JP2001064230A - 5−ヒドロキシイソフタル酸の製造法 - Google Patents
5−ヒドロキシイソフタル酸の製造法Info
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Abstract
媒を用いずに、高収率に5−ヒドロキシイソフタル酸の
製造法を提供することを課題とする。 【解決手段】 本発明は、一般式(1)で表わされる
5−ハロゲノイソフタル酸誘導体を、アルカリ加水分解
することによる5−ヒドロキシイソフタル酸の製造法に
関するものである。また、一般式(1)で表される5−
ハロゲノイソフタル酸誘導体を、銅以外の金属存在下、
アルカリ性水溶液で加水分解することを特徴とする5−
ヒドロキシイソフタル酸の製造方法に関する。 【化1】 (式中、R1、R2はそれぞれ独立に水素原子もしくは、
C1〜C6アルキル基を表わし、Xはハロゲン原子を表
す。)
Description
子もしくは、炭素数1〜6のアルキル基を表し、Xはハ
ロゲン原子を表す。)で表される5−ハロゲノイソフタ
ル酸誘導体を加水分解する、5−ヒドロキシイソフタル
酸の製造方法に関する。5−ヒドロキシイソフタル酸
は、ポリエステル、ポリウレタン及びポリアミド等に代
表される各種ポリマ−の改質剤や種々の機能性化学品の
重要な中間体である。
造する方法としては、(a)5−スルホイソフタル酸誘
導体を300℃以上の高温でアルカリ溶融させる方法
(特開昭51−108030号公報)が知られていた。
この製法は、アルカリ性条件下での高温反応であるため
特殊製造設備を要するという問題を抱えていた。又、
(b)3,5−ジメチルフェノ−ルを無水酢酸と酢酸を
溶媒として、コバルト、マンガン、亜鉛触媒の存在下酸
化させて、5−アセチルオキシイソフタル酸を得た後、
酢酸水溶液でアセチル基を加水分解して5−ヒドロキシ
イソフタル酸を得ている。この方法では、ヒドロキシル
基の保護のため工業的に高価な無水酢酸を消費すること
から経済的な方法ではなく、収率面でも2工程を要する
ことから必ずしも高くない。又、各種金属触媒の処理の
問題も抱えていた。更に(c)5−ブロモイソフタル酸
を酸化銅触媒下、140℃で加水分解する方法(米国特
許5,703,274号)が知られている。しかし銅は
製品中への混入によるポリマ−化の際の問題と、同時に
廃液処理が複雑でありコスト高になり工業的には実施し
難い課題を抱えていた。
媒を用いずに高収率に5−ヒドロキシイソフタル酸の製
造法を提供することを課題とする。
シイソフタル酸の製造法について鋭意検討を重ねた結
果、相当する5−クロロ、または5−ブロモイソフタル
酸誘導体から、無触媒系で、また銅以外の触媒の存在
下、工業的に有利に製造できる方法を見出し、本発明を
完成するに至った。即ち、本発明は、一般式(1)
子もしくは、C1〜C6アルキル基を表わし、Xはハロ
ゲン原子を表す。)で表わされる5−ハロゲノイソフタ
ル酸誘導体を、アルカリ加水分解することによる5−ヒ
ドロキシイソフタル酸の製造法に関するものである。従
来、5−ハロゲノイソフタル酸誘導体を無触媒下アルカ
リ加水分解した例はない。また、前記一般式(1)で表
される5−ハロゲノイソフタル酸誘導体を、銅以外の金
属存在下、アルカリ性水溶液で加水分解することを特徴
とする5−ヒドロキシイソフタル酸の製造方法に関す
る。
原料の5−ハロゲノイソフタル酸ジアルキルは一般式
(1)
子もしくは、C1〜C6アルキル基を表わし、Xはハロ
ゲン原子を表す。)で表され、R1及びR2は、水素原
子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピ
ル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t
−ブチル基、1−ペンチル基、2−ペンチル基、3−ペ
ンチル基、3−メチルブチル基、ネオペンチル基、t−
ペンチル基、1−ヘキシル基、2−ヘキシル基、3−ヘ
キシル基、1−メチル−1−エチルプロピル基、1,
1,2−トリメチルプロピル基、1,2,2−トリメチ
ルプロピル基、3,3−ジメチルブチル基等であり、X
はF、Cl、Br及びIを表す。
5−クロロイソフタル酸、5−ブロモイソフタル酸、5
−ヨ−ドイソフタル酸、5−フルオロイソフタル酸ジメ
チル、5−クロロイソフタル酸ジメチル、5−ブロモイ
ソフタル酸ジメチル、5−ヨ−ドイソフタル酸ジメチ
ル、5−フルオロイソフタル酸ジエチル、5−クロロイ
ソフタル酸ジエチル、5−ブロモイソフタル酸ジエチ
ル、5−ヨードイソフタル酸ジエチル、5−クロロイソ
フタル酸メチルエチル、5−ブロモイソフタル酸メチル
エチル、5−クロロイソフタル酸ジn−プロピル、5−
ブロモイソフタル酸ジn−プロピル、5−クロロイソフ
タル酸ジi−プロピル、5−ブロモイソフタル酸ジi−
プロピル、5−クロロイソフタル酸ジn−ブチル、5−
ブロモイソフタル酸ジn−ブチル、5−クロロイソフタ
ル酸ジ1−ペンチル、5−ブロモイソフタル酸ジ1−ヘ
キシル、5−クロロイソフタル酸ジ1−ペンチル及び5
−ブロモイソフタル酸ジ1−ヘキシル等が挙げられる。
これらの中で工業的な原料の入手し易さから5−ハロイ
ソフタル酸類及び5−ハロイソフタル酸ジメチル類が好
ましい。中でも、5−クロロイソフタル酸及び5−ブロ
モイソフタル酸は経済的に製造できる点から本反応の原
料としてふさわしい。
ルカリの存在のみで可能なことを見出した。従来、5−
ハロゲノイソフタル酸誘導体を無触媒下加水分解した例
はない。本発明で使用できるアルカリの種類としては、
周期律表第1A族のアルカリ金属及びそれらの化合物や
周期律表第2A族のアルカリ土類金属及びそれらの化合
物が挙げられる。即ち、金属として、Li、Na、K、
Mg、Ca、Sr及びBa等であり、化合物としては、
水酸化物、炭酸塩、無機酸塩、有機酸塩、酸化物、イオ
ン交換樹脂及びイオン交換ゼオライト等である。具体的
な例としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水
酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、リン酸ナトリウ
ム、酢酸ナトリウム、酸化リチウム、酸化カリウム、酸
化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、アン
バーライト(Amberlite) IPA−400、
IPA−410(商品名)、レバタイト(Lewati
t) M500(商品名)、ダウエックス(Dowe
x) 1(商品名)、ダウエックス2(商品名)、パー
ムチット(Permutit) S−1、S−2(商品
名)、ダイヤイオン(Diaion) SA100、S
A200(商品名)等が挙げられ、特には、安価で塩基
性の高い水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが好まし
い。
0モル当量の範囲で実施でき、多い方が反応促進させる
が、経済的観点から1〜10モル当量間で行なうのが好
ましい。アルカリは、水溶液として反応させることが好
ましく、その濃度は特に制限ないが、通常1〜50重量
%で使用され、特には10〜40重量%間で行なうのが
好ましい。
応温度は通常150〜300℃間で行うことができ、特
には、150〜280℃の範囲が好ましい。従来技術で
は、酸化銅の存在下140℃で行っているが、本発明者
等は、150℃以上の領域で実施すれば無触媒下でも5
−ヒドロキシイソフタル酸が製造できることを見いだし
た。反応時間は、基質の種類、アルカリ量や反応温度等
によって変わるが、通常1〜50時間で実施され、ガス
クロマトグラフィ−や液体クロマトグラフィ−の反応追
跡により反応の終点を決定することができる。以下の様
に本発明では、アルカリ種、アルカリ濃度、アルカリ
量、反応温度及び反応時間の最適範囲の選定により、無
触媒下でも目的の5−ヒドロキシイソフタル酸を製造で
きる反応条件を見いだした。
い反応系で目的物が得られたことは、製品5−ヒドロキ
シイソフタル酸中の銅除去のための精製工程の削除と、
廃水問題の解決が実現した点で工業上極めて大きなコス
トダウンと同時に、実用的に採用できる製造法となっ
た。
果のある金属をスクリ−ニングした結果、次の金属群が
触媒効果があることを見いだした。即ち、周期律表第1
B族銀、金、第2B族 亜鉛、カドミウム、第3A族
アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、第4
A族 ゲルマニウム、錫、鉛、第4B族 チタン、ジル
コニウム、第5A族 アンチモン、ビスマス、及び第6
A族 セレン等であった。これらの中で効果の大きいも
のは、亜鉛、カドミウム、銀、マンガン、タングステ
ン、アルミニウム、鉛等であり、特に亜鉛が優れてい
た。触媒の形態としては、例えば金属単身、酸化物、無
機酸塩、有機酸塩、錯体、及びそれらの担体付触媒が使
用できる。具体的には、Zn粉末、Zn(OAc)2・
2H2O、ZnSO4・7H2O、ZnO/ケイソウ土、
(CH3COCH2COCH2)2Zn、CdSO4、Ag2
SO4、Al(OH)3、Mn(OAc)2・2H2O及び
(NH4)6H2W12O40、Ni、Pd/Al2O3が挙げ
られる。
(原子)モル%であり、経済的には、0.2〜5(原
子)モル%である。担体付金属触媒は反応後濾別し再使
用することができる。触媒の添加によりアルカリ量を減
少させることができる。無触媒下では、原料の5−ハロ
ゲノイソフタル酸誘導体を100%転化させるために
は、10当量前後のアルカリ量が必要であるが、触媒使
用により4〜6当量のアルカリで反応を完結させること
ができる。又、反応温度は、触媒の存在により低下させ
ることができる。通常、100〜300℃間で行うこと
ができ、特には、120〜250℃間が好ましい。
ることができる。反応条件の設定により、1〜20時間
で反応を完結させることができる。また、ガスクロマト
グラフィーや液体クロマトグラフィーで反応の終点を確
認することができる。本反応は、回分式でも連続式でも
実施することができる。
化し、更に濾取、水洗及び乾燥することにより目的の5
−ヒドロキシイソフタル酸の結晶が単離できる。又、必
要により酢酸エチル・ヘキサン等の溶媒で再結晶化させ
て精製することもできる。以下に実施例により更に具体
的に本発明を説明するが、本発明はこれらによって限定
されるものではない。
イソフタル酸ジメチル(以下5BIと略す)5.0g
(18.3mmol)、水酸化ナトリウム7.33g
(183mmol)及び蒸留水20.0mlを仕込み、
200℃で10時間攪拌した。反応後冷却し、内容物を
ビ−カ−に取り出し、濃塩酸を加えて pH2とした。
生成した固体をろ過、冷却洗浄更に減圧乾燥して、白色
結晶目的物を3.24g得た。この結晶は、MASS、
1H−NMR及び融点から5−ヒドロキシイソフタル酸
(以下5HIと略す)であることを確認した。(収率
97.3%)
に行なった結果を表1に示す。
間等の反応条件を変えた他は、同様に操作し、得られた
結果を表2に示す。
g(18.3mmol)に変えた他は、同様に反応し後
処理を行った。減圧乾燥後、5−ヒドロキシイソフタル
酸3.15g(収率95.4%)が得られた。
8g(18.3mmol)に変えた他は、同様に反応
し、後処理を行なった。減圧乾燥後5−ヒドロキシイソ
フタル酸2.11g(収率68.3%)が得られた。
も少なく工業的に有利に5−ヒドロキシイソフタル酸を
製造することができる。
Claims (8)
- 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 (式中、R1、R2はそれぞれ独立に水素原子もしくは、
炭素数1〜6のアルキル基を表し、Xはハロゲン原子を
表す。)で表される5−ハロゲノイソフタル酸誘導体を
アルカリ性水溶液で加水分解することを特徴とする5−
ヒドロキシイソフタル酸の製造方法。 - 【請求項2】 一般式(1) 【化2】 (式中、R1、R2はそれぞれ独立に水素原子もしくは、
炭素数1〜6のアルキル基を表し、Xはハロゲン原子を
表わす。)で表される5−ハロゲノイソフタル酸誘導体
を、銅以外の金属存在下、アルカリ性水溶液で加水分解
することを特徴とする5−ヒドロキシイソフタル酸の製
造方法。 - 【請求項3】 金属が周期律表第1B族の銀、金、第2
B族の亜鉛、カドミウム、第3A族のアルミニウム、ガ
リウム、インジウム、タリウム、第4A族のゲルマニウ
ム、錫、鉛、第4B族のチタン、ジルコニウム、ハフニ
ウム、第5A族のアンチモン、ビスマス及び第6A族の
セレンであることを特徴とする請求項2記載の5−ヒド
ロキシイソフタル酸の製造方法。 - 【請求項4】 金属が亜鉛、カドミウム、銀、金である
ことを特徴とする請求項2又は3記載の5−ヒドロキシ
イソフタル酸の製造方法。 - 【請求項5】 アルカリが、周期律表第1A族及び第2
A族の金属及び、又は金属化合物であることを特徴とす
る請求項1乃至4記載の5−ヒドロキシイソフタル酸の
製造方法。 - 【請求項6】 アルカリがリチウム、ナトリウム、カリ
ウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及び
バリウム金属及び、又は、それらの化合物であることを
特徴とする請求項1乃至記載の5−ヒドロキシイソフタ
ル酸の製造方法。 - 【請求項7】 触媒金属が担体に担持した担持金属触媒
であることを特徴とする請求項2乃至4記載の5−ヒド
ロキシイソフタル酸の製造方法。 - 【請求項8】 反応温度が100〜300℃であること
を特徴とする請求項1乃至7記載の5−ヒドロキシイソ
フタル酸の製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23663899A JP4362666B2 (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 5−ヒドロキシイソフタル酸の製造法 |
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---|---|---|---|
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JP4362666B2 JP4362666B2 (ja) | 2009-11-11 |
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JP23663899A Expired - Fee Related JP4362666B2 (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 5−ヒドロキシイソフタル酸の製造法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023027168A1 (ja) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | 株式会社エーピーアイ コーポレーション | サリチル酸の製造方法 |
-
1999
- 1999-08-24 JP JP23663899A patent/JP4362666B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2023027168A1 (ja) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | 株式会社エーピーアイ コーポレーション | サリチル酸の製造方法 |
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