JP2001002646A - キナルジン酸の製造方法 - Google Patents
キナルジン酸の製造方法Info
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- JP2001002646A JP2001002646A JP11172541A JP17254199A JP2001002646A JP 2001002646 A JP2001002646 A JP 2001002646A JP 11172541 A JP11172541 A JP 11172541A JP 17254199 A JP17254199 A JP 17254199A JP 2001002646 A JP2001002646 A JP 2001002646A
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Abstract
も、高純度のキナルジン酸を収率よく合成できるキナル
ジン酸の製造方法を提供する。 【解決手段】 キナルジンを脂肪族カルボン酸の溶媒
中、アルカリの存在下、70〜80℃で、臭素をキナルジン
1モルに対して0.039モル/分以上の速度で添加してブロ
モ化する。そして、得られたトリブロモキナルジンを酸
により加水分解してキナルジン酸としたのち、反応液か
らキナルジン酸を溶媒抽出し、晶析分離して回収するこ
とにより、着色の少ない、高純度のキナルジン酸を収率
よく得られる。
Description
原料として有用なキナルジン酸(2-キノリンカルボン酸)
の製造方法に関する。
臭素を含有する酸化触媒の存在下、分子状酸素により酸
化してキノリンカルボン酸類を製造することは、特公昭
34-9868号公報に記載されていて公知である。このよう
な液相酸化法は、工業的製造に適している。
化法では、キノリンの2-位は未置換であることが好まし
いと記載されており、実施例においても8-キノリンカル
ボン酸の製造例が示されているにすぎない。すなわち、
この液相酸化法では、2-位にメチル基を有するキナルジ
ンを原料とするキナルジン酸の製造には不適当であると
されている。
酸化剤を用い、各種メチルキノリンのメチル基を酸化し
て対応するカルボン酸に変換する方法も知られている。 (1) 酸化剤として二クロム酸カリウムを用い、2-メチ
ルキノリンから2-キノリンカルボン酸を製造する方法
(O.Dobnerら,Ber.15,3075(1882))。 (2) 酸化剤としてクロム酸を用い、3-メチルキノリン
から3-キノリンカルボン酸を製造する方法(C.K.Cainら,
J.Org.Chm.,20,466(1955))。 (3) 酸化剤として過マンガン酸カリウムを用い、6-メ
チルキノリンから6-キノリンカルボン酸を製造する方法
(G.V.Goergievicks,Mnnatsch 12,304(1891))。
基を酸化して対応するカルボン酸に変換する方法は、概
して収率も低く、酸化剤が高価であるばかりでなく、ク
ロム、マンガン等の重金属を含む廃棄物の処理費用がか
さむため、キノリンカルボン酸を安価に製造できなかっ
た。
気を使用する方法も各種提案されている。例えば、S.Pa
raskewas(Synthesis,819(1974))には、2-メチルキノリ
ンと塩化パラジウムとの反応で生じる錯体(塩)を過酸化
水素で酸化してメチル基をカルボキシル基に変換したの
ち、塩化パラジウムと2-キノリンカルボン酸の塩を酸で
分解し、2-キノリンカルボン酸を得ることが開示されて
いるが、その回収・再生に費用がかさみ、工業的な製造
方法とは言い難い。
ルジン酸(以下「QNA」という)を収率よく合成する方法
としては、キナルジンを出発原料としてアルカリの存在
下に臭素を用いて反応させてトリブロモキナルジンとし
た後、酸触媒により加水分解する方法(D.L.Hammick,J.C
hem.Soc.,123 2882(1923))が知られている。この反応
は、次式に示すように進行する。
em.Soc.,123 2882(1923)に開示の方法は、低純度のキナ
ルジンを原料として使用すると、不純物として8-メチル
キンリンが含有されており、副反応で8-トリブロモキノ
リンが生成するため、酸触媒による加水分解を経て得ら
れるQNAには8-キノリンカルボン酸が含有されるので、
純度が低下するという問題点を有している。さらに、生
成した8-キノリンカルボン酸を分離除去するのが困難で
あった。したがって、高純度キナルジン酸を得るために
は、8-メチルキンリンのトリブロム転化率を抑制する必
要があった。
し、低純度のキナルジンを原料として使用しても、高純
度のQNAを収率よく合成できるQNAの製造方法を提供する
ことにある。
キナルジンと臭素との反応により、トリブロモキナルジ
ンを生成させ、次いで酸触媒により加水分解を行うQNA
の製造方法について検討した。その結果、キナルジンと
臭素との反応温度を70〜80℃に調整することによって、
不純物である8-メチルキノリンのトリブロム転化率を抑
制でき、高純度のQNAを収率よく生成できることを見い
出した。また、温度が高いとQNAが着色する問題を解決
するためには、反応時の臭素添加速度を一定以上にすれ
ば、着色を抑制できることを見い出し、この発明に到達
した。
ルボン酸の溶媒中、アルカリの存在下、70〜80℃で、臭
素をキナルジン1モルに対して0.039モル/分以上の速度
で添加してブロモ化反応させ、得られたトリブロモキナ
ルジンを、酸触媒により加水分解してQNAを得るQNAを製
造する方法である。
ルジンは、アニリン誘導体から閉環反応によって化学的
に合成したものや、コールタールから抽出-蒸留等の操
作を経て分離したもの等、その由来を問わず使用するこ
とができる。しかし、工業的に入手の容易さおよび価格
面からは、コールタールから分離したキナルジンを原料
として用いるのが好ましい。
ン、イソキノリン(2%程度)、8-メチルキノリン(15%程
度)等の不純物が含まれていても、問題がないため、原
料は高純度キナルジンである必要はなく、キナルジン濃
度が78%以上であれば使用できる。
温度で液体となるものであればよく、酢酸、プロピオン
酸、酪酸等が使用できるが、好ましくは酢酸、プロピオ
ン酸およびこれらの混合溶媒であり、特に好ましいのは
酢酸である。この溶媒は、脂肪族カルボン酸以外に少量
(全溶媒量の15重量%まで)の水を含有していてもよい。
脂肪族カルボン酸の使用量は、原料キナルジンの10重量
倍以上あればよい。
して臭素が3モル以上あれば良く、好ましくは3.14倍モ
ル以上である。
酸化ナトリウムが好ましい。水酸化ナトリウムは、粉
体、顆粒状でもよいが、45〜48%水溶液でもよい。使い
易さを考えると水溶液が好ましい。アルカリ使用量は、
臭素量の1.2倍モル以上あればよい。
内で行うことが好ましい。より好ましい反応温度は、70
〜75℃である。反応温度が70℃未満では8-メチルキノリ
ンのトリブロム転化率が上昇し、キナルジンのトリブロ
ム転化率が低下するため、QNAの収率が低下する。ま
た、反応温度が80℃を超えると、得られるQNAがオレン
ジ色に着色する。
・Gである。
0.039モル/分以上であればよく、好ましくは、0.039〜
0.06モル/分である。臭素の添加速度がキナルジン1モル
に対して0.039モル/分未満になると、得られるQNAがオ
レンジ色に着色する。また、臭素の添加速度がキナルジ
ン1モルに対して0.06モル/分を超えると、反応が急激に
進むため、反応温度を70〜80℃にコントロールするのが
困難となる。
は、特に限定されないが、リン酸、塩酸、硫酸等が使用
できる。QNAの収率面からは、塩酸が最も好ましい。加
水分解反応は、110〜140℃の範囲内で行うことが好まし
く、より好ましいのは130〜140℃である。
らQNAを抽出する溶媒としては、QNAが溶解し、かつ非水
溶性であればよく、特に限定されないが、ハロゲン化炭
化水素、例えば塩化メチレンが好ましい。QNAを抽出す
る温度は、50〜80℃の範囲が好ましい。沸点がこの温度
以下である溶媒を密閉容器内で使用する場合には、自生
圧が生じて加圧になる。
リットル、48%NaOH 1167リットル(1751kg)を仕込み、撹
拌機のファウドラー翼を回転数69rpmで撹拌して混合さ
せた。温度は55〜60℃に調整した。1回目としてイソキ
ノリン2%、8-メチルキノリン15%を含有する80%キナルジ
ン441kgを投入し、65〜70℃に温度調整した。臭素を400
リットル(1248kg)を約40分で添加した。添加している時
の温度は、70〜75℃に保持した。臭素添加後65〜70℃に
冷却した。さらに、2回目として80%キナルジン523kgを
投入し、第1反応釜内の温度を70〜75℃に調整しなが
ら、臭素464リットル(1448kg)を約40分で添加したの
ち、75℃の温度で1時間保持して反応を熟成させた後、5
0℃まで冷却した。
使用して確認した。残存臭素がある(K1デンプン紙が白
色から青色に変化する)場合は、亜硫酸ソーダを添加し
て残存臭素を失活した。反応液を3時間静置してトリブ
ロモキナルジンを沈降させ、上澄液を除去した。さら
に、酢酸を6000リットル投入して30分間撹拌したのち、
2.5時間静置してトリブロモキナルジンを沈降させ、上
澄液を除去した。次に純水を5000リットル投入して30分
間撹拌したのち、1時間静置してトリブロモキナルジン
を沈降させ、上澄液を除去する操作を2回実施し、目的
物であるトリブロモキナルジンを洗浄した。
ル(690kg)を投入した。投入後第1反応釜を密閉系にして
温度を徐々に上昇させ、130℃を必ず超えるようにし、
かつ140℃を超えないように温度調整した。130℃以上で
5時間保持して加水分解させた後、常圧まで圧抜きし、8
0℃まで冷却した。48%NaOHによりpH3.2に調整したの
ち、撹拌機のか移転数を28rpmに下げ、第1反応釜の底か
ら沈殿物(不溶分)を取り除いた。
リットル投入したのち、再度第1反応釜を密閉系にして
温度を50〜60℃に調整した(第1反応釜の内圧が2.5〜3.0
kg/cm2・Gとなった)。30分間静置後、塩化メチレン層を
容積6m3のグラスライニング製の第2反応釜へ移送した。
この塩化メチレン層は、常圧下に40〜50℃で濃縮した。
第1反応釜に塩化メチレンを5000リットル投入して同様
に2回目のQNA抽出を行った。
層を濃縮した後、酢酸3800リットルを投入して110℃ま
で加熱し、QNAを溶解させた。QNAを溶解後、40℃以下ま
で冷却してQNAを析出させ、遠心分離機でQNAを分離し、
QNAケーキ1100kgに対して2倍量の酢酸でリンスを行い、
wet-QNA1010kg(含液率28%)を得た。これを50torr以下の
減圧で、90℃以下で乾燥して、純度99.5%の淡黄色QNAを
712kg得た。QNA収率は76.3モル%であった。
リットル、48%NaOH 1190リットル(1785kg)を仕込み、撹
拌機のファウドラー翼を回転数72rpmで撹拌して混合さ
せた。温度は55〜60℃に調整した。1回目としてイソキ
ノリン2%、8-メチルキノリン15%を含有する80%キナルジ
ン440kgを投入し、60〜65℃に温度調整した。臭素を400
リットル(1248kg)を約40分で添加した。添加している時
の温度は、60〜65℃に保持した。臭素添加後55〜60℃に
冷却した。さらに、2回目として80%キナルジン524kgを
投入し、第1反応釜内の温度を60〜65℃に調整しなが
ら、臭素465リットル(1451kg)を約40分で添加したの
ち、65℃の温度で1時間保持して反応を熟成させた後、5
0℃まで冷却した。
使用して確認した。残存臭素がある(K1デンプン紙が白
色から青色に変化する)場合は、亜硫酸ソーダを添加し
て残存臭素を失活した。反応液を3時間静置してトリブ
ロモキナルジンを沈降させ、上澄液を除去した。さら
に、酢酸を6000リットル投入して30分間撹拌したのち、
2.5時間静置してトリブロモキナルジンを沈降させ、上
澄液を除去した。次に純水を5000リットル投入して30分
間撹拌したのち、1時間静置してトリブロモキナルジン
を沈降させ、上澄液を除去する操作を2回実施し、目的
物であるトリブロモキナルジンを洗浄した。
ル(693kg)を投入した。投入後第1反応釜を密閉系にして
温度を徐々に上昇させ、130℃を必ず超えるようにし、
かつ140℃を超えないように温度調整した。130℃以上で
5時間保持して加水分解させた後、常圧まで圧抜きし、8
0℃まで冷却した。48%NaOHによりpH3.3に調整したの
ち、撹拌機の回転数を27rpmに下げ、第1反応釜の底から
沈殿物(不溶分)を取り除いた。
リットル投入したのち、再度第1反応釜を密閉系にして
温度を50〜60℃に調整した(第1反応釜の内圧が2.5〜3.0
kg/cm2・Gとなった)。30分間静置後、塩化メチレン層を
容積6m3のグラスライニング製の第2反応釜へ移送した。
この塩化メチレン層は、常圧下に40〜50℃で濃縮した。
第1反応釜に塩化メチレンを5000リットル投入して同様
に2回目のQNA抽出を行った。
層を濃縮した後、酢酸3800リットルを投入して110℃ま
で加熱し、QNAを溶解させた。QNAを溶解後、40℃以下ま
で冷却してQNAを析出させ、遠心分離機でQNAを分離し、
QNAケーキ893kgに対して2倍量の酢酸でリンスを行い、w
et-QNA863kg(含液率28%)を得た。これを50torr以下の減
圧で、90℃以下で乾燥して、8-キノリンカルボン酸2.0%
を含む純度97.5%のオレンジ色QNAを621kg得た。QNA収率
は65.0モル%であった。
度のキナルジンを原料として使用し、温和な反応条件下
に、着色の少ない、高純度のQNAを収率よく得られるた
め、工業的意義は非常に大である。
Claims (1)
- 【請求項1】 キナルジンを脂肪族カルボン酸の溶媒
中、アルカリの存在下、70〜80℃で、臭素をキナルジン
1モルに対して0.039モル/分以上の速度で添加してブロ
モ化し、得られたトリブロモキナルジンを酸により加水
分解してキナルジン酸を得るキナルジン酸の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11172541A JP2001002646A (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | キナルジン酸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11172541A JP2001002646A (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | キナルジン酸の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001002646A true JP2001002646A (ja) | 2001-01-09 |
JP2001002646A5 JP2001002646A5 (ja) | 2006-07-27 |
Family
ID=15943811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11172541A Pending JP2001002646A (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | キナルジン酸の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001002646A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104402816A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-03-11 | 常州大学 | 一种苯并吡啶甲酸的合成方法 |
-
1999
- 1999-06-18 JP JP11172541A patent/JP2001002646A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104402816A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-03-11 | 常州大学 | 一种苯并吡啶甲酸的合成方法 |
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