリコーン化合物の分子量は、一般に約８０から約２０，０００の間、好ましくは約１５０から約１０，０００の間である。代表的なシリコーン化合物としては、ジメチルシリコーン、ジエチルシリコーン、フェニルメチルリコーン、メチルハイドロゲンシリコーン、エチルハイドロゲンシリコーン、フェニルハイドロゲンシリコーン、フルオロプロピルシリコーン、エチルトリフルオロプロピルシリコーン、テトラクロロフェニルメチル メチルエチルシリコーン、フェニルエチルシリコーン、ジフェニルシリコーン、メチルトリシリコーン、テトラクロロフェニルエチル−シリコーン、メチルビニルシリコーンおよびエチルビニルシリコーンが挙げられる。シリコーン化合物は直鎖である必要はなく、たとえばヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサフェニルシクロトリシロキサンおよびオクタフェニルシクロテトラシロキサンのような環式であってもよい。これらの化合物の混合物は、他の官能基を含むシリコーンとして使用されてもよい。
【００４４】
有用なシロキサンおよびポリシロキサンとしては、非限定的な例として、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、ヘキサエチルシクロトリシロキサン、オクタエチルシクロテトラシロキサン、ヘキサフェニルシクロトリシロキサンおよびオクタフェニルシクロ−テトラシロキサンが挙げられる。
【００４５】
有用なシラン、ジシラン、またはアルコキシシランとしては、以下の一般式を有する有機置換シランが挙げられる。
【化２】
ただしＲは水素、アルコキシ、ハロゲン、カルボキシ、アミノ、アセトアミド、トリアルキルシリルオキシなどの反応基であり、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3はＲと同じであってもよく、または有機ラジカルであってもよく、有機ラジカルとしては、１から約４０炭素原子のアルキル、アルキルの有機部分が１から約３０炭素原子を含み、アリール基はさらに置換されてもよい約６から約２４炭素原子を含むアルキルまたはアリールカルボン酸、約７から約３０炭素原子を含むアルキルアリールおよびアリールアルキル基が挙げられる。好ましくは、アルキルシランのアルキル基の鎖長は約１から約４炭素原子である。混合物が使用されてもよい。
シランまたはジシランとしては、非限定的な例として、ジメチルフェニルシラン、フェニルトリメチルシラン、トリエチルシランおよびヘキサメチルジシランが挙げられる。有用なアルコキシシランは少なくとも１つのケイ素−水素結合を含有するものである。
【００４６】
触媒および吸着
モレキュラーシーブおよび／またはゼオライトの要約は、モレキュラーシーブの製造、修飾および特徴に関しては、「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｅｖｅｓ−Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ」；（Ｒ． Ｓｚｏｓｔａｋ、Ｂｌａｃｋｉｅ Ａｃａｄｅｍｉｃ ＆ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ，ロンドン，１９９８年，第２版）という本に記載されている。モレキュラーシーブに加えて、アモルファス材料、主にシリカ、アルミニウムシリケイトおよび酸化アルミニウムは吸着剤および触媒担体として使用されてきた。多くの長く知られてきた成形技術、たとえば噴霧乾燥、錠剤化、ペレット化および押し出し成形が、触媒、吸着およびイオン交換に使用される微細孔および他のタイプの多孔性の材料の両方の、たとえば、球状粒子、押し出し物、ペレットおよび錠剤の形状のマクロ構造を製造するために使用されてきたし、使用されている。これらの技術の要約は、「Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ，」Ａ． Ｂ． Ｓｔｉｌｅｓ ａｎｄ Ｔ． Ａ． Ｋｏｃｈ，Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ，ニューヨーク，１９９５年に記載されている。
【００４７】
所望の範囲まで、合成されたままの材料の元の金属カチオンは当該技術分野において知られている技術に従って、少なくとも一部が、他のカチオンとのイオン交換によって置換できる。好ましい置換カチオンとしては、金属イオン、水素イオン、水素前駆体、たとえば、アンモニウムイオンおよびそれらの混合物が挙げられる。特に好ましいカチオンは、特定の炭化水素転化反応の触媒活性を調整するものである。これらの例としては、水素、希土類金属および元素の周期表の１−１７族、好ましくは２−１２族の金属が挙げられる。
本願のＥＭＭ−１２結晶性モレキュラーシーブは、有機化合物転化プロセスで吸着剤または触媒として使用される場合には、一般に、少なくとも部分的に脱水される。これは、空気または窒素などの雰囲気中で、大気圧、準大気圧または超大気圧において、たとえば３０分から４８時間の間、たとえば２００℃から５９５℃の範囲の温度に加熱することによって実施される。脱水の程度は、４８時間、乾燥窒素流（０．００１ｋＰａ未満の水蒸気分圧）における５９５℃での、モレキュラーシーブサンプルの総重量損失に対する重量損失の割合によって測定される。脱水は室温（約２５℃）で単にシリカートを真空に置くが、十分な量を脱水させるために十分な時間をかけることによっても実施することができる。
【００４８】
本願のＥＭＭ−１２結晶性モレキュラーシーブは特にその金属、水素およびアンモニウム型において、熱処理によって別の型に有益に転化され得る。この熱処理は、一般にこれらの型の１つを少なくとも１分であって一般に１０００時間以下、少なくとも３７０℃の温度で加熱することによって実施される。熱処理には大気圧より低い圧力を使用できるが、大気圧が便宜上好ましい。熱処理は約９２５℃までの温度で実施できる。熱処理生成物は特定の炭化水素転化反応の触媒に特に有用である。熱処理生成物は、特にその金属、水素およびアンモニウム型において、炭化水素転化反応等の特定の有機物質の触媒に特に有用である。該反応の非限定的な例としては、触媒反応の記載としてそれぞれが参照により本願明細書に援用される米国特許第４，９５４，３２５号；第４，９７３，７８４号；第４，９９２，６１１号；第４，９５６，５１４号；第４，９６２，２５０号；第４，９８２，０３３号；第４，９６２，２５７号；第４，９６２，２５６号；第４，９９２，６０６号；第４，９５４，６６３号；第４，９９２，６１５号；第４，９８３，２７６号；第４，９８２，０４０号；第４，９６２，２３９号；第４，９６８，４０２号；第５，０００，８３９号；第５，００１，２９６号；第４，９８６，８９４号；第５，００１，２９５号；第５，００１，２８３号；第５，０１２，０３３号；第５，０１９，６７０号；第５，０１９，６６５号；第５，０１９，６６４号；および第５，０１３，４２２号に記載されたものがある。
【００４９】
本願に開示されるＥＭＭ−１２結晶性モレキュラーシーブは広い範囲の粒子サイズに形成される。一般的に言えば、粒子は粉末、顆粒、または押出物などの成形品の形態であってもよい。触媒が押し出し成形などによって成形される場合には、結晶は乾燥前に押し出され、または部分的に乾燥されてから押し出される。
本願のＥＭＭ−１２結晶性モレキュラーシーブは、本願に開示のＥＭＭ−１３結晶性モレキュラーシーブとは異なる吸着特性を有する蒸気相または液相の成分の混合物から少なくとも１つの成分を分離するためなどに、吸着剤として使用されてもよい。すなわち、選択的に１つの成分を吸着するために混合物を本願のＥＭＭ−１２結晶性モレキュラーシーブと接触させることによって、本願に開示のＥＭＭ−１２結晶性モレキュラーシーブとは異なる吸着特性を有する成分の混合物から、少なくとも１つの成分を部分的にまたは実質的にすべてを分離することができる。
【００５０】
本願に開示されるＥＭＭ−１２結晶性モレキュラーシーブは、分離プロセスおよび炭化水素転化プロセスを含む広範囲のプロセスで触媒として有用である。本願のＥＭＭ−１２結晶性モレキュラーシーブそれのみにより、または他の結晶性触媒を含む１つまたは複数の他の触媒的に活性な物質との組み合わせによって効果的に触媒される炭化水素転化プロセスの具体的な実施例は以下に挙げられる。
（ｉ）、、約３４０℃から約５００℃の温度、約１０１から約２０２００ｋＰａ−ａ（絶対値）の圧力、約２時間-1から約２０００時間-1の毎時重量空間速度および約１／１から約２０／１の芳香族炭化水素／オレフィンモル比を、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、芳香族炭化水素、例えばベンゼンを長鎖のオレフィン、たとえばＣ14などのオレフィンによってアルキル化して、長鎖アルキル芳香族化合物を提供し、それはさらにスルフォン化されて合成洗浄剤を与える。
（ｉｉ）約１０℃から約１２５℃の温度、約１０１から約３０３０ｋＰａ−ａの圧力、および５時間-1から約５０時間-1の芳香族炭化水素の毎時重量空間速度（ＷＨＳＶ）を、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、芳香族炭化水素を気体オレフィンによりアルキル化して短鎖アルキル芳香族化合物を与える。たとえば、ベンゼンのプロピレンによるアルキル化によってクメンを提供する。
（ｉｉｉ）約３１５℃から約４５５℃の温度、約３０００から約６０００ｋＰａ−ａの圧力、約０．４時間-1から約０．８時間-1のＷＨＳＶ−オレフィン、約１時間-1から約２時間-1のＷＨＳＶ−改質ガソリンおよび約１．５から２．５のｖｏｌ／ｖｏｌ燃料ガス原料のガスリサイクルを、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、Ｃ５オレフィンを含む燃料ガスによって、相当量のベンゼンおよびトルエンを含む改質ガソリンをアルキル化し、特に、モノおよびジアルキル体を提供する。
【００５１】
（ｉｖ）約１６０℃から約２６０℃の温度および約２６００から３５００ｋＰａ−ａの圧力を、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、芳香族炭化水素、たとえば、ベンゼン、トルエン、キシレンおよびナフタレンを、たとえば、Ｃ１４オレフィンなどの長鎖オレフィンでアルキル化し、アルキル化された芳香族潤滑剤ベースストックを提供する。
（ｖ）約２００℃から約２５０℃の温度、約１５００から２３００ｋＰａ−ａの圧力および約２時間-1から約１０時間-1の総ＷＨＳＶを、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、フェノールをオレフィンまたは等価なアルコールでアルキル化し、長鎖アルキルフェノールを提供する。
（ｖｉ）約４２５℃から約７６０℃の温度および約１７０から約１５０００ｋＰａ−ａの圧力を、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、軽質パラフィンをオレフィンおよび芳香族化合物へ転化する。
（ｖｉｉ）約１７５℃から約３７５℃の温度および約８００から約１５０００ｋＰａ−ａの圧力を、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、軽質オレフィンをガソリン、蒸留物および潤滑剤の範囲の炭化水素へ転化する。
（ｖｉｉｉ）約３４０℃から約４５５℃の温度、約３０００から約１８０００ｋＰａ−ａの圧力、約１７６から約１７６０リットル／リットルの水素循環および約０．１から１０時間-1毎時液体空間速度（ＬＨＳＶ）を、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、約２６０℃よりも高い初期沸点を有する炭化水素流を品質改善するために２段階水素化分解して、第１の段階では本願のＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブを８−１０族の金属と組み合わせて触媒として使用し、第２の段階では第１の段階からの生成物流を、ゼオライトベータを８−１０族の金属と組み合わせて触媒として使用して反応させて、上質の蒸留物およびガソリン沸点範囲の生成物を得る。
【００５２】
（ｉｘ）約３５０℃から約４００℃の温度、約１００００から約１１０００ｋＰａ−ａの圧力、約０．４から約０．６のＬＨＳＶおよび約５２８から約８８０リットル／リットルの水素循環を、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、触媒としての本願のＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブおよび水素化成分、または該触媒とゼオライトベータの混合物の存在下での水素化分解／脱ロウを組み合わせた工程。
（ｘ）約２０℃から約２００℃の温度、２００から約２００００ｋＰａ−ａの圧力、約０．１時間-1から約２００時間-1のＷＨＳＶ（時間グラム−ゼオライトあたりのグラムオレフィン）および約０．１／１から約５／１のアルコールとオレフィンとの供給モル比を、別々にまたは何れかの組み合わせで含む転化条件で、アルコールをオレフィンと反応させ混合エーテルを得る反応。たとえば、メタノールをイソブテンおよび／またはイソペンタンと反応させメチル−ｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）および／またはｔ−アミルメチルエーテル（ＴＡＭ）を得る反応。
（ｘｉ）約３１５℃から約５９５℃の温度、約１０１から約７２００ｋＰａ−ａの圧力、約０（水素を添加しない）から約１０の水素／炭化水素モル比および約０．１時間-1から約３０時間-1のＷＨＳＶを、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件での、補助材料（ｃｏ−ｆｅｅｄ）としてのＣ9＋芳香族化合物によるトルエンの不均化反応。
【００５３】
（ｘｉｉ）イソブチルベンゼンとプロピレンオキシドを反応させ、中間体２−（４−イソブチルフェニル）プロパノールを与え、その後該アルコールの対応するカルボン酸への酸化による薬理学的に活性な化合物２−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸、すなわちイブプロフェンの調製。
（ｘｉｉｉ）その全体が参照により本願明細書に援用される独国特許第ＤＥ３，６２５，６９３号に記載された、、アミンとヘテロ環繊維−反応性の成分との反応における酸−結合剤としての使用であって、実質的に塩を含まない反応性の染料含有溶液を調製する染料の調製における使用。
【００５４】
（ｘｉｖ）その全体が参照により本願明細書に援用される米国特許第４，７２１，８０７号に記載されているように、２，６−トルエンジイソシアナート（２，６−ＴＤＩ）をその異性体から分離するための吸着剤としての使用であって、２，６−ＴＤＩおよび２，４−ＴＤＩを含有する供給混合物をＫイオンとカチオン交換された本願のＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブと接触させて２，６−ＴＤＩを吸収し、その後トルエンを含有する溶離材によって溶離された２，６−ＴＤＩを回収する。
（ｘｖ）その全体が参照により本願明細書に援用される米国特許第４，７２１，８０６号に記載されているように、２，４−ＴＤＩをその異性体から分離するための吸着剤としての使用であって、２，４−ＴＤＩおよび２，６−ＴＤＩを含有する供給混合物を、Ｎａ、Ｃａ、Ｌｉおよび／またはＭｇイオンとカチオン交換された本願のＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブと接触させて２，４−ＴＤＩを吸収し、その後トルエンを含有する溶離材によって溶離された２，４−ＴＤＩを回収する。
（ｘｖｉ）約２３０℃から約４２５℃の温度および約４５７から約２２０００ｋＰａ−ａの圧力を別々にまたは何れかの組み合わせで含む条件で、水素化金属を含む本願のＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブの触媒の上で、ジュレンを含有する底部留分を水素と接触させることを含む、メタノールからガソリンへの触媒転化によって得られる９０−２００℃＋底部留分のジュレン含有量を減少させる工程。
（ｘｖｉｉ）ベンゼンのアルキル化、その後のアルキルベンゼンヒドロペルオキシドの生成およびフェノールおよびケトンへのアルキルベンゼンヒドロペルオキシドの開裂を経て行われる、フェノールおよびケトンを同時に生成する工程。たとえば国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００８５５７に記載されているもののような、ベンゼンとプロピレンからフェノールとアセトンへ、ベンゼンとＣ4オレフィンからフェノールとメチルエチルケトンへ、その後国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００８５５４に記載されるような、フェノールとアセトンからビス−フェノール−Ａへの転化、たとえば国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００８５５１に記載されるような、ベンゼンからフェノールとシクロヘキサノン、またはベンゼンとエチレンからフェノールとメチルエチルケトンへの転化を行うことができる。
（ｘｖｉｉｉ）モノアルキルベンゼンへの選択性が要求されるベンゼンアルキル化反応、たとえば、国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００８５５７に記載されているようにベンゼンと、直鎖ブテンが多いＣ4オレフィン原料から選択的にｓｅｃ−ブチルベンゼンを製造する工程。好ましくは、約６０℃から約２６０℃の温度、たとえば約１００℃から２００℃、７０００ｋＰａ−ａ以下の圧力、並びにＣ4アルキル化剤に基づく毎時重量空間速度（ＷＨＳＶ）が約０．１から５０時間-1の原料供給および約１から約５０のＣ4アルキル化剤に対するベンゼンのモル比でベンゼンとＣ4オレフィン原料を同時に供給し、本発明の触媒によってこの転化が実施される工程。
（ｘｉｘ）たとえば、ポリアルキルベンゼントランスアルキル化などのトランスアルキル化工程。
【００５５】
多くの触媒の場合には、有機転化プロセスに使用される温度および他の条件に耐性のある別の材料を該新規な結晶に組み入れることが望ましい。該材料としては、活性および非活性材料および合成または天然のゼオライト、および粘土、シリカおよび／またはアルミナなどの金属酸化物、などの無機材料が挙げられる。後者は天然または、シリカおよび金属酸化物の混合物を含有するゼラチン状の沈殿物またはゲルの形態であってもよい。活性な新規な結晶と組み合わせた、すなわちこれと結合されたまたは新規な結晶の合成時に存在する材料中の使用によって、特定の有機転化プロセスにおける転化および／または触媒の選択性が変化する傾向がある。非活性材料が所与のプロセスにおいて転化量を制御するために希釈剤として好適に機能することで、反応速度を制御する他の手段を使用することなく生成物を経済的および問題なく得ることができる。これらの材料は天然の粘土、たとえば、ベントナイトおよびカオリンに組み入れられ、生産条件下での触媒の圧潰強度を向上させる。該材料、すなわち粘土、酸化物等は、触媒に対するバインダーとして機能する。実際の生産では、触媒が粉砕されて粉末状材料になることを防ぐことが望ましいため、良好な圧潰強度を持つ触媒を提供することが望ましい。通常これらの粘土バインダーは触媒の圧潰強度を向上させるためだけに使用されてきた。
【００５６】
新規な結晶に混合され得る天然の粘土としては、モンモリナイト属とカオリン属が挙げられ、その属としては、サブベントナイト類、およびディクシー（Ｄｉｘｉｅ）、マクナミー（ＭｃＮａｍｅｅ）、ジョ−ジア（Ｇｅｏｒｇｉａ）およびフロリダ粘土として一般に知られるカオリン類または主要無機成分がハロイサイト、カオリナイト、ディクタイト、ナルサイト、またはアナウザイトである他の物質が挙げられる。該粘土は元来の採掘されたままの状態で使用でき、または最初に焼成、処理または化学的修飾を受けることもできる。本願の結晶と組成物を形成するために有用なバインダーとしては、無機酸化物、特にアルミナが挙げられる。
【００５７】
前述した材料に加え、新規な結晶は、シリカ−アルミナ−トリア、シリカ−アルミナ−ジルコニア、シリカ−アルミナ−マグネシアおよびシリカ−マグネシア−ジルコニアなどの３種の組成物ばかりではなく、シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、シリカ−トリア、シリカ−ベリリア、シリカ−チタニアなどの多孔性のマトリックス材料と組成物を形成し得る。
細かく粉砕されたＥＭＭ−１３結晶性モレキュラーシーブと無機酸化物マトリックスの相対的な割合は広く変化し、結晶含有量の範囲は約１から約９９質量パーセント、より通常は、特に組成物が粒状に調製されている場合には、組成物の約２０質量％から約８０質量％の範囲である。
以下の実施例は本発明の実施形態を示し、本発明の範囲を制限することを決して意図しない。
【実施例】
【００５８】
実験
粉末Ｘ線回折
粉末Ｘ線データは単色Ｃｕ Ｋα放射を使用するＢｒｕｋｅｒＤ４測定器のＢｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｔａｎｏ幾何学配置から得られた。構造的特徴に使用されたパターンは２θで１．２°から８０°に及ぶ。リートベルト（Ｒｉｅｔｖｅｌｄ）精密化のための強度は連続走査によって抽出された。
【００５９】
表面積
モレキュラーシーブの総表面積は、窒素の吸着−脱着（液体窒素の温度、７７Ｋ）を使用して、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）方法によって測定できる。内部表面積はＢｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）測定のｔ−プロットを使用して演算することができる。外部表面積は、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）測定によって測定された総表面積から内部表面積を減算することによって演算することができる。
【００６０】
コリジン数の測定
モレキュラーシーブのコリジン数はＴＧＡによって測定でき、サンプルは２００℃で（１時間で重量変化が±１％未満になる）一定質量まで乾燥させる。乾燥サンプル（収着質）の重量が、次に測定される。吸着剤である２，４，６−コリジンが、気密シリンジを介して０．３ｍｌ／時間で供給され、６０分間２００ｍｌ／分で通過する窒素によってサンプルに運ばれる。コリジン数は収着質の１グラム当たりの吸着量のマイクロモルによって表される。
【００６１】
ＮＭＲ実験手順
すべての固体状態のＮＭＲ測定は室温で実施された。27Ａｌおよび29Ｓｉ ＭＡＳ ＮＭＲスペクトルが、それぞれ27Ａｌおよび29Ｓｉ対して１３０ＭＨｚおよび９９ＭＨｚラーモア周波数に対応する１１．７Ｔ（1Ｈ４９９．２ＭＨｚ）で動作するＶａｒｉａｎ Ｉｎｆｉｎｉｔｙ Ｐｌｕｓ５００スペクトロメーターに記録された。29Ｓｉ ＭＡＳ（Ｂｌｏｃｈ ｄｅｃａｙ）ＮＭＲスペクトルは４−ｋＨｚのスピン速度で７．５−ｍｍバリアンプローブを使用して、データ収集の際の1Ｈデカップリング、４μｓπ／２パルス、６０秒パルス遅延で記録し、６００スキャンを収集した。27Ａｌ ＭＡＳ（Ｂｌｏｃｈ ｄｅｃａｙ）ＮＭＲスペクトルは１０−ｋＨｚのスピン速度で４−ｍｍバリアンプローブを使用して、データ収集の際の1Ｈ双極性デカップリング、１．２μｓπ／６パルス、０．３秒パルス遅延で記録し、２４００〜４０００スキャンを収集した。13Ｃ ＣＰＭＡＳ ＮＭＲスペクトルは４−ｋＨｚのスピン速度で５−ｍｍバリアンプローブを使用して、13Ｃラーモア周波数５０．３ＭＨｚに対応する４．７Ｔ（1Ｈ１９９．９ＭＨｚ）で動作するＣｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｓ ＣＭＸ−２００に記録した。13Ｃ ＣＰＭＡＳデータはデータ収集の際の1Ｈデカップリング、３．５μｓπ／２パルス、３．５ｍｓ接触時間、２秒パルス遅延で記録し、３２００〜８０００スキャンを収集した。1Ｈ ＭＡＳ ＮＭＲスペクトルは３９９．４ＭＨｚの1Ｈラーモア周波数に対応する９．４ＴＶａｒｉａｎ ＩｎｆｉｎｉｔｙＰｌｕｓ ４００スペクトロメーターに記録した。1Ｈ ＭＡＳ（Ｂｌｏｃｈ ｄｅｃａｙ）データは１０−ｋＨｚのスピン速度で４−ｍｍバリアンプローブを使用して、４μｓπ／２パルス、３０秒パルス遅延で記録し、３２スキャンを収集した。
【００６２】
実施例１
ＸＲＤ回折パターン（図２）は、６．５〜７．１度２θ（Ｃｕ Ｋα）に対応する１２．４５オングストロームから１３．６０オングストローム間に二重線のピ−クがあり、８〜１０度２θ（Ｃｕ Ｋα）領域に対応する８．８５から１１．０５オングストロームの間は非分離拡散であり、または１１．０５±０．１８オングストロームでのピークと９．３１±０．１３オングストロームでのピークとの間で谷を示すが、最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は、１１．０５±０．１８オングストロームの近傍と９．３１±０．１３オングストロームの近傍との最大値を接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ｄポイントの５０％以上である。
焼成された生成物は５２３ｍ2／ｇという大きい表面面積および３２１μモル／ｇという非常に大きなコリジン吸着量を示した。
いかなる理論にも拘束されることを意図しないが、ＸＲＤによって示された層間隔が保持されることで、追加の熱安定部分が挿入されることが示され、可能性が最も高いのはＳｉ原子の取り込みであるとわれわれは信じる。ＮＭＲの結果はこの理論と一致する。
【００６３】
図３に示したのは合成されたままのＥＭＭ−１２（上）、ＥＭＭ−１０（中）および焼成されたＥＭＭ−１２（下）の29Ｓｉ ＭＡＳ（Ｂｌｏｃｈ ｄｅｃａｙ）ＮＭＲスペクトルである。合成されたままのＥＭＭ−１２とＥＭＭ−１０のスペクトルを比較すると、ジメチルジエトキシシランと表面との反応によって、合成されたままのＥＭＭ−１２のδSi＝−１０ｐｐｍから−２０ｐｐｍ領域のピークによって示されるジメチルシリル種が形成することが確認される。その後の合成されたままのＥＭＭ−１２の焼成によって、これらのピークが消滅し、有機官能基の消滅と一致する。重ねて挿入することで、これらのスペクトルを近くで比較すると、合成されたままのＥＭＭ−１２を形成するためのＥＭＭ−１０のシリル化によってδSi＝−９０ｐｐｍから−１０２ｐｐｍ領域の強度が著しく減少することが分かり、これはジメチルジエトキシシランと表面との反応によるシラノールの損失を示す。これに続く合成されたままのＥＭＭ−１２の焼成によって、δSi＝−１１０ｐｐｍ〜−１２０ｐｐｍ領域のスペクトル強度が増加し、これは中間層Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の形成と関連し得、またはそれと一致する。合成されたままのＥＭＭ−１２の表面結合ジメチルシリル種の存在も13Ｃ ＣＰＭＡＳ ＮＭＲスペクトル（図４）によって確認され、構造指向剤（ＳＤＡ）からの共鳴に加えて、メチルシリルに関連する共鳴が検出される（δC約０ｐｐｍ）。
【００６４】
図５に示したのは、ＥＭＭ−１０−Ｐ（上）、合成されたままのＥＭＭ−１２（中）および焼成されたＥＭＭ−１２（下）の27Ａｌ ＭＡＳ（Ｂｌｏｃｈ ｄｅｃａｙ）ＮＭＲスペクトルである。これらのスペクトルを近くで比較すると、予想どおり、ＥＭＭ−１０−Ｐのシリル化では平均局所Ａｌ四面体環境に変化が見られない。ＥＭＭ−１０に典型的に見られるように、合成されたままの後に行ったＥＭＭ−１２の焼成によって八面体Ａｌの骨格は形成されない。
図６に示される焼成されたＥＭＭ−１２の1Ｈ ＭＡＳ ＮＭＲスペクトルによって約０．３３ｍモル／ｇのブレンステッド酸の存在が示される。０．６０ｍモル／ｇのＳｉＯＨ含有量はＭＣＭ−２２／−４９材料で典型的に検知される量と一致する。
【００６５】
（実施例２）
ＥＭＭ−１０−Ｐ結晶は、１２３ｇの水、４ｇのアルミン酸ナトリウム溶液、１０ｇの５０％ＮａＯＨ、２５ｇのウルトラシル（Ｕｌｔｒａｓｉｌ）および４０ｇの５０％Ｍｅ６―ダイクオット５（ヘキサメチル−１，５−ペンタンジアミニウム）臭化物溶液を１７０℃で１００時間反応させて合成した。少量のＥＵＯゼオライト不純物が検出された。
上述のＥＭＭ−１０−Ｐの３ｇを３０ｇの１Ｎ硝酸と０．５ｇのジエトキシジメチルシラン中で分散させた。混合物を１７０℃で２４時間加熱し、２．９２ｇの固形物を生成した。Ｘ線回折パターン（図７）では、１３．５、１２．３、１１．２、および９．４オングストロームにピークが有り、１１．２オングストロームと９．４オングストロームとの間に谷があり、最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は、１１．２オングストロームの近傍と９．４オングストロームの近傍の最大値を接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ｄポイントの５０％以上である。さらに、ＥＵＯ不純物に起因する後者の２つのピーク間に小さなピークがあった。焼成された形態の生成物はＢＥＴが５７４ｍ2／ｇに等しく、外部表面積は５４ｍ2／ｇであった。
【００６６】
実施例３
実施例１の焼成された６５質量％のＥＭＭ−１２および３５質量％アルミナ触媒を調製した。この触媒は、ベンゼンをプロピレンでアルキル化してクメンを生成することについて試験された。
【００６７】
供給の事前処理
ベンゼン
ベンゼンを商業的供給源から入手した。ベンゼンを等量（体積）のモレキュラーシーブ１３Ｘ、モレキュラーシーブ４Ａ、エンゲルハルト社製Ｆ−２４粘土、およびセレックスソーブ社製ＣＤ（入口から出口の順番）を含む事前処理入れ物に通過させ、次にＭＣＭ−２２触媒を含む事前処理入れ物に通過させた。すべての供給事前処理材料は使用前に２６０℃のオーブンで１２時間乾燥させた。
プロピレン
プロピレンは市販の特殊ガス供給源から入手し、ポリマーグレードであった。
窒素
窒素は超高純度グレードで、市販の特殊ガス供給源から入手した。
【００６８】
固定床試験でクメンを製造するための試験手順
実験を固定床３／８”または３／４”ＯＤ管状反応器で、１／８”内部熱電対をダウンフロー配置で実施した。反応器の炉を等温モードで制御した。１４／２０メッシュサイズの２グラムの触媒を３／８”反応器の中に添加した。試験は３／８”の反応器の中に押し出し成型物としての触媒をすべて入れて実施された。触媒床を炉の中央部分で軸中心に形成した。触媒を不活性な砂で覆い、空隙空間内を充填した。反応条件は１３０℃、２１６９ｋＰａ−ａで、ベンゼン／プロピレンモル比は３／１であった。毎時重量空間速度はプロピレンベースで１時間-1であった。
反応器の開始時に、反応器の反応圧力を超高純度窒素によって２１６９ｋＰａ−ａとし、ベンゼンを供給する前に、反応温度１５０℃で２４時間加熱した。プロピレンを導入する前に触媒を一日平衡させ、データを収集する前に安定状態に到達させた。反応器をベンゼン流のもとで１３０℃に冷却し、次にプロピレンを導入した。生成物を収集し、運転中に１３日間解析した。クメン（イソプロピルベンゼン、ＩＰＢ）に対するジイソプロピルベンゼン（ＤＩＰＢ）の生成物のモル比は１０％から１４％の範囲であった。
【技術分野】
【０００１】
本願は、ＥＭＭ−１２として規定される新規なモレキュラーシーブ組成物、その製造方法およびその使用プロセスに関する。特に、本願は、独特のＸＲＤ特徴を持つＭＣＭ−２２族材料であるＥＭＭ−１２として規定される新規なモレキュラーシーブ組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然および合成の両方のモレキュラーシーブ材料は、従来、種々のタイプの炭化水素転化のための触媒特性を持つことが示されてきた。触媒としての用途が見出されるモレキュラーシーブとしては、天然または合成結晶性モレキュラーシーブのいずれも挙げられる。これらのゼオライトの例としては、大孔径ゼオライト、中孔径サイズゼオライト、および小孔径ゼオライトが挙げられる。これらのゼオライトおよびそれらのアイソタイプは、その開示が参照により本願明細書に援用される「Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｆｒａｍｅ ｗｏｒｋ Ｔｙｐｅｓ」、Ｗ．Ｈ．Ｍｅｉｅｒ，Ｄ．Ｈ．ＯｌｓｏｎおよびＣｈ．Ｂａｅｒｌｏｃｈｅｒ，Ｅｌｓｅｖｉｅｒ編，第５版，２００１年に記載されている。大孔径ゼオライトの細孔サイズは一般に少なくとも約７Åであり、ＬＴＬ、ＶＦＩ、ＭＡＺ、ＦＡＵ、ＯＦＦ、*ＢＥＡ、およびＭＯＲ骨格タイプゼオライトが挙げられる（ＩＵＰＡＣ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ）。大孔径ゼオライトの例としては、マザイト（ｍａｚｚｉｔｅ）、オフレタイト（ｏｆｆｒｅｔｉｔｅ）、ゼオライトＬ、ＶＰＩ−５、ゼオライトＹ、ゼオライトＸ、オメガ、およびベータが挙げられる。中孔径サイズゼオライトの細孔サイズは一般に約５Åから約７Å未満であり、たとえば、ＭＦＩ、ＭＥＬ、ＥＵＯ、ＭＴＴ、ＭＦＳ、ＡＥＬ、ＡＦＯ、ＨＥＵ、ＦＥＲ、ＭＷＷ、およびＴＯＮ骨格タイプゼオライトが挙げられる（ＩＵＰＡＣ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ）。中孔径サイズゼオライトの例としては、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＺＳＭ−２２、ＭＣＭ−２２、シリカライト１、およびシリカライト２が挙げられる。小細孔サイズゼオライトの細孔サイズは約３Åから約５．０Å未満であり、たとえば、ＣＨＡ、ＥＲＩ、ＫＦＩ、ＬＥＶ、ＳＯＤ、およびＬＴＡ骨格タイプゼオライトが挙げられる（ＩＵＰＡＣ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ）。小孔径ゼオライトの例としては、ＺＫ−４、ＺＳＭ−２、ＳＡＰＯ−３４、ＳＡＰＯ−３５、ＺＫ−１４、ＳＡＰＯ−４２、ＺＫ−２１、ＺＫ−２２、ＺＫ−５、ＺＫ−２０、ゼオライトＡ、チャバザイト、ゼオライトＴ、グメリナイト、ＡＬＰＯ−１７、およびクリノプチロライトが挙げられる。
【０００３】
米国特許第４，４３９，４０９号では、ＰＳＨ−３と呼ばれる物質の結晶性モレキュラーシーブ組成物と、ヘキサメチレンイミン（ＭＣＭ−５６の合成（米国特許第５，３６２，６９７号）において指向剤として作用する有機化合物）を含む水熱反応用の反応混合物からのその合成が開示される。ヘキサメチレンイミンはまた、結晶性モレキュラーシーブのＭＣＭ−２２（米国特許第４，９５４，３２５号）とＭＣＭ−４９（米国特許第５，２３６，５７５号）の合成に用いられることが開示されている。ゼオライトＳＳＺ−２５（米国特許第４，８２６，６６７号）と呼ばれる物質のモレキュラーシーブ組成物は、アダマンタン第四級アンモニウムイオンを含む水熱反応用の反応混合物から合成される。米国特許第６，０７７，４９８号には、ＩＴＱ−１と呼ばれる物質の結晶性モレキュラーシーブ組成物と、１つまたは複数の有機添加剤を含む水熱反応用の反応混合物からそれを合成することが開示されている。
【０００４】
米国特許出願第１１／８２３，１２９号はＥＭＭ−１０−Ｐとして規定されるモレキュラーシーブ組成物を開示し、それは合成されたまま（ａｓ−ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ）の形態で、格子面間隔ｄの最大値が１３．１８±０．２５オングストロームと１２．３３±０．２３オングストロームにあるＸ線回折パターンを持ち、１３．１８±０．２５オングストロームにある格子面間隔ｄ最大値のピーク強度は、１２．３３±０．２３オングストロームにある格子面間隔ｄ最大値のピーク強度の少なくとも９０％である。米国特許出願第１１／８２４，７４２号はＥＭＭ−１０として規定されるモレキュラーシーブ組成物を開示し、そのアンモニウム置換形態またはその焼成された形態では、ＭＷＷトポロジーを有する単位胞を含み、前記結晶性モレキュラーシーブはｃ方向に配置された単位胞の回折縞によって特徴付けられる。結晶性モレキュラーシーブは、さらに電子線回折パターンの円弧状のｈｋ０パターンによって特徴付けられる。結晶性モレキュラーシーブは、さらにｃ*方向に沿った電子線回折パターンのストリークによって特徴付けられる。米国特許出願第１１／８２７，９５３号は、結晶性ＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブを開示し、合成されたままの形態で、Ｘ線回折パターンには１２．３３±０．２３オングストロームで格子面間隔ｄ最大値のピークと、１２．５７オングストロームと約１４．１７オングストロームとの間の格子面間隔ｄ最大値での判別可能なピークと、８．８オングストロームと１１オングストロームとの間の格子面間隔ｄ最大値での非ディスクリートピークを含み、ただし１２．５７オングストロームと約１４．１７オングストロームとの間の格子面間隔ｄ最大値のピーク強度は、１２．３３±０．２３オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値のピーク強度の９０％よりも小さい。
【０００５】
用語「ＭＣＭ−２２族材料」（あるいは「ＭＣＭ−２２族の材料」または「ＭＣＭ−２２族のモレキュラーシーブ」）は、本明細書で使用される場合は、下記を含む。
（ｉ） 共通の一次結晶性構成ブロック「ＭＷＷ骨格トポロジーを持つ単位胞」から構成されるモレキュラーシーブ。単位胞は３次元空間に置かれた原子の空間的配置を持ち、その全体が参照により本願明細書に援用される「Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｆｒａｍｅ ｗｏｒｋ Ｔｙｐｅｓ」，第５版，２００１年に記載される結晶である。
（ｉｉ） 共通の２次構成ブロックから製造されるモレキュラーシーブであって、該ＭＷＷ骨格タイプ単位胞を２次元に置いた場合は、「１単位胞の厚さの単一層」を形成し、好ましくは１つのｃ−単位胞の厚さである。
（ｉｉｉ） 共通の２次構成ブロックから構成されるモレキュラーシーブであって、「１単位胞以上の厚さの層」を持ち、１単位胞以上の厚さの層は、ＭＷＷ骨格トポロジーを持つ単位胞の１単位胞の厚さの単一層の少なとも２層を積み重ねるか、充填するか、結合して構成される。該２次構成ブロックの積層は規則的であっても、不規則であっても、ランダムであっても、またはそれらの組み合わせであってもよい。または
（ｉｖ） ＭＷＷ骨格トポロジーを持つ単位胞の規則的またはランダムな、２次元または３次元の組み合わせで構成されるモレキュラーシーブ。
【０００６】
ＭＣＭ−２２族材料は、１２．４±０．２５オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値、３．５７±０．０７オングストロームおよび３．４２±０．０７オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値（焼成または合成されたままの状態のいずれか）を含むＸ線回折パターンによって特徴付けられる。ＭＣＭ−２２族材料は、１２．４±０．２５オングストローム、６．９±０．１５オングストローム、３．５７±０．０７オングストロームおよび３．４２±０．０７オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値を含むＸ線回折パターン（焼成または合成されたままの状態のいずれか）によっても特徴付けられることができる。モレキュラーシーブを特徴付けるために使用されるＸ線回折データは、入射放射としの銅Ｋａ二重線、および、収集システムとしてシンチレーションカウンターおよび関連するコンピュータを備える回折計を使用する標準技法で取得することができる。ＭＣＭ−２２族に属する材料としては、ＭＣＭ−２２（米国特許第４，９５４，３２５号に記載）、ＰＳＨ−３（米国特許第４，４３９，４０９号に記載）、ＳＳＺ−２５（米国特許第４，８２６，６６７号に記載）、ＥＲＢ−１（欧州特許第０２９３０３２号に記載）、ＩＴＱ−１（米国特許第６，０７７，４９８号に記載）、ＩＴＱ−２（国際特許出願公開番号ＷＯ９７／１７２９０号に記載）、ＩＴＱ−３０（国際特許出願公開番号ＷＯ２００５１１８４７６号に記載）、ＭＣＭ−３６（米国特許第５，２５０，２７７号に記載）、ＭＣＭ−４９（米国特許第５，２３６，５７５号に記載）、ＭＣＭ−５６（米国特許第５，３６２，６９７号に記載）、ＥＭＭ−１０−Ｐ（米国特許出願番号第１１／８２３，１２９号）およびＥＭＭ−１０（米国特許出願番号第１１／８２４，７４２号）が挙げられる。前記特許の全体が参照により本願明細書に援用される。
【０００７】
上記に記載されたＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブはモルデナイトなどの従来の大孔径ゼオライトアルキル化触媒と、ＭＣＭ−２２材料がモレキュラーシーブの１０員環内部細孔系とは連通しない１２員環表面ポケットを含む点で区別することができることを理解するべきである。
【０００８】
ＭＷＷトポロジーとしてＩＺＡ−ＳＣによって指定されるゼオライト材料は、１０員環および１２員環の両方の存在に起因する２つの細孔系を含む多層材料である。Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｆｒａｍｅ ｗｏｒｋ Ｔｙｐｅｓではこの同一トポロジーを持つ材料を５つの異なる名称ＭＣＭ−２２、ＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＰＳＨ−３、およびＳＳＺ−２５で分類している。
【０００９】
ＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブは、さまざまな炭化水素転化プロセスにおいて有用であることが見いだされてきた。ＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブの例はＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＩＴＱ−１、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、およびＥＲＢ−１である。該モレキュラーシーブは芳香族の化合物のアルキル化に有用である。たとえば、米国特許第６，９３６，７４４号はモノアルキル化芳香族の化合物、特にクメンを製造するためのプロセスを開示し、該プロセスは少なくとも部分的に液相条件下およびトランスアルキル化触媒の存在下で、ポリアルキル化芳香族の化合物をアルキル化可能な芳香族の化合物と接触させて、モノアルキル化芳香族の化合物を製造する工程を含み、トランスアルキル化触媒は、少なくとも２つの異なる結晶性モレキュラーシーブの混合物を含有し、それぞれのモレキュラーシーブはゼオライトベータ、ゼオライトＹ、モルデナイトおよび１２．４±０．２５、６．９±０．１５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値を含むＸ線回折パターンを有する材料から選択される。
【００１０】
Ｊ．Ｒｕａｎ，Ｐ．Ｗｕ，Ｂ．Ｓｌａｔｅｒ，Ｌ．Ｗｕ，Ｊ．Ｘｉａｏ，Ｙ．Ｌｉｕ，Ｍ．Ｈｅ，Ｏ．Ｔｅｒａｓａｋｉの１５ＩＺＡＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ北京２００７年での報告によってＩＳＥ−ＭＷＷおよびＩＳＥ−ＦＥＲ材料が開示され、前者は開始材料としてのＭＣＭ−２２−Ｐ材料から製造された。Ｔａｔｓｕｍｉらによる米国特許出願公開第２００５／０１５８２３８号はＭＷＷタイプゼオライト物質を開示した。Ｏｇｕｃｈｉらの米国特許出願公開第２００４／００９２７５７号は結晶性ＭＷＷタイプチタノシリケート触媒を開示した。Ｗ．Ｆａｎ，Ｐ．Ｗｕ，Ｓ．Ｎａｍｂａ，およびＴ．Ｔａｔｓｕｍｉらによる報告（Ｊ．ｃａｔａｌｙｓｔ２４３（２００６年）１８３〜１９１）はＭＷＷ−タイプラメラ前駆体に類似の構造を有する新規なチタノシリケートモレキュラーシーブを開示した。Ｊ．Ｒｕａｎ，Ｐ．Ｗｕ Ｂ．ＳｌａｔｅｒおよびＯ．ＴｅｒａｓａｋｉはＩＳＥ−ＭＷＷと類似しているＴｉ−ＹＮＵ−１の詳細な構造（Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，２００５年，４４，６７１９）を開示した。
【００１１】
これらの密接な関係にある材料はさらに、合成されたままの材料および焼成された材料の両方に対する、（００２）、（１００）、（１０１）および（１０２）反射に対応する格子面間隔ｄ最大値に対する、ＸＲＤ回折パターンを比較することによって区別することができる。（００２）反射に対応する格子面間隔ｄ最大値は典型的には１４．１７から１２．５７オングストローム（約６．１５〜７．０５度２θＣｕ Ｋα放射）の範囲である。（１００）反射に対応する格子面間隔ｄ最大値は典型的には１２．１から１２．５６オングストローム（約７．３〜７．０５度２θ）の範囲である。（１０１）反射に対応する格子面間隔ｄ最大値は典型的には１０．１４から１２．０オングストローム（８．７〜７．３５度２θ）の範囲である。（１０２）反射に対応する格子面間隔ｄ最大値は典型的には８．６６から１０．１３オングストローム（１０．２〜８．７度２θ）の範囲である。以下の表（表１）に、合成されたままの材料および焼成された材料の両方に対する（００２）、（１００）、（１０１）および（１０２）反射に対応する格子面間隔ｄ最大値について、ＸＲＤ回折パターンの存在および／または特徴に基づいて、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−４９、ＥＭＭ−１０、ＭＣＭ−５６およびＴａｔｓｕｍｉらによって報告されたチタノシリケート材料間の差異を要約する。
【表１】
【００１２】
【００１３】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
結晶形態、サイズおよび凝集（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）／凝塊（ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ）、または新規なＸ線回折は触媒作用、特に触媒活性および触媒安定性に関して影響することが知られている。したがって、新規な結晶性モレキュラーシーブ組成物および該新規な結晶性モレキュラーシーブ組成物を製造する方法に対する需要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（概要）
いくつかの実施形態では、本願は、合成されたままの形態および焼成形態で、Ｘ線回折パターンが１４．１７から１２．５７オングストローム（約６．１５〜７．０５度２θＣｕ Ｋα）の範囲での格子面間隔ｄ最大値のピーク、１２．１から１２．５６オングストローム（約７．３〜７．０５度２θＣｕ Ｋα）の範囲での格子面間隔ｄ最大値のピークを含み、および約８．６６から１２．０オングストロームの間で非分離拡散であり、または１０．１４から１２．０オングストローム（８．７〜７．３５度２θＣｕ Ｋα）の範囲での格子面間隔ｄ最大値のピークと８．６６から１０．１３オングストローム（１０．２〜８．７度２θ）の範囲での格子面間隔ｄ最大値のピークの間に谷を示し、ただし最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は、１０．１４から１２．０オングストローム（８．７〜７．３５度２θＣｕ Ｋα）の範囲での最大値と８．６６から１０．１３オングストローム（１０．２〜８．７度２θＣｕ Ｋα）の範囲での最大値とを接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ｄポイントの５０％以上であるＥＭＭ−１２モレキュラーシーブに関する。
【００１６】
他の実施形態では、本願は、合成されたままの形態および焼成形態で、Ｘ線回折パターンが１３．５±０．２５、１２．３３±０．２３オングストロームで格子面間隔ｄ最大値を有するピークを含み、および約８．６６から１２．０オングストロームの間で非分離拡散であり、または１１．０５±０．３オングストロームと９．３１±０．３オングストロームとの間で谷を示すが、最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は、１１．０５±０．１８オングストロームの周辺での最大値と９．３１±０．１３オングストロームの周辺での最大値とを接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ｄポイントの５０％以上であるＥＭＭ−１２モレキュラーシーブに関する。
【００１７】
他の実施形態では、本願は、合成されたままの結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２を製造する方法に関し、該方法は、
（ａ） ＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物、酸性組成物を含有し、空間剤を含有してもよい混合物を提供する工程と、
（ｂ） 合成されたままのＥＭＭ−１２を含む生成物を形成する処理条件で混合物を処理する工程と、
（ｃ） 合成されたままの結晶性ＥＭＭ−１２モレキュラーシーブを回収する工程と、を含む。
他の実施形態では、合成されたままの結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２はさらに焼成条件下で焼成され、焼成されたＥＭＭ−１２を形成し、焼成条件は、１分から５００時間の範囲の時間で３００℃から７００℃の範囲の温度を含む。
【００１８】
いくつかの態様では、ＥＭＭ−１２モレキュラーシーブはさらに、合成されたままの形態および焼成形態で、３．５７±０．０７オングストロームおよび３．４２±０．０７オングストロームでのピークを含むＸ線回折パターンを含む。
他の形態では、ＥＭＭ−１２モレキュラーシーブはさらに、合成されたままの形態および焼成形態で、６．９±０．１５オングストロームでのピークを含むＸ線回折パターンを含む。
【００１９】
さらに他の形態では、ＥＭＭ−１２モレキュラーシーブの組成物は、Ｘ2Ｏ3：（ｎ）ＹＯ2のモル関係を持ち、ただしＸはアルミニウム、ホウ素、鉄およびガリウムの少なくとも１つを含む三価元素であり、Ｙはケイ素およびゲルマニウムの少なくとも１つを含む四価元素であり、ｎは少なくとも約１０である。合成されたままの形態のＥＭＭ−１２モレキュラーシーブでは、無水ベースでＹＯ2のｎモルに対する酸化物のモルを単位として、式（０．００５−１）Ｍ2Ｏ：（１−４）Ｒ：Ｘ2Ｏ3：ｎＹＯ2であらわされ、ただしＭはアルカリ金属またはアルカリ土類金属であり、Ｒは有機部分である。好ましい実施形態では、ｎは約１０から約１５０であり、一層好ましくは約１０から約５０である。好ましい実施形態ではＸはアルミニウムであり、Ｙはケイ素である。
【００２０】
いくつかの実施形態では、焼成されたＥＭＭ−１２モレキュラーシーブはコリジン吸着容量が少なくとも１５０μモル／ｇであり、好ましくは少なくとも２５０μモル／ｇである。
本発明のこれらの側面および他の側面は、以下の詳細な説明、図、および添付の特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１の５〜１１度２θの間のＸＲＤパターンを示す図である。
【図２】実施例１の焼成されたＥＭＭ−１２生成物（下）、元のＥＭＭ−１０―Ｐ材料（中）およびそれを焼成して処理をしていない物質（上）のＸＲＤパターンを示す図である。
【図３】実施例１に関して、合成されたままのＥＭＭ−１２（上）、ＥＭＭ−１０−Ｐ（中）および焼成されたＥＭＭ−１２（下）の29Ｓｉ ＭＡＳ（Ｂｌｏｃｈ ｄｅｃａｙ）ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【図４】ＥＭＭ−１０−Ｐ（実施例１）および合成されたままのＥＭＭ−１２（実施例１）の13Ｃ ＣＰＭＡＳ ＮＭＲを示す図である。
【図５】実施例１に関して、ＥＭＭ−１０−Ｐ（上）、合成されたままのＥＭＭ−１２（中）および焼成されたＥＭＭ−１２（下）の27Ａｌ ＭＡＳ（Ｂｌｏｃｈ ｄｅｃａｙ）ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【図６】焼成されたＥＭＭ−１２（実施例１）の1Ｈ ＭＡＳ ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【図７】実施例２の焼成されたＥＭＭ−１２生成物（下）および実施例２の元のＥＭＭ−１０―Ｐ材料（上）のＸＲＤパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（詳細な説明）
（概要）
本願に引用したすべての特許、特許出願、試験方法（ＡＳＴＭ方法、ＵＬ方法、および同様の方法など）、先行文献、記事、刊行物、マニュアル、および他の文献は、そのような組み込みが許されるすべての法域であって、本願と矛盾しない範囲内で参照により本願にすべて組み込まれる。
本願に数値の下限および数値の上限が記載されている場合には、すべての下限からすべての上限の範囲が考慮される。本願の例示的実施形態が詳細に記載されたが、多様な他の変更形態が当業者には明らかであり、本願の精神および範囲を逸脱しない範囲で当業者には容易に想到できることが理解されるであろう。したがって、本願に添付の特許請求の範囲を実施例に限定する意図は無く、明細書に記載される記述よりもむしろ特許請求の範囲が、本願に関連する当業者にとって均等物として取り扱われるすべての特徴を含む、本願に存在する特許可能な新規性のすべての特徴を含んでいると解釈される。
本明細書で使用される場合、用語「骨格タイプ」は「Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｆｒａｍｅ ｗｏｒｋ Ｔｙｐｅｓ，」２００１年に記載された意味で使用される。
本明細書で使用される場合、周期律表の元素番号はＣｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎｅｗｓ，６３（５），２７（１９８５）に使用されている用例に従う。
【００２３】
Ｘ線粉末回折パターン
格子面間隔ｄはオングストローム単位（Å）で演算され、相対線強度Ｉ／Ｉｏは、バックグラウンドに対して最も強い線の強度をＩｏ、１００とカウントし、プロフィールフィッティング法（または二次導関数）を使用して求めた。強度はＬｏｒｅｎｔｚ効果および分極効果に対して補正しなかった。相対強度は、ＶＳ＝非常に強い（６０よりも大きく１００以下）、Ｓ＝強い（４０よりも大きく６０以下）、Ｍ＝中間（２０よりも大きく４０以下）およびＷ＝弱い（０から２０）という記号で表した。一本の線として表記される回折データは、結晶相変化が相異する場合などの特定の条件下の多重重複線から構成される場合があり、分離した線または部分的に分離した線としてあらわれる場合があることを理解するべきである。典型的には、結晶相変化には、構造の変化を伴わない、単位胞パラメーターの軽微な変化および／または結晶の対称性の変化が含まれる。これらの軽微な効果は、相対強度の変化を含め、カチオン含有量、骨格組成、細孔充填の性質及び程度、および熱履歴および／または水熱履歴の違いによっても生じる。ＭＣＭ−２２と類似材料、たとえば、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、およびＰＳＨ−３とを比較した場合には、回折パターンの他の変化は材料間の重要な相異を示すことができる。
【００２４】
格子面間隔ｄは、最大値からベースラインまでの５０％強度値で定義されるハーフハイト（ｈａｌｆ ｈｅｉｇｈｔ）において、約１．５度以上のピーク幅を示す場合にブロードと判断した。
明細書で使用される場合、用語「ＸＲＤ判別可能なピーク」とは、バックグランドノイズレベルの平均の少なくとも２倍を有する、明確に定義されるピーク最大値を有するＸＲＤピークによって定義される。
明細書で使用される場合、ＸＲＤの用語「非ディスクリート」ピーク（「非分離」ピークともいう）とはピークの間に単調なプロファイル（連続する点がノイズの範囲内で一貫して増加（または一定になる）または減少する（または一定になる）のどちらか）を有するピークを意味する。
明細書で使用される場合、ＸＲＤの用語「ディスクリート」ピーク（「分離」ピークともいう）とは、非ディスクリート（非分離）ではないＸＲＤピークを意味する。
【００２５】
図１は実施例１の生成物の５度２θから１１度２θの間のＸＲＤパターンを図示する。１０．１４から１２．０オングストロームの範囲の格子面間隔ｄ最大値と８．６６から１０．１３オングストロームの範囲の格子面間隔ｄ最大値との間の最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は、Ｂとして示され、最下点（点ａ）と、最下点（点ａ）と同一のＸＲＤ格子面間隔ｄでのバックグランド補正ラインの線上の点（点ｂ）との間の距離である。点ｂと、１０．１４から１２．０オングストロームの範囲の格子面間隔ｄ最大値と８．６６から１０．１３オングストロームの範囲の格子面間隔ｄ最大値とを接続する線上での最下点と同一のＸＲＤ格子面間隔ｄでの点（点ｃ）との間の距離は、Ａとして表す。
【００２６】
ＥＭＭ−１２の組成物
いくつかの実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物は、合成されたままの形態および焼成形態では、Ｘ線回折パターンに、１４．１７から１２．５７オングストローム（約６．１５〜７．０５度２θＣｕ Ｋα）の範囲でたとえば１３．５±０．２５オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値を有するピークと、１２．１から１２．５６オングストローム（約７．３〜７．０５度２θ）の範囲でたとえば１２．３３±０．２３オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値を有するピークとを含み、および約８．６６から１２．０オングストロームの間で非分離拡散であり、または１０．１４から１２．０オングストローム（８．７〜７．３５度２θ）の範囲でたとえば１１．０５±０．３オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値を有するピークと、８．６６から１０．１３オングストローム（１０．２８．７度２θ）の範囲でたとえば９．３１±０．３オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値を有するピークとの間に谷を示し、最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は、１０．１４から１２．０オングストローム（８．７〜７．３５度２θ）の範囲での格子面間隔ｄ最大値と８．６６から１０．１３オングストローム（１０．２〜８．７度２θ）の範囲での格子面間隔ｄ最大値とを接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ｄポイントの５０％以上である。
【００２７】
いくつかの実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物は、合成されたままの形態および焼成形態では、Ｘ線回折パターンは１３．２５±０．５、１２．３３±０．２３で格子面間隔ｄ最大値のピークを有し、約８．８５から１１．０５オングストロームの間は非分離拡散であり、または１１．０５±０．３オングストロームのピークと９．３１±０．３オングストロームのピークとの間に谷を示し、最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は１１．０５±０．１８オングストロームの周辺と９．３１±０．１３オングストロームの周辺での最大値を接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ｄポイントの５０％以上である。
さらなる実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物はさらに、合成されたままの形態および焼成形態では、Ｘ線回折パターンは３．５７±０．０６オングストロームおよび３．４３±０．０６オングストロームで格子面間隔ｄ最大値のピークを含む。なおさらなる実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物はさらに、合成されたままの形態および焼成形態では、６．９±０．１５オングストロームで格子面間隔ｄ最大値のピークを含むＸ線回折パターンを有する。なおさらなる実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物はさらに、合成されたままの形態および焼成形態では、３．９６±０．０８オングストロームで格子面間隔ｄ最大値のピークを含むＸ線回折パターンを有する。
【００２８】
他の実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物は、合成されたままの形態および焼成形態で、１３．５±０．５オングストローム（Ｍ−ＶＳ）、１２．３３±０．２３オングストローム（Ｍ−ＶＳ）で格子面間隔ｄ最大値および相対強度のピークを含むＸ線回折パターンを含み、約８．８５から１１．０５オングストローム（Ｗ−Ｓ）の間で非分離拡散であり、１１．０５±０．１８オングストローム（Ｗ−Ｓ）でのピークと９．３１±０．１３オングストローム（Ｗ−Ｓ）でのピークとの間で谷を示すが、最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は、１１．０５±０．２オングストロームの周辺と９．３１±０．２オングストロームの周辺との最大値を接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ｄポイントの５０％以上である。
【表２】
【００２９】
他の実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物はさらに、合成されたままの形態および焼成形態では、３．５７±０．０６オングストローム（Ｗ−Ｍ）および３．４３±０．０６オングストローム（Ｍ−ＶＳ）で格子面間隔ｄ最大値のピークを含むＸ線回折パターンを有する。なおさらなる実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物さらに、合成されたままの形態および焼成形態では、６．９±０．１５オングストローム（Ｗ−Ｍ、ブロード）で格子面間隔ｄ最大値のピークを含むＸ線回折パターンを有する。なおさらなる実施形態では、ＥＭＭ−１２の組成物さらに、合成されたままの形態および焼成形態では、３．９６±０．０８オングストローム（Ｗ−ＶＳ、ブロード）で格子面間隔ｄ最大値のピークを含むＸ線回折パターンを有する。
いくつかの好ましい実施形態では、結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２のＸ線回折パターンはさらに表２に挙げられる格子面間隔ｄ最大値および強度でピークを含む。
いくつかの実施形態では、本願に開示された結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２のＸ線回折パターンはさらには、２８±２オングストロームでの格子面間隔ｄ最大値を含む。
いくつかの実施形態では、ＥＭＭ−１２は、ＥＭＭ−１０の約２００μモル／ｇまで、およびＭＣＭ−２２の１２０μモル／ｇまでに比較して、１５０μモル／ｇよりも大きく、好ましくは２００μモル／ｇよりも大きく、一層好ましくは２５０μモル／ｇよりも大きく、さらに一層好ましくは３００μモル／ｇよりも大きく、最も好ましくは３５０μモル／ｇよりも大きい異常に高いコリジン数を示す。
【００３０】
合成されたままのＥＭＭ−１２および焼成されたＥＭＭ−１２の化学組成物
本願の合成されたままのＥＭＭ−１２モレキュラーシーブ材料は、酸化物のモル比で表した以下の組成である。
ＹＯ2／Ｘ2Ｏ3は１０から無限大の範囲または１０から５０の範囲であり、
Ｍ／Ｘ2Ｏ3は０．００５−０．１の範囲であり、
Ｒ／Ｘ2Ｏ3は１−４の範囲である。
本願の焼成されたＥＭＭ−１２モレキュラーシーブ材料は、合成されたままのＥＭＭ−１２から少なくとも大多数の有機テンプレートＲを除去する焼成条件で、合成されたままのＥＭＭ−１２を焼成することによって調製されてもよい。
【００３１】
ＥＭＭ−１２の製造プロセス
いくつかの実施形態では、本願は、合成されたままの結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２を製造する方法に関し、該方法は、
（ａ）ＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物および酸性組成物を含有し、空間剤を含有してもよい混合物を提供するステップと、
（ｂ）合成されたままのＥＭＭ−１２を含有する生成物を形成する処理条件で混合物を処理する工程と、
（ｃ）酸処理された結晶性モレキュラーシーブを回収する工程と、を含む。
【００３２】
いくつかの好ましい実施形態では、合成されたままのＥＭＭ−１２は以下のプロセスによって製造される。
（１）Ｓｉ／Ａｌ2を１０〜無限大の範囲、好ましくは約１０から１５０の範囲で含有するＥＭＭ−１０−Ｐと、硝酸、硫酸、塩酸、シュウ酸の少なくとも１つを含有する酸性組成物であって、前記酸の濃度は１０Ｎ以下、好ましくは１Ｎ未満の酸性組成物と、を含有し、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、およびテトラエチルシラン（ＴＥＯＳ）の少なくとも１つ、好ましくはＴＥＯＳを含有する空間剤を含有してもよい混合物をする提供する工程、および
（２）１時間〜２４時間の範囲の時間と、５０℃から１７０℃の範囲の温度を含み、攪拌速度の範囲が０〜１０００ｒｐｍであってもよい処理条件で工程（１）の混合物を処理する工程。
【００３３】
工程（ａ）の混合物は、ＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物、酸性組成物を含有し、空間剤をさらに含有してもよく、酸性組成物に対するＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物の固体含有量の重量比およびＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物の固体含有量に対する空間剤の重量比を下記表（表３）に示す。処理温度および処理時間の有用で好ましい範囲を表３に示す。
【表３】
【００３４】
以下の酸性組成物に対する固体含有量の重量比の有用な下限は、０．００１、０．０１、０．０５、０．１、０．５、１、５、１０、５０、１００および５００である。以下の酸性組成物に対する固体含有量の重量比の有用な上限は０．０１、０．０５、０．１、０．５、１、５、１０、５０、１００、５００および１０００である。酸性組成物に対する固体含有量の重量比は、下限が上限以下である限り、上述の下限の何れかと、上述の上限の何れかとの間の範囲である。一実施形態では、酸性組成物に対する固体含有量の重量比は０．０１から１００、または、０．１から１０、または、０．１から５の範囲の量であってもよい。
以下の比は固体含有量に対する空間剤の重量比の下限として有用であり、０、０．００１、０．０１、０．０５、０．１、０．５、１、および１．５である。以下の比は固体含有量に対する空間剤の重量比の上限として有用であり０．００１、０．０１、０．０５、０．１、０．５、１、１．５、および２である。固体含有量に対する空間剤の重量比の下限値が固体含有量に対する空間剤の重量比の上限値以下である限り、固体含有量に対する空間剤の重量比は、上述の固体含有量に対する空間剤の重量比の下限値の何れかと、上述の固体含有量に対する空間剤の重量比の上限値の何れかとの間である。一実施形態では、固体含有量に対する空間剤の重量比は０から２、または、０から１、または、０．１から０．５の範囲の量であってもよい。
【００３５】
以下の温度（℃）の有用な下限処理温度は２５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、および２００である。以下の温度（℃）の有用な上限処理温度は５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、および２５０である。下限処理温度が上限処理温度以下である限り、処理温度（℃）は、上述の上限処理温度の何れかと上述の下限処理温度の何れかとの間の範囲である。一実施形態では、処理温度は、２５℃から２５０℃、または、７０℃から２００℃、または、９０℃から１７０℃の範囲の量であってもよい。
処理のための以下の時間（ｈｒ）の有用な下限時間は０．０１、１、５、１０、２０、３０、５０、１００、および１５０である。処理のための以下の時間（ｈｒ）の有用な上限時間は１、５、１０、２０、４０、５０、７０、１００、１５０、２００、および２４０である。処理のための下限時間が処理のための上限時間以下である限り、処理のための時間（ｈｒ）は、処理のための上述の下限時間の何れかと、処理のための上述の上限時間の何れかとの間である。一実施形態では、処理のための時間は１から１００、または、１から４８、または、１から２４の範囲の量であってもよい。
【００３６】
（１） ＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物
本願に使用されるＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物は、その全体が参照により本願明細書に援用される米国特許出願番号第１１／８２３，１２９号に開示されているＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物、およびその全体が参照により本願明細書に援用される米国特許出願番号第１１／８２７，９５３号に開示される合成されたままのＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブ組成物の少なくとも１つを含む。
ＥＭＭ−１０−Ｐ組成物はＥＭＭ−１０−Ｐとして規定される結晶性モレキュラーシーブに関連し、それは合成されたままの形態で、格子面間隔ｄの最大値が１３．１８±０．２５オングストロームと１２．３３±０．２３オングストロームにあるＸ線回折パターンを持ち、１３．１８±０．２５オングストロームにある格子面間隔ｄの最大値のピーク強度は、１２．３３±０．２３オングストロームにある格子面間隔ｄの最大値のピーク強度の少なくとも９０％である。さらに、ＥＭＭ−１０−ＰモレキュラーシーブのＸ線回折パターンには、さらに１１．０６±０．１８オングストロームと、９．２５±０．１３オングストロームとでの格子面間隔ｄの最大値の判別可能な２つのＸＲＤピークを含み、１１．０６±０．１８オングストロームでの格子面間隔ｄの最大値のピーク強度は９．２５±０．１３オングストロームでの格子面間隔ｄの最大値のピーク強度以上である。さらに、１１．０６±０．１８オングストロームと９．２５±０．１３オングストロームとでの格子面間隔ｄの最大値のピークは非ディスクリートピークであってもよい。
【００３７】
さらに、ＥＭＭ−１０−ＰはＮ2ＢＥＴ法による測定で総表面積が４５０ｍ2／ｇよりも大きいＭＣＭ−２２族結晶性モレキュラーシーブに関連し、好ましくは硝酸アンモニウムによる置換と焼成によりＨ型に転換した後の総表面積に対する外部表面積の割合は０．１５未満であり、外部表面積はＮ2ＢＥＴ法のｔ−プロットによって決定される。
さらにＥＭＭ−１０−Ｐは平板状の形態のＭＣＭ−２２族結晶性モレキュラーシーブに関連し、少なくとも５０質量％の結晶性モレキュラーシーブが、ＳＥＭで測定したとき、１μｍを超える結晶径、好ましくは２μｍを超える結晶径を有し、好ましくは少なくとも５０質量％の結晶性モレキュラーシーブが、ＳＥＭで測定したとき、約０．０２５μｍの結晶厚みを有する。
その全体が参照により本願明細書に援用される米国特許出願番号第１１／８２７，９５３号に開示される新規のＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブは、合成されたままの形態で、Ｘ線回折パターンには格子面間隔ｄの最大値のピークが１２．３３±０．２３オングストロームにあり、１２．５７から約１４．１７オングストロームの間に格子面間隔ｄの最大値の判別可能なピークが有り、８．８から１１オングストロームの間に格子面間隔ｄの最大値の非分離ピークが有り、１２．５７から約１４．１７オングストロームの間の格子面間隔ｄの最大値のピーク強度は、１２．３３±０．２３オングストロームの格子面間隔ｄの最大値のピーク強度の９０％未満である。
米国特許出願番号第１１／８２７，９５３号に開示されるＥＭＭ−１０−Ｐは、表４に示されるモル比の組成物を含有する混合物を結晶化することによって製造されてもよい。
【表４】
【００３８】
結晶化の後に、ＥＭＭ−１０−Ｐ生成物は表５に示されるモル比の組成物を含有する。
【表５】
【００３９】
その全体が参照により本願明細書に援用される米国特許出願番号第１１／８２７，９５３号は新規な結晶性ＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブを開示する。米国特許出願番号第１１／８２７，９５３号に開示される合成されたままの組成物は新規な結晶性ＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブであり、合成されたままの形態で、Ｘ線回折パターンには格子面間隔ｄの最大値のピークが１２．３３±０．２３オングストロームにあり、１２．５７から約１４．１７オングストロームの間に格子面間隔ｄの最大値の判別可能なピークが有り、８．８から１１オングストロームの間に格子面間隔ｄの最大値の非分離ピークが有り、１２．５７から約１４．１７オングストロームの間の格子面間隔ｄの最大値のピーク強度は、１２．３３±０．２３オングストロームの格子面間隔ｄの最大値のピーク強度の９０％未満である。米国特許出願番号第１１／８２７，９５３号の合成されたままの組成物はさらに３．５７±０．０６および３．４３±０．０６オングストロームおよび／または２８±１オングストロームに格子面間隔ｄの最大値のＸＲＤピークが有る。
さらに、米国特許出願番号第１１／８２７，９５３号の合成されたままの組成物のＸ線回折パターンは、実質的に表６に示す値および相対強度を含む。
【００４０】
【表６】
酸性組成物に対するＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物の固体含有量の質量比、およびＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物の固体含有量に対する空間剤の質量比に使用されるＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物の固体含有量は、ＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物中の四価元素酸化物および三価元素酸化物の総質量によって演算される。
【００４１】
（２） 酸性組成物
本願に有用な酸性組成物は、酸性溶質と溶媒とを含有する。酸性溶質は、硝酸、塩酸および硫酸などの無機酸、および、シュウ酸および酢酸などの有機酸の少なくとも１つ、または何れかの無機酸と有機酸との組み合わせを含有する。好ましくは、酸性溶質は硝酸である。溶媒は、水、メタノール、エタノール、アセトンおよびジメチルスルホン（ＤＭＳＯ）の少なくとも１つを含む。
酸性組成物の酸濃度は０．００１から１０の範囲である。以下の酸濃度の有用な下限は０．００１、０．０１、０．０５、０．１、０．５、１、２、３、４、５、６、７、８、および９である。以下の酸濃度の有用な上限は０．０１、０．０５、０．１、０．５、１、２、３、４、５、６、７、８、９、および１０である。下限が上限以下である限り、酸濃度は上述の下限の何れかと、上述の上限の何れかとの間の範囲に入る。一実施形態では、酸濃度は０．００１から５、または、０．０１から４、および代替的に０．１から２の範囲の量であってもよい。
酸性組成物に対する固体含有量の重量比で使用される酸性組成物の重量は、酸性溶質および溶媒の総重量に基づいて演算された。
【００４２】
（３） 任意成分の空間剤
酸性処理工程では、空間剤を含有してよい。有用な空間剤は、拡大された形態の前駆体（すなわち、合成されたままの形態および焼成された形態の両方で１３．５±０．２５で明白な（００２）ピークを有する）を安定化することができるケイ素部分を供給できるすべての製剤である。
空間剤の化合物の例としては、四価元素、三価元素、および／または五価化合物の有機化合物、例えば有機珪素化合物、有機ゲルマニウム化合物、有機チタニウム化合物、有機ほう素化合物、有機アルミニウム化合物、および有機りん化合物などが挙げられる。有機珪素ケイ素化合物は、シリコーン、シロキサン、ならびに、ジシランおよびアルコキシシランなどのシランを含むポリシロキサンを含有してもよい。
【００４３】
本発明で使用できるシリコーン化合物は、以下に挙げられる。
【化１】
ただしＲ1は水素、フッ化物、ヒドロキシ、アルキル、アラルキル、アルカリルまたはフルオロアルキルである。炭化水素置換基は一般には、１から約１０炭素原子を含有し、好ましくはメチル基またはエチル基である。Ｒ2はＲ1と同一の基から選択され、ｎは整数であって少なくとも２であり、一般には２から約１０００の範囲である。使用されるシリコーン化合物の分子量は、一般に約８０から約２０，０００の間、好ましくは約１５０から約１０，０００の間である。代表的なシリコーン化合物としては、ジメチルシリコーン、ジエチルシリコーン、フェニルメチルリコーン、メチルハイドロゲンシリコーン、エチルハイドロゲンシリコーン、フェニルハイドロゲンシリコーン、フルオロプロピルシリコーン、エチルトリフルオロプロピルシリコーン、テトラクロロフェニルメチル メチルエチルシリコーン、フェニルエチルシリコーン、ジフェニルシリコーン、メチルトリシリコーン、テトラクロロフェニルエチル−シリコーン、メチルビニルシリコーンおよびエチルビニルシリコーンが挙げられる。シリコーン化合物は直鎖である必要はなく、たとえばヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサフェニルシクロトリシロキサンおよびオクタフェニルシクロテトラシロキサンのような環式であってもよい。これらの化合物の混合物は、他の官能基を含むシリコーンとして使用されてもよい。
【００４４】
有用なシロキサンおよびポリシロキサンとしては、非限定的な例として、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、ヘキサエチルシクロトリシロキサン、オクタエチルシクロテトラシロキサン、ヘキサフェニルシクロトリシロキサンおよびオクタフェニルシクロ−テトラシロキサンが挙げられる。
【００４５】
有用なシラン、ジシラン、またはアルコキシシランとしては、以下の一般式を有する有機置換シランが挙げられる。
【化２】
ただしＲは水素、アルコキシ、ハロゲン、カルボキシ、アミノ、アセトアミド、トリアルキルシリルオキシなどの反応基であり、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3はＲと同じであってもよく、または有機ラジカルであってもよく、有機ラジカルとしては、１から約４０炭素原子のアルキル、アルキルの有機部分が１から約３０炭素原子を含み、アリール基はさらに置換されてもよい約６から約２４炭素原子を含むアルキルまたはアリールカルボン酸、約７から約３０炭素原子を含むアルキルアリールおよびアリールアルキル基が挙げられる。好ましくは、アルキルシランのアルキル基の鎖長は約１から約４炭素原子である。混合物が使用されてもよい。
シランまたはジシランとしては、非限定的な例として、ジメチルフェニルシラン、フェニルトリメチルシラン、トリエチルシランおよびヘキサメチルジシランが挙げられる。有用なアルコキシシランは少なくとも１つのケイ素−水素結合を含有するものである。
【００４６】
触媒および吸着
モレキュラーシーブおよび／またはゼオライトの要約は、モレキュラーシーブの製造、修飾および特徴に関しては、「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｅｖｅｓ−Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ」；（Ｒ． Ｓｚｏｓｔａｋ、Ｂｌａｃｋｉｅ Ａｃａｄｅｍｉｃ ＆ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ，ロンドン，１９９８年，第２版）という本に記載されている。モレキュラーシーブに加えて、アモルファス材料、主にシリカ、アルミニウムシリケイトおよび酸化アルミニウムは吸着剤および触媒担体として使用されてきた。多くの長く知られてきた成形技術、たとえば噴霧乾燥、錠剤化、ペレット化および押し出し成形が、触媒、吸着およびイオン交換に使用される微細孔および他のタイプの多孔性の材料の両方の、たとえば、球状粒子、押し出し物、ペレットおよび錠剤の形状のマクロ構造を製造するために使用されてきたし、使用されている。これらの技術の要約は、「Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ，」Ａ． Ｂ． Ｓｔｉｌｅｓ ａｎｄ Ｔ． Ａ． Ｋｏｃｈ，Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ，ニューヨーク，１９９５年に記載されている。
【００４７】
所望の範囲まで、合成されたままの材料の元の金属カチオンは当該技術分野において知られている技術に従って、少なくとも一部が、他のカチオンとのイオン交換によって置換できる。好ましい置換カチオンとしては、金属イオン、水素イオン、水素前駆体、たとえば、アンモニウムイオンおよびそれらの混合物が挙げられる。特に好ましいカチオンは、特定の炭化水素転化反応の触媒活性を調整するものである。これらの例としては、水素、希土類金属および元素の周期表の１−１７族、好ましくは２−１２族の金属が挙げられる。
本願のＥＭＭ−１２結晶性モレキュラーシーブは、有機化合物転化プロセスで吸着剤または触媒として使用される場合には、一般に、少なくとも部分的に脱水される。これは、空気または窒素などの雰囲気中で、大気圧、準大気圧または超大気圧において、たとえば３０分から４８時間の間、たとえば２００℃から５９５℃の範囲の温度に加熱することによって実施される。脱水の程度は、４８時間、乾燥窒素流（０．００１ｋＰａ未満の水蒸気分圧）における５９５℃での、モレキュラーシーブサンプルの総重量損失に対する重量損失の割合によって測定される。脱水は室温（約２５℃）で単にシリカートを真空に置くが、十分な量を脱水させるために十分な時間をかけることによっても実施することができる。
【００４８】
本願のＥＭＭ−１２結晶性モレキュラーシーブは特にその金属、水素およびアンモニウム型において、熱処理によって別の型に有益に転化され得る。この熱処理は、一般にこれらの型の１つを少なくとも１分であって一般に１０００時間以下、少なくとも３７０℃の温度で加熱することによって実施される。熱処理には大気圧より低い圧力を使用できるが、大気圧が便宜上好ましい。熱処理は約９２５℃までの温度で実施できる。熱処理生成物は特定の炭化水素転化反応の触媒に特に有用である。熱処理生成物は、特にその金属、水素およびアンモニウム型において、炭化水素転化反応等の特定の有機物質の触媒に特に有用である。該反応の非限定的な例としては、触媒反応の記載としてそれぞれが参照により本願明細書に援用される米国特許第４，９５４，３２５号；第４，９７３，７８４号；第４，９９２，６１１号；第４，９５６，５１４号；第４，９６２，２５０号；第４，９８２，０３３号；第４，９６２，２５７号；第４，９６２，２５６号；第４，９９２，６０６号；第４，９５４，６６３号；第４，９９２，６１５号；第４，９８３，２７６号；第４，９８２，０４０号；第４，９６２，２３９号；第４，９６８，４０２号；第５，０００，８３９号；第５，００１，２９６号；第４，９８６，８９４号；第５，００１，２９５号；第５，００１，２８３号；第５，０１２，０３３号；第５，０１９，６７０号；第５，０１９，６６５号；第５，０１９，６６４号；および第５，０１３，４２２号に記載されたものがある。
【００４９】
本願に開示されるＥＭＭ−１２結晶性モレキュラーシーブは広い範囲の粒子サイズに形成される。一般的に言えば、粒子は粉末、顆粒、または押出物などの成形品の形態であってもよい。触媒が押し出し成形などによって成形される場合には、結晶は乾燥前に押し出され、または部分的に乾燥されてから押し出される。
本願のＥＭＭ−１２結晶性モレキュラーシーブは、本願に開示のＥＭＭ−１３結晶性モレキュラーシーブとは異なる吸着特性を有する蒸気相または液相の成分の混合物から少なくとも１つの成分を分離するためなどに、吸着剤として使用されてもよい。すなわち、選択的に１つの成分を吸着するために混合物を本願のＥＭＭ−１２結晶性モレキュラーシーブと接触させることによって、本願に開示のＥＭＭ−１２結晶性モレキュラーシーブとは異なる吸着特性を有する成分の混合物から、少なくとも１つの成分を部分的にまたは実質的にすべてを分離することができる。
【００５０】
本願に開示されるＥＭＭ−１２結晶性モレキュラーシーブは、分離プロセスおよび炭化水素転化プロセスを含む広範囲のプロセスで触媒として有用である。本願のＥＭＭ−１２結晶性モレキュラーシーブそれのみにより、または他の結晶性触媒を含む１つまたは複数の他の触媒的に活性な物質との組み合わせによって効果的に触媒される炭化水素転化プロセスの具体的な実施例は以下に挙げられる。
（ｉ）、、約３４０℃から約５００℃の温度、約１０１から約２０２００ｋＰａ−ａ（絶対値）の圧力、約２時間-1から約２０００時間-1の毎時重量空間速度および約１／１から約２０／１の芳香族炭化水素／オレフィンモル比を、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、芳香族炭化水素、例えばベンゼンを長鎖のオレフィン、たとえばＣ14などのオレフィンによってアルキル化して、長鎖アルキル芳香族化合物を提供し、それはさらにスルフォン化されて合成洗浄剤を与える。
（ｉｉ）約１０℃から約１２５℃の温度、約１０１から約３０３０ｋＰａ−ａの圧力、および５時間-1から約５０時間-1の芳香族炭化水素の毎時重量空間速度（ＷＨＳＶ）を、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、芳香族炭化水素を気体オレフィンによりアルキル化して短鎖アルキル芳香族化合物を与える。たとえば、ベンゼンのプロピレンによるアルキル化によってクメンを提供する。
（ｉｉｉ）約３１５℃から約４５５℃の温度、約３０００から約６０００ｋＰａ−ａの圧力、約０．４時間-1から約０．８時間-1のＷＨＳＶ−オレフィン、約１時間-1から約２時間-1のＷＨＳＶ−改質ガソリンおよび約１．５から２．５のｖｏｌ／ｖｏｌ燃料ガス原料のガスリサイクルを、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、Ｃ５オレフィンを含む燃料ガスによって、相当量のベンゼンおよびトルエンを含む改質ガソリンをアルキル化し、特に、モノおよびジアルキル体を提供する。
【００５１】
（ｉｖ）約１６０℃から約２６０℃の温度および約２６００から３５００ｋＰａ−ａの圧力を、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、芳香族炭化水素、たとえば、ベンゼン、トルエン、キシレンおよびナフタレンを、たとえば、Ｃ１４オレフィンなどの長鎖オレフィンでアルキル化し、アルキル化された芳香族潤滑剤ベースストックを提供する。
（ｖ）約２００℃から約２５０℃の温度、約１５００から２３００ｋＰａ−ａの圧力および約２時間-1から約１０時間-1の総ＷＨＳＶを、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、フェノールをオレフィンまたは等価なアルコールでアルキル化し、長鎖アルキルフェノールを提供する。
（ｖｉ）約４２５℃から約７６０℃の温度および約１７０から約１５０００ｋＰａ−ａの圧力を、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、軽質パラフィンをオレフィンおよび芳香族化合物へ転化する。
（ｖｉｉ）約１７５℃から約３７５℃の温度および約８００から約１５０００ｋＰａ−ａの圧力を、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、軽質オレフィンをガソリン、蒸留物および潤滑剤の範囲の炭化水素へ転化する。
（ｖｉｉｉ）約３４０℃から約４５５℃の温度、約３０００から約１８０００ｋＰａ−ａの圧力、約１７６から約１７６０リットル／リットルの水素循環および約０．１から１０時間-1毎時液体空間速度（ＬＨＳＶ）を、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、約２６０℃よりも高い初期沸点を有する炭化水素流を品質改善するために２段階水素化分解して、第１の段階では本願のＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブを８−１０族の金属と組み合わせて触媒として使用し、第２の段階では第１の段階からの生成物流を、ゼオライトベータを８−１０族の金属と組み合わせて触媒として使用して反応させて、上質の蒸留物およびガソリン沸点範囲の生成物を得る。
【００５２】
（ｉｘ）約３５０℃から約４００℃の温度、約１００００から約１１０００ｋＰａ−ａの圧力、約０．４から約０．６のＬＨＳＶおよび約５２８から約８８０リットル／リットルの水素循環を、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件で、触媒としての本願のＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブおよび水素化成分、または該触媒とゼオライトベータの混合物の存在下での水素化分解／脱ロウを組み合わせた工程。
（ｘ）約２０℃から約２００℃の温度、２００から約２００００ｋＰａ−ａの圧力、約０．１時間-1から約２００時間-1のＷＨＳＶ（時間グラム−ゼオライトあたりのグラムオレフィン）および約０．１／１から約５／１のアルコールとオレフィンとの供給モル比を、別々にまたは何れかの組み合わせで含む転化条件で、アルコールをオレフィンと反応させ混合エーテルを得る反応。たとえば、メタノールをイソブテンおよび／またはイソペンタンと反応させメチル−ｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）および／またはｔ−アミルメチルエーテル（ＴＡＭ）を得る反応。
（ｘｉ）約３１５℃から約５９５℃の温度、約１０１から約７２００ｋＰａ−ａの圧力、約０（水素を添加しない）から約１０の水素／炭化水素モル比および約０．１時間-1から約３０時間-1のＷＨＳＶを、別々にまたは何れかの組み合わせで含む反応条件での、補助材料（ｃｏ−ｆｅｅｄ）としてのＣ9＋芳香族化合物によるトルエンの不均化反応。
【００５３】
（ｘｉｉ）イソブチルベンゼンとプロピレンオキシドを反応させ、中間体２−（４−イソブチルフェニル）プロパノールを与え、その後該アルコールの対応するカルボン酸への酸化による薬理学的に活性な化合物２−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸、すなわちイブプロフェンの調製。
（ｘｉｉｉ）その全体が参照により本願明細書に援用される独国特許第ＤＥ３，６２５，６９３号に記載された、、アミンとヘテロ環繊維−反応性の成分との反応における酸−結合剤としての使用であって、実質的に塩を含まない反応性の染料含有溶液を調製する染料の調製における使用。
【００５４】
（ｘｉｖ）その全体が参照により本願明細書に援用される米国特許第４，７２１，８０７号に記載されているように、２，６−トルエンジイソシアナート（２，６−ＴＤＩ）をその異性体から分離するための吸着剤としての使用であって、２，６−ＴＤＩおよび２，４−ＴＤＩを含有する供給混合物をＫイオンとカチオン交換された本願のＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブと接触させて２，６−ＴＤＩを吸収し、その後トルエンを含有する溶離材によって溶離された２，６−ＴＤＩを回収する。
（ｘｖ）その全体が参照により本願明細書に援用される米国特許第４，７２１，８０６号に記載されているように、２，４−ＴＤＩをその異性体から分離するための吸着剤としての使用であって、２，４−ＴＤＩおよび２，６−ＴＤＩを含有する供給混合物を、Ｎａ、Ｃａ、Ｌｉおよび／またはＭｇイオンとカチオン交換された本願のＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブと接触させて２，４−ＴＤＩを吸収し、その後トルエンを含有する溶離材によって溶離された２，４−ＴＤＩを回収する。
（ｘｖｉ）約２３０℃から約４２５℃の温度および約４５７から約２２０００ｋＰａ−ａの圧力を別々にまたは何れかの組み合わせで含む条件で、水素化金属を含む本願のＭＣＭ−２２族モレキュラーシーブの触媒の上で、ジュレンを含有する底部留分を水素と接触させることを含む、メタノールからガソリンへの触媒転化によって得られる９０−２００℃＋底部留分のジュレン含有量を減少させる工程。
（ｘｖｉｉ）ベンゼンのアルキル化、その後のアルキルベンゼンヒドロペルオキシドの生成およびフェノールおよびケトンへのアルキルベンゼンヒドロペルオキシドの開裂を経て行われる、フェノールおよびケトンを同時に生成する工程。たとえば国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００８５５７に記載されているもののような、ベンゼンとプロピレンからフェノールとアセトンへ、ベンゼンとＣ4オレフィンからフェノールとメチルエチルケトンへ、その後国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００８５５４に記載されるような、フェノールとアセトンからビス−フェノール−Ａへの転化、たとえば国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００８５５１に記載されるような、ベンゼンからフェノールとシクロヘキサノン、またはベンゼンとエチレンからフェノールとメチルエチルケトンへの転化を行うことができる。
（ｘｖｉｉｉ）モノアルキルベンゼンへの選択性が要求されるベンゼンアルキル化反応、たとえば、国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００８５５７に記載されているようにベンゼンと、直鎖ブテンが多いＣ4オレフィン原料から選択的にｓｅｃ−ブチルベンゼンを製造する工程。好ましくは、約６０℃から約２６０℃の温度、たとえば約１００℃から２００℃、７０００ｋＰａ−ａ以下の圧力、並びにＣ4アルキル化剤に基づく毎時重量空間速度（ＷＨＳＶ）が約０．１から５０時間-1の原料供給および約１から約５０のＣ4アルキル化剤に対するベンゼンのモル比でベンゼンとＣ4オレフィン原料を同時に供給し、本発明の触媒によってこの転化が実施される工程。
（ｘｉｘ）たとえば、ポリアルキルベンゼントランスアルキル化などのトランスアルキル化工程。
【００５５】
多くの触媒の場合には、有機転化プロセスに使用される温度および他の条件に耐性のある別の材料を該新規な結晶に組み入れることが望ましい。該材料としては、活性および非活性材料および合成または天然のゼオライト、および粘土、シリカおよび／またはアルミナなどの金属酸化物、などの無機材料が挙げられる。後者は天然または、シリカおよび金属酸化物の混合物を含有するゼラチン状の沈殿物またはゲルの形態であってもよい。活性な新規な結晶と組み合わせた、すなわちこれと結合されたまたは新規な結晶の合成時に存在する材料中の使用によって、特定の有機転化プロセスにおける転化および／または触媒の選択性が変化する傾向がある。非活性材料が所与のプロセスにおいて転化量を制御するために希釈剤として好適に機能することで、反応速度を制御する他の手段を使用することなく生成物を経済的および問題なく得ることができる。これらの材料は天然の粘土、たとえば、ベントナイトおよびカオリンに組み入れられ、生産条件下での触媒の圧潰強度を向上させる。該材料、すなわち粘土、酸化物等は、触媒に対するバインダーとして機能する。実際の生産では、触媒が粉砕されて粉末状材料になることを防ぐことが望ましいため、良好な圧潰強度を持つ触媒を提供することが望ましい。通常これらの粘土バインダーは触媒の圧潰強度を向上させるためだけに使用されてきた。
【００５６】
新規な結晶に混合され得る天然の粘土としては、モンモリナイト属とカオリン属が挙げられ、その属としては、サブベントナイト類、およびディクシー（Ｄｉｘｉｅ）、マクナミー（ＭｃＮａｍｅｅ）、ジョ−ジア（Ｇｅｏｒｇｉａ）およびフロリダ粘土として一般に知られるカオリン類または主要無機成分がハロイサイト、カオリナイト、ディクタイト、ナルサイト、またはアナウザイトである他の物質が挙げられる。該粘土は元来の採掘されたままの状態で使用でき、または最初に焼成、処理または化学的修飾を受けることもできる。本願の結晶と組成物を形成するために有用なバインダーとしては、無機酸化物、特にアルミナが挙げられる。
【００５７】
前述した材料に加え、新規な結晶は、シリカ−アルミナ−トリア、シリカ−アルミナ−ジルコニア、シリカ−アルミナ−マグネシアおよびシリカ−マグネシア−ジルコニアなどの３種の組成物ばかりではなく、シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、シリカ−トリア、シリカ−ベリリア、シリカ−チタニアなどの多孔性のマトリックス材料と組成物を形成し得る。
細かく粉砕されたＥＭＭ−１３結晶性モレキュラーシーブと無機酸化物マトリックスの相対的な割合は広く変化し、結晶含有量の範囲は約１から約９９質量パーセント、より通常は、特に組成物が粒状に調製されている場合には、組成物の約２０質量％から約８０質量％の範囲である。
以下の実施例は本発明の実施形態を示し、本発明の範囲を制限することを決して意図しない。
【実施例】
【００５８】
実験
粉末Ｘ線回折
粉末Ｘ線データは単色Ｃｕ Ｋα放射を使用するＢｒｕｋｅｒＤ４測定器のＢｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｔａｎｏ幾何学配置から得られた。構造的特徴に使用されたパターンは２θで１．２°から８０°に及ぶ。リートベルト（Ｒｉｅｔｖｅｌｄ）精密化のための強度は連続走査によって抽出された。
【００５９】
表面積
モレキュラーシーブの総表面積は、窒素の吸着−脱着（液体窒素の温度、７７Ｋ）を使用して、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）方法によって測定できる。内部表面積はＢｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）測定のｔ−プロットを使用して演算することができる。外部表面積は、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）測定によって測定された総表面積から内部表面積を減算することによって演算することができる。
【００６０】
コリジン数の測定
モレキュラーシーブのコリジン数はＴＧＡによって測定でき、サンプルは２００℃で（１時間で重量変化が±１％未満になる）一定質量まで乾燥させる。乾燥サンプル（収着質）の重量が、次に測定される。吸着剤である２，４，６−コリジンが、気密シリンジを介して０．３ｍｌ／時間で供給され、６０分間２００ｍｌ／分で通過する窒素によってサンプルに運ばれる。コリジン数は収着質の１グラム当たりの吸着量のマイクロモルによって表される。
【００６１】
ＮＭＲ実験手順
すべての固体状態のＮＭＲ測定は室温で実施された。27Ａｌおよび29Ｓｉ ＭＡＳ ＮＭＲスペクトルが、それぞれ27Ａｌおよび29Ｓｉ対して１３０ＭＨｚおよび９９ＭＨｚラーモア周波数に対応する１１．７Ｔ（1Ｈ４９９．２ＭＨｚ）で動作するＶａｒｉａｎ Ｉｎｆｉｎｉｔｙ Ｐｌｕｓ５００スペクトロメーターに記録された。29Ｓｉ ＭＡＳ（Ｂｌｏｃｈ ｄｅｃａｙ）ＮＭＲスペクトルは４−ｋＨｚのスピン速度で７．５−ｍｍバリアンプローブを使用して、データ収集の際の1Ｈデカップリング、４μｓπ／２パルス、６０秒パルス遅延で記録し、６００スキャンを収集した。27Ａｌ ＭＡＳ（Ｂｌｏｃｈ ｄｅｃａｙ）ＮＭＲスペクトルは１０−ｋＨｚのスピン速度で４−ｍｍバリアンプローブを使用して、データ収集の際の1Ｈ双極性デカップリング、１．２μｓπ／６パルス、０．３秒パルス遅延で記録し、２４００〜４０００スキャンを収集した。13Ｃ ＣＰＭＡＳ ＮＭＲスペクトルは４−ｋＨｚのスピン速度で５−ｍｍバリアンプローブを使用して、13Ｃラーモア周波数５０．３ＭＨｚに対応する４．７Ｔ（1Ｈ１９９．９ＭＨｚ）で動作するＣｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｓ ＣＭＸ−２００に記録した。13Ｃ ＣＰＭＡＳデータはデータ収集の際の1Ｈデカップリング、３．５μｓπ／２パルス、３．５ｍｓ接触時間、２秒パルス遅延で記録し、３２００〜８０００スキャンを収集した。1Ｈ ＭＡＳ ＮＭＲスペクトルは３９９．４ＭＨｚの1Ｈラーモア周波数に対応する９．４ＴＶａｒｉａｎ ＩｎｆｉｎｉｔｙＰｌｕｓ ４００スペクトロメーターに記録した。1Ｈ ＭＡＳ（Ｂｌｏｃｈ ｄｅｃａｙ）データは１０−ｋＨｚのスピン速度で４−ｍｍバリアンプローブを使用して、４μｓπ／２パルス、３０秒パルス遅延で記録し、３２スキャンを収集した。
【００６２】
実施例１
ＸＲＤ回折パターン（図２）は、６．５〜７．１度２θ（Ｃｕ Ｋα）に対応する１２．４５オングストロームから１３．６０オングストローム間に二重線のピ−クがあり、８〜１０度２θ（Ｃｕ Ｋα）領域に対応する８．８５から１１．０５オングストロームの間は非分離拡散であり、または１１．０５±０．１８オングストロームでのピークと９．３１±０．１３オングストロームでのピークとの間で谷を示すが、最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は、１１．０５±０．１８オングストロームの近傍と９．３１±０．１３オングストロームの近傍との最大値を接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ｄポイントの５０％以上である。
焼成された生成物は５２３ｍ2／ｇという大きい表面面積および３２１μモル／ｇという非常に大きなコリジン吸着量を示した。
いかなる理論にも拘束されることを意図しないが、ＸＲＤによって示された層間隔が保持されることで、追加の熱安定部分が挿入されることが示され、可能性が最も高いのはＳｉ原子の取り込みであるとわれわれは信じる。ＮＭＲの結果はこの理論と一致する。
【００６３】
図３に示したのは合成されたままのＥＭＭ−１２（上）、ＥＭＭ−１０（中）および焼成されたＥＭＭ−１２（下）の29Ｓｉ ＭＡＳ（Ｂｌｏｃｈ ｄｅｃａｙ）ＮＭＲスペクトルである。合成されたままのＥＭＭ−１２とＥＭＭ−１０のスペクトルを比較すると、ジメチルジエトキシシランと表面との反応によって、合成されたままのＥＭＭ−１２のδSi＝−１０ｐｐｍから−２０ｐｐｍ領域のピークによって示されるジメチルシリル種が形成することが確認される。その後の合成されたままのＥＭＭ−１２の焼成によって、これらのピークが消滅し、有機官能基の消滅と一致する。重ねて挿入することで、これらのスペクトルを近くで比較すると、合成されたままのＥＭＭ−１２を形成するためのＥＭＭ−１０のシリル化によってδSi＝−９０ｐｐｍから−１０２ｐｐｍ領域の強度が著しく減少することが分かり、これはジメチルジエトキシシランと表面との反応によるシラノールの損失を示す。これに続く合成されたままのＥＭＭ−１２の焼成によって、δSi＝−１１０ｐｐｍ〜−１２０ｐｐｍ領域のスペクトル強度が増加し、これは中間層Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の形成と関連し得、またはそれと一致する。合成されたままのＥＭＭ−１２の表面結合ジメチルシリル種の存在も13Ｃ ＣＰＭＡＳ ＮＭＲスペクトル（図４）によって確認され、構造指向剤（ＳＤＡ）からの共鳴に加えて、メチルシリルに関連する共鳴が検出される（δC約０ｐｐｍ）。
【００６４】
図５に示したのは、ＥＭＭ−１０−Ｐ（上）、合成されたままのＥＭＭ−１２（中）および焼成されたＥＭＭ−１２（下）の27Ａｌ ＭＡＳ（Ｂｌｏｃｈ ｄｅｃａｙ）ＮＭＲスペクトルである。これらのスペクトルを近くで比較すると、予想どおり、ＥＭＭ−１０−Ｐのシリル化では平均局所Ａｌ四面体環境に変化が見られない。ＥＭＭ−１０に典型的に見られるように、合成されたままの後に行ったＥＭＭ−１２の焼成によって八面体Ａｌの骨格は形成されない。
図６に示される焼成されたＥＭＭ−１２の1Ｈ ＭＡＳ ＮＭＲスペクトルによって約０．３３ｍモル／ｇのブレンステッド酸の存在が示される。０．６０ｍモル／ｇのＳｉＯＨ含有量はＭＣＭ−２２／−４９材料で典型的に検知される量と一致する。
【００６５】
（実施例２）
ＥＭＭ−１０−Ｐ結晶は、１２３ｇの水、４ｇのアルミン酸ナトリウム溶液、１０ｇの５０％ＮａＯＨ、２５ｇのウルトラシル（Ｕｌｔｒａｓｉｌ）および４０ｇの５０％Ｍｅ６―ダイクオット５（ヘキサメチル−１，５−ペンタンジアミニウム）臭化物溶液を１７０℃で１００時間反応させて合成した。少量のＥＵＯゼオライト不純物が検出された。
上述のＥＭＭ−１０−Ｐの３ｇを３０ｇの１Ｎ硝酸と０．５ｇのジエトキシジメチルシラン中で分散させた。混合物を１７０℃で２４時間加熱し、２．９２ｇの固形物を生成した。Ｘ線回折パターン（図７）では、１３．５、１２．３、１１．２、および９．４オングストロームにピークが有り、１１．２オングストロームと９．４オングストロームとの間に谷があり、最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は、１１．２オングストロームの近傍と９．４オングストロームの近傍の最大値を接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ｄポイントの５０％以上である。さらに、ＥＵＯ不純物に起因する後者の２つのピーク間に小さなピークがあった。焼成された形態の生成物はＢＥＴが５７４ｍ2／ｇに等しく、外部表面積は５４ｍ2／ｇであった。
【００６６】
実施例３
実施例１の焼成された６５質量％のＥＭＭ−１２および３５質量％アルミナ触媒を調製した。この触媒は、ベンゼンをプロピレンでアルキル化してクメンを生成することについて試験された。
【００６７】
供給の事前処理
ベンゼン
ベンゼンを商業的供給源から入手した。ベンゼンを等量（体積）のモレキュラーシーブ１３Ｘ、モレキュラーシーブ４Ａ、エンゲルハルト社製Ｆ−２４粘土、およびセレックスソーブ社製ＣＤ（入口から出口の順番）を含む事前処理入れ物に通過させ、次にＭＣＭ−２２触媒を含む事前処理入れ物に通過させた。すべての供給事前処理材料は使用前に２６０℃のオーブンで１２時間乾燥させた。
プロピレン
プロピレンは市販の特殊ガス供給源から入手し、ポリマーグレードであった。
窒素
窒素は超高純度グレードで、市販の特殊ガス供給源から入手した。
【００６８】
固定床試験でクメンを製造するための試験手順
実験を固定床３／８”または３／４”ＯＤ管状反応器で、１／８”内部熱電対をダウンフロー配置で実施した。反応器の炉を等温モードで制御した。１４／２０メッシュサイズの２グラムの触媒を３／８”反応器の中に添加した。試験は３／８”の反応器の中に押し出し成型物としての触媒をすべて入れて実施された。触媒床を炉の中央部分で軸中心に形成した。触媒を不活性な砂で覆い、空隙空間内を充填した。反応条件は１３０℃、２１６９ｋＰａ−ａで、ベンゼン／プロピレンモル比は３／１であった。毎時重量空間速度はプロピレンベースで１時間-1であった。
反応器の開始時に、反応器の反応圧力を超高純度窒素によって２１６９ｋＰａ−ａとし、ベンゼンを供給する前に、反応温度１５０℃で２４時間加熱した。プロピレンを導入する前に触媒を一日平衡させ、データを収集する前に安定状態に到達させた。反応器をベンゼン流のもとで１３０℃に冷却し、次にプロピレンを導入した。生成物を収集し、運転中に１３日間解析した。クメン（イソプロピルベンゼン、ＩＰＢ）に対するジイソプロピルベンゼン（ＤＩＰＢ）の生成物のモル比は１０％から１４％の範囲であった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モレキュラーシーブであって、
合成されたままの形態および焼成形態では、Ｘ線回折パターンは１４．１７オングストロームから１２．５７オングストロームの範囲で格子面間隔ｄの最大値のピークを有し、１２．１オングストロームから１２．５６オングストロームの範囲で格子面間隔ｄの最大値のピークを有し、約８．８５オングストロームから１１．０５オングストロームの間は非分離拡散であり、または１０．１４オングストロームから１２．０オングストロームの範囲の格子面間隔ｄの最大値のピークと、８．６６オングストロームから１０．１３オングストロームの範囲の格子面間隔ｄの最大値のピークとの間に谷を示し、最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は、１０．１４オングストロームから１２．０オングストロームの範囲の最大値と、８．６６オングストロームから１０．１３オングストロームの範囲の最大値とを接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ｄポイントの５０％以上であるモレキュラーシーブ。
【請求項２】
請求項１に記載のモレキュラーシーブにおいて、
合成されたままの形態および焼成形態では、Ｘ線回折パターンはさらに３．５７±０．０７オングストロームおよび３．４２±０．０７オングストロームでピークを含むモレキュラーシーブ。
【請求項３】
請求項２に記載のモレキュラーシーブにおいて、
合成されたままの形態および焼成形態では、Ｘ線回折パターンはさらに６．９±０．１５オングストロームでピークを含むモレキュラーシーブ。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のモレキュラーシーブであって、
以下のモル関係の組成物を有するモレキュラーシーブ。
Ｘ2Ｏ3：（ｎ）ＹＯ2、
（Ｘはアルミニウム、ホウ素、鉄およびガリウムの少なくとも１つを含有する三価元素であり、Ｙはケイ素およびゲルマニウムの少なくとも１つを含有する四価元素であり、ｎは少なくとも約１０である。）
【請求項５】
請求項４に記載のモレキュラーシーブであって、
合成されたままの形態では、無水ベースでＹＯ2のｎモルに対する酸化物のモルを単位として、以下の式を有するモレキュラーシーブ。
（０．００５−１）Ｍ2Ｏ：（１−４）Ｒ：Ｘ2Ｏ3：ｎＹＯ2
（Ｍはアルカリ金属またはアルカリ土類金属であり、Ｒは有機部分である。）
【請求項６】
請求項４または５に記載のモレキュラーシーブにおいて、
前記ｎは約１０から約１５０であるモレキュラーシーブ。
【請求項７】
請求項４または５に記載のモレキュラーシーブにおいて、
前記ｎは約１０から約５０であるモレキュラーシーブ。
【請求項８】
請求項４乃至７の何れか一項に記載のモレキュラーシーブにおいて、
Ｘはアルミニウムであり、Ｙはケイ素であるモレキュラーシーブ。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載のモレキュラーシーブにおいて、
コリジン吸着容量が少なくとも１５０μモル／ｇであるモレキュラーシーブ。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか一項に記載のモレキュラーシーブにおいて、
コリジン吸着容量が少なくとも２５０μモル／ｇであるモレキュラーシーブ。
【請求項１１】
合成されたままの結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２を製造する方法であって、
（ａ） ＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物と、酸性組成物とを含有する混合物を供給する工程と、
（ｂ） 混合物を処理して合成されたままのＥＭＭ−１２を含有する生成物を形成する工程と、
（ｃ） 酸処理された結晶性モレキュラーシーブを回収する工程と、を含む方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、
工程（ａ）の前記混合物はさらに空間剤を含有する方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、
前記ＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物はＥＭＭ−１０−Ｐを含有し、前記酸性組成物は１Ｎの硝酸水溶液を含有し、前記空間剤はジエトキシジメチルシランを含有し、前記処理条件には９０℃〜１７０℃の範囲の温度と、１時間〜２４時間の範囲の時間が含まれる方法。
【請求項１４】
焼成された結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２を製造する方法であって、請求項１１乃至１３の何れか一項に記載された前記合成されたままの結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２を焼成条件で焼成する工程を含む方法。
【請求項１５】
炭化水素転化プロセスであって、炭化水素供給原料を請求項１〜１０に記載の前記結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２と炭化水素転化条件下で接触させる工程を含む方法。
【請求項１】
モレキュラーシーブであって、
合成されたままの形態および焼成形態では、Ｘ線回折パターンは１４．１７オングストロームから１２．５７オングストロームの範囲で格子面間隔ｄの最大値のピークを有し、１２．１オングストロームから１２．５６オングストロームの範囲で格子面間隔ｄの最大値のピークを有し、約８．８５オングストロームから１１．０５オングストロームの間は非分離拡散であり、または１０．１４オングストロームから１２．０オングストロームの範囲の格子面間隔ｄの最大値のピークと、８．６６オングストロームから１０．１３オングストロームの範囲の格子面間隔ｄの最大値のピークとの間に谷を示し、最下点でバックグランドに対して補正された測定強度は、１０．１４オングストロームから１２．０オングストロームの範囲の最大値と、８．６６オングストロームから１０．１３オングストロームの範囲の最大値とを接続する線上の同一のＸＲＤ格子面間隔ｄポイントの５０％以上であるモレキュラーシーブ。
【請求項２】
請求項１に記載のモレキュラーシーブにおいて、
合成されたままの形態および焼成形態では、Ｘ線回折パターンはさらに３．５７±０．０７オングストロームおよび３．４２±０．０７オングストロームでピークを含むモレキュラーシーブ。
【請求項３】
請求項２に記載のモレキュラーシーブにおいて、
合成されたままの形態および焼成形態では、Ｘ線回折パターンはさらに６．９±０．１５オングストロームでピークを含むモレキュラーシーブ。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のモレキュラーシーブであって、
以下のモル関係の組成物を有するモレキュラーシーブ。
Ｘ2Ｏ3：（ｎ）ＹＯ2、
（Ｘはアルミニウム、ホウ素、鉄およびガリウムの少なくとも１つを含有する三価元素であり、Ｙはケイ素およびゲルマニウムの少なくとも１つを含有する四価元素であり、ｎは少なくとも約１０である。）
【請求項５】
請求項４に記載のモレキュラーシーブであって、
合成されたままの形態では、無水ベースでＹＯ2のｎモルに対する酸化物のモルを単位として、以下の式を有するモレキュラーシーブ。
（０．００５−１）Ｍ2Ｏ：（１−４）Ｒ：Ｘ2Ｏ3：ｎＹＯ2
（Ｍはアルカリ金属またはアルカリ土類金属であり、Ｒは有機部分である。）
【請求項６】
請求項４または５に記載のモレキュラーシーブにおいて、
前記ｎは約１０から約１５０であるモレキュラーシーブ。
【請求項７】
請求項４または５に記載のモレキュラーシーブにおいて、
前記ｎは約１０から約５０であるモレキュラーシーブ。
【請求項８】
請求項４乃至７の何れか一項に記載のモレキュラーシーブにおいて、
Ｘはアルミニウムであり、Ｙはケイ素であるモレキュラーシーブ。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載のモレキュラーシーブにおいて、
コリジン吸着容量が少なくとも１５０μモル／ｇであるモレキュラーシーブ。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか一項に記載のモレキュラーシーブにおいて、
コリジン吸着容量が少なくとも２５０μモル／ｇであるモレキュラーシーブ。
【請求項１１】
合成されたままの結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２を製造する方法であって、
（ａ） ＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物と、酸性組成物とを含有する混合物を供給する工程と、
（ｂ） 混合物を処理して合成されたままのＥＭＭ−１２を含有する生成物を形成する工程と、
（ｃ） 酸処理された結晶性モレキュラーシーブを回収する工程と、を含む方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、
工程（ａ）の前記混合物はさらに空間剤を含有する方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、
前記ＥＭＭ−１０−Ｐ族組成物はＥＭＭ−１０−Ｐを含有し、前記酸性組成物は１Ｎの硝酸水溶液を含有し、前記空間剤はジエトキシジメチルシランを含有し、前記処理条件には９０℃〜１７０℃の範囲の温度と、１時間〜２４時間の範囲の時間が含まれる方法。
【請求項１４】
焼成された結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２を製造する方法であって、請求項１１乃至１３の何れか一項に記載された前記合成されたままの結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２を焼成条件で焼成する工程を含む方法。
【請求項１５】
炭化水素転化プロセスであって、炭化水素供給原料を請求項１〜１０に記載の前記結晶性モレキュラーシーブＥＭＭ−１２と炭化水素転化条件下で接触させる工程を含む方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２０１１−５２９４４０（Ｐ２０１１−５２９４４０Ａ）
【公表日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２１１７２（Ｐ２０１１−５２１１７２）
【出願日】平成２１年７月１５日（２００９．７．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０５０７２９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０２１７９５
【国際公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（５９９１３４６７６）エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク (301)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１５日（２００９．７．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０５０７２９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０２１７９５
【国際公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（５９９１３４６７６）エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク (301)
【Ｆターム（参考）】
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