JP2001501962A - 2―ヒドロキシ安息香酸と4―ヒドロキシベンズアルデヒドおよび誘導体の選択的調製法 - Google Patents
2―ヒドロキシ安息香酸と4―ヒドロキシベンズアルデヒドおよび誘導体の選択的調製法Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.一方の(A)が2位にホルミル基またはヒドロキシメチル基をもち、他方の (B)が4位にホルミル基またはヒドロキシメチル基をもつフェノール化合物の 混合物であって、化合物(A)の2位のホルミル基またはヒドロキシメチル基を 選択的に酸化してカルボキシ基に変え、また任意に化合物(B)の4位のヒドロ キシメチル基を選択的に酸化してホルミル基に変え、それによって2−ヒドロキ シ安息香酸と4−ヒドロキシベンズアルデヒドの混合物を生成することを特徴と する2−ヒドロキシ安息香酸と4−ヒドロキシベンズアルデヒドとその誘導体の 調製方法。 2.使用するフェノール化合物が下記に示す一般式(II)を有する化合物の混 合物であって、 前記の式(IIA)および(IIB)において、Y1とY2は同一でも異なっても よいが、−CHO基、または−CH2OH基 のうちの1つを表し、Z1、Z2、およびZ3は同一でも異なってもよいが、水素 原子、アルキル、アルケニル、アルコキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシア ルキル、シクロアルキル、またはアリール基、水酸基、ニトロ基、ハロゲン原子 、あるいはトリフルオロメチル基を表すことを特徴とする、請求の範囲第1項に 記載の方法。 3.フェノール化合物が式(IIA)と(IIB)を有する化合物であって、Z1 、Z2、およびZ3は同一でも異なってもよいが、 ・ 水素原子 ・ 炭素原子1から12個、好ましくは炭素原子1から4個を含む、メチル、エ チル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、ter t−ブチルなどの直鎖または枝分かれしたアルキル基 ・炭素原子2から12個、好ましくは炭素原子2から4個を含む、ビニルまたは アリルなどの直鎖または枝分かれしたアルケニル基 ・ 炭素原子1から12個、好ましくは炭素原子1から4個を含む、メトキシ、 エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブ トキシ、イソブトキシ、sec−ブトキシ、tert−ブトキシ基などの直鎖ま たは枝分かれしたアルコキシ基 ・ フェニル基 ・ ハロゲン原子、好ましくはフッ素、塩素、または臭素原子のうちのいずれか 1つの原子または基を表すことを特徴とする請求の範囲第1項および第2項のい ずれか一項に記載の方法。 4.フェノール化合物が式(IIA)と(IIB)を有する化合物であって、Z1 が水素原子、あるいは炭素原子1から6個、好ましくは炭素原子1から4個を 含む、直鎖または枝分かれしたアルキル基若しくはアルコキシ基を表し、Z2、 およびZ3が水素原子を表し、Y1とY2は同一であってホルミル基またはヒドロ キシメチル基を表すことを特徴とする請求の範囲第1項から第3項のいずれか一 項に記載の方法。 5.式(II)を有するフェノール化合物の混合物が、o−ヒドロキシメチルフ ェノールとp−ヒドロキシメチルフェノール;o−ヒドロキシメチルグアイアコ ールとp−ヒドロキシメチルグアイアコール;o−ホルミルグアイアコールとp −ホルミルグアイアコール;o−ヒドロキシメチルグエトールとp−ヒドロキシ メチルグエトール;またはo−ホルミルグエトール とp−ホルミルグエトールであることを特徴とする請求の範囲第1項から第4項 のいずれか一項に記載の方法。 6.式(II)を有するフェノール化合物の混合物を、任意に活性剤としてカド ミウム、セリウム、ビスマス、鉛、銀、テルル、またはスズなどの金属を含む、 周期律表IbおよびVIII族金属から選択した金属M1をベースとする触媒の 存在下で、塩基性物質を含む水性媒体中において、分子性酸素または分子性酸素 を含む気体を用いて液相で酸化することを特徴とする請求の範囲第1項から第5 項のいずれか一項に記載の方法。 7.触媒が、銅、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、 イリジウム、白金、またはその混合物をベースとする触媒であって、前記触媒が 好ましくは白金および/またはパラジウムをベースとすることを特徴とする請求 の範囲第6項に記載の方法。 8.白金および/またはパラジウム触媒を、カーボンブラック、炭酸カルシウム 、活性アルミナとシリカ、または同等の材料などの様々な坦体、好ましくはカー ボンブラックに付着させた白金黒、パラジウム黒、酸化白金、酸化パラジウム、 または貴金属そのものの形で供することを特徴とする請求の範囲第6項お よび第7項のいずれか一項に記載の方法。 9.式(II)を有するフェノール化合物の重量に対する金属M1の重量として 表した使用触媒量を0.01から10%まで、好ましくは0.04から2%まで 変えることができることを特徴とする請求の範囲第6項から第8項のいずれか一 項に記載の方法。 10.活性剤が、ビスマス酸化物;ビスマス水酸化物;無機水素酸のビスマスま たはビスムチル塩、好ましくは塩化物、臭化物、ヨウ化物、硫化物、セレン化物 、またはテルル化物;無機オキシ酸のヒスマスまたはビスムチル塩、好ましくは 亜硫酸塩、亜硝酸塩、硝酸塩、亜リン酸塩、リン酸塩、ピロリン酸塩、炭酸塩、 過塩素酸塩、アンチモン酸塩、ヒ酸塩、亜セレン酸塩、またはセレン酸塩;脂肪 族または芳香族有機酸のビスマスまたはビスムチル塩、好ましくは酢酸塩、プロ ピオン酸塩、サリチル酸塩、安息香酸塩、シュウ酸塩、酒石酸塩、乳酸塩、クエ ン酸塩;およびビスマスフェネートまたはビスムチルフェネート、好ましくは没 食子酸塩またはピロ没食子酸塩の群から選択された無機または有機ビスマス誘導 体であることを特徴とする請求の範囲第6項から第9項のいずれか一項に記載の 方法。 11.ビスマス誘導体を、ビスマス酸化物Bi2O3およびBi2O4;水酸化ビス マスBi(OH)3;塩化ビスマスBiCl3;臭化ビスマスBiBr3;ヨウ化 ビスマスBil3;中性硫酸ビスマスBi2(SO4)3;中性硝酸ビスマスBi( NO3)3,5H2O;硝酸ビスムチル(BiO)NO3;炭酸ビスムチル(BiO )2CO3,0.5H2O;酢酸ビスマスBi(C2H3O2)3、およびサリチル酸 ビスムチルC6H4CO2(BiO)(OH)の群から選択することを特徴とする 請求の範囲第10項に記載の方法。 12.媒体が、使用する金属M1の重量に対して金属活性剤を少なくとも0.1 重量%と、式(II)を有するフェノール化合物に対して金属M1を重量で10 から900ppmとを含むように活性剤の量を選択することを特徴とする請求の 範囲第6項から第11項のいずれか一項に記載の方法。 13.酸化反応を、30℃から200℃の温度範囲、好ましくは40℃と160 ℃の間で行うことを特徴とする請求の範囲第6項から第12項のいずれか一項に 記載の方法。 14.使用する圧力が、1から20bar(0.1から2MPa)であることを 特徴とする請求の範囲第6項から第13項のいずれか一項に記載の方法。 15.塩基性物質、好ましくは水酸化ナトリウムまたはカリウムを、式(II) を有するフェノール化合物1モル当たりの無機塩基の量で表して溶液中に0.5 から10モル、好ましくは2から4モルを含む水性媒体中で酸化を行うことを特 徴とする請求の範囲第1項から第14項のいずれか一項に記載の方法。 16.選択される温度が30℃と200℃の間、好ましくは40℃と160℃の 間にあることを特徴とする請求の範囲第1項から第15項のいずれか一項に記載 の方法。 17.白金触媒を使用する場合に、温度を100℃と160℃の間で選択し、使 用する塩基の量を式(II)を有するフェノール化合物1モル当たり1モルと3 モルの間で選択することを特徴とする請求の範囲第16項に記載の方法。 18.パラジウム触媒を使用する場合、温度を30℃と200℃の間、好ましく は30℃と150℃の間、使用する塩基の量を式(II)を有するフェノール化 合物1モル当たり2モルと4モルの間で選択することを特徴とする請求の範囲第 16項に記載の方法。 19.4−ヒドロキシベンズアルデヒドを制御されたpHで抽出することを特徴 とする請求の範囲第1項から第18項のいずれか一項に記載の方法。 20.抽出溶媒を、ケトン、好ましくはメチルエチルケトン、メチルイソブチル ケトン、シクロヘキサノン;エステル、好ましくは酢酸エチル、酢酸イソプロピ ル、酢酸ブチル;エーテル酸化物、好ましくはジエチルエーテル、ジイソプロピ ルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、エチル−tert−ブチルエ ーテル、ジ−n−ブチルエーテル;重アルコール、好ましくはブタノール、ヘキ サノール、オクタノール、シクロヘキサノール;脂肪酸炭化水素、好ましくはn −ペンタン、ヘキサン、ヘプタンとシクロヘキサン;ハロゲン化脂肪族炭化水素 、好ましくはジクロロメタン、ジクロロエタン;芳香族炭化水素、好ましくはト ルエン、キシレン;ハロゲン化芳香族炭化水素、好ましくはモノクロロベンゼン 、ジクロロベンゼン、その混合物から選択することを特徴とする請求の範囲第1 9項に記載の方法。 21.溶媒添加前またはそれと同時に、無機起源のプロトン酸、好ましくは塩酸 または硫酸を添加してpHを4と9の間に戻すこと、そして水相と有機相を分離 することを特徴とする請求の範囲第19項に記載の方法。 22.部分的あるいは完全に塩の形で得られる2−ヒドロキシ安息香酸を脱カル ボキシル化することを特徴とする請求の範囲 第1項から21に記載の方法。 23.2−ヒドロキシ安息香酸が下記の一般式(II)を有する酸であって、 前記の式(II)のMが水素原子および/または(Ia)または(IIa)族金 属のカチオンあるいはアンモニウムカチオンを表し、Z1、Z2、Z3が請求の範 囲第2項から第4項で与えた意味をもつことを特徴とする請求の範囲第22項に 記載の方法。 24.反応媒体に、鉱物起源のプロトン酸、好ましくは塩酸または硫酸または有 機酸をpH3以下になるまで加えることにより前記の酸を脱カルボキシル化する ことを特徴とする請求の範囲第22項と第23項のいずれかに記載の方法。 25.反応媒体を120℃と350℃の間の温度、好ましくは150℃から22 0℃に加熱し、冷却した後、好ましくは下記の式(IV)を有する4−ヒドロキ シベンズアルデヒドを分離する方法であって、 前記の式(IV)のZ1、Z2、Z3が請求の範囲第2項から第4項で与えた意味 をもつことを特徴とする請求の範囲第22項から第24項のいずれか一項に記載 の方法。 26.出発物質が下記の式を有する物質であって、前記の式のMが水素原子および/または(Ia)または(IIa)族金属のカチ オンあるいはアンモニウムカチオンを表し、Z1、Z2、Z3が請求の範囲第2項 から第4項で与えた意味をもつことを特徴とする請求の範囲第1項から第25項 のいずれか一項に記載の方法。 27.フェノールを、アルカリまたはアルカリ土類塩基の存在する水相中におい て、ホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド発生剤で縮合させてヒドロキシメ チル化する方法により、式(IIa1)および(IIb1)の混合物を得ることを 特徴とする請求の範囲第26項に記載の方法。 28.出発フェノールが、水酸基に対してオルトおよびパラ位か置換されていな い下記の一般式(I)を有するフェノールであって、 前記の式のZ1、Z2、Z3が請求の範囲第2項から第4項で与44えた意味をも つことを特徴とする請求の範囲第27項に記載の方法。 29.式(I)を有するフェノールが、フェノール、ピロカテキン、グアイアコ ール、グエトール、3−メトキシフェノール、3−エトキシフェノール、3−イ ソプロポキシフェノール,3−t−ブトキシフェノール、m−クレゾール、およ びo−クレゾールであることを特徴とする請求の範囲第28項に記載の方法。 30.ホルムアルデヒドまたは任意のホルムアルデヒド発生剤、好ましくはトリ オキサンまたは、好ましくは8から100の(CH2O)単位を含む、あらゆる 重合度の線状ポリホルムアルデヒドとして用いられるパラホルムアルデヒドであ ることを特徴とする請求の範囲第27項に記載の方法。 31.ホルムアルデヒド/フェノールのモル比が0.5と2.0の間、好ましく は0.5と1.5の間で変えることができることを特徴とする請求の範囲第27 項に記載の方法。 32.ヒドロキシメチル化されるフェノールのフェノール性水酸基に対する塩基 のモル数として表される、ヒドロキシメチル化媒体中に存在する塩基量が0.1 と2の間、好ましくは0.5と1.1の間で変わることを特徴とする請求の範囲 第27項に記載の方法。 33.ヒドロキシメチル化温度が0℃と100℃、好ましくは20℃と70℃の 間にあることを特徴とする請求の範囲第27項に記載の方法。 34.フェノールとホルムアルデヒド、および任意に塩基を装置に装入し、次い で撹拌しながら反応混合物を、式(IIa1)および(IIb1)を有するフェノ ール化合物の混合物を得るために要求される時間だけ所望の温度に加熱すること を特徴とする請求の範囲第27項に記載の方法。 35.任意に活性剤としてカドミウム、セリウム、ビスマス、鉛、銀、テルル、 またはスズなどの金属を含み、周期律表VIII族金属、好ましくは白金とパラ ジウムをベースとする触媒が存在するアルカリ性の水相中において、分子性酸素 または分子性酸素を含む気体を用いて式(IIa1)および(IIb1)を有する ヒドロキシメチル化されたフェノール化合物を酸化し、式(IIa2)および( IIb2)を有する化合物の混合物を得ることを特徴とする請求の範囲第27項 に記載の方法。 36.溶液のpHを、任意選択でアルカリまたはアルカリ土類塩基を加えること により8と13の間の値にすることを特徴とする請求の範囲第35項に記載の方 法。 37.酸化反応温度が10℃と60℃の間、好ましくは20℃と℃の50間にあ ることを特徴とする請求の範囲第35項に記載の方法。 38.式(IIa2)および(IIb2)を有するフェノール化合物の混合物を2 −ステップ法により得る方法であって、そのステップが、 − フェノールをアルカリまたはアルカリ土類塩基の存在する水性媒体中で、ホ ルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド発生剤によってヒドロキシメチル化し、 一方が2位で、他方が4位でヒドロキシメチル化されたヒドロキシメチル化フェ ノール化合物の混合物を生成するステップと、 − 得られたフェノール化合物を、中間で分離することなく、場合によっては活 性剤として上記において列挙したような金属を含み、周期律表VIII族金属を ベースとする触媒が存在するアルカリ性の水相中で、分子性酸素または分子性酸 素を含む気体を用いて酸化するステップと を含むことを特徴とする請求の範囲第26項に記載の方法。 39.o−ヒドロキシメチルグアイアコール(A)とp−ヒドロキシメチルグア イアコール(B)のフェノール化合物の混合 物において、化合物(A)の2位のヒドロキシメチル基を選択的に酸化してカル ボキシ基に変え、化合物(B)の4位のヒドロキシメチル基を選択的に酸化して ホルミル基に変え、こうして2−ヒドロキシ−3−メトキシ安息香酸とバニリン の混合物を生成し、次いで後者を回収することを特徴とする請求の範囲第1項か ら第38項のいずれか一項に記載のバニリンの調製方法。 40.o−ホルミルグアイアコール(A)とp−ホルミルグアイアコール(B) のフェノール化合物の混合物において、化合物(A)の2位のホルミル基を選択 的に酸化してカルボキシ基に変え、それによって2−ヒドロキシ−3−メトキシ 安息香酸とバニリンの混合物を生成し、次いで後者を回収することを特徴とする 請求の範囲第1項から第38項のいずれか一項に記載のバニリンの調製方法。 41.o−ヒドロキシメチルグエトール(A)とp−ヒドロキシメチルグエトー ル(B)のフェノール化合物の混合物において、化合物(A)の2位のヒドロキ シメチル基を選択的に酸化してカルボキシ基に変え、化合物(B)の4位のヒド ロキシメチル基を選択的に酸化してホルミル基に変え、こうして2−ヒ ドロキシ−3−エトキシ安息香酸とエチルバニリンの混合物を生成し、次いで後 者を回収することを特徴とする請求の範囲第1項から第38項のいずれか一項に 記載のエチルバニリンの調製方法。 42.o−ホルミルグエトール(A)とp−ホルミルグエトール(B)のフェノ ール化合物の混合物において、化合物(A)の2位のホルミル基を選択的に酸化 してカルボキシ基に変え、こうして2−ヒドロキシ−3−エトキシ安息香酸とエ チルバニリンの混合物を生成し、次いで後者を回収することを特徴とする請求の 範囲第1項から第38項のいずれか一項に記載のエチルバニリンの調製方法。 43.バニリンおよびエチルバニリンの調製のための請求の範囲第1項から第3 8項のいずれか一項に記載の方法の使用。
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