JP2002069022A - Method for producing oxidative coupling reactant of phenolic compound - Google Patents

Method for producing oxidative coupling reactant of phenolic compound

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JP2002069022A
JP2002069022A JP2000260602A JP2000260602A JP2002069022A JP 2002069022 A JP2002069022 A JP 2002069022A JP 2000260602 A JP2000260602 A JP 2000260602A JP 2000260602 A JP2000260602 A JP 2000260602A JP 2002069022 A JP2002069022 A JP 2002069022A
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oxidative coupling
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phenolic compound
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Yuuki Takuma
勇樹 詫摩
Yoshiyuki Tanaka
善幸 田中
Iwao Nakajima
巌 中嶋
Yuuzou Kasuga
優三 春日
Hisao Urata
尚男 浦田
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Mitsubishi Chemical Corp
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Mitsubishi Chemical Corp
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an industrially useful method for producing 2,2'- dihydroxybiphenyls from a phenolic compound in high selectivity and yield. SOLUTION: In this method for producing an oxidative coupling reactant by oxidative coupling reaction of the phenolic compound using oxygen as an oxidizing agent in the presence of a catalyst, the above reaction is carried out by batchwise method and oxidative reaction is advanced while regulating the oxygen concentration in reaction solution to <=33 mg/L until conversion of the phenolic compound which is a raw material attains 70% after starting the reaction or the reaction is carried out by a continuous communication system and oxidative coupling reaction is advanced while regulating the oxygen concentration of the reaction solution in a stationary state of the reaction to <=33 mg/L.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、触媒の存在下、酸
素を酸化剤として用いたフェノール性化合物の酸化カッ
プリング反応によって生ずる酸化カップリング反応体の
製造方法に関するものである。詳しくは、本発明は、フ
ェノール性化合物の酸化カップリング反応を酸素濃度制
御下で行うことにより、酸化カップリング反応体を高い
選択率で製造する方法に関するものである。
The present invention relates to a method for producing an oxidative coupling reactant generated by an oxidative coupling reaction of a phenolic compound using oxygen as an oxidizing agent in the presence of a catalyst. More specifically, the present invention relates to a method for producing an oxidative coupling reactant with high selectivity by performing an oxidative coupling reaction of a phenolic compound under controlled oxygen concentration.

【0002】[0002]

【従来の技術】2,2’−ジヒドロキシビフェニルやそ
の誘導体、または2,2’−ジヒドロキシ−1,1’−
ビナフチルやその誘導体は、種々の用途に使用され、例
えば、有機化合物やポリマーの安定剤の原料として利用
されたり、触媒反応に用いる遷移金属錯体の配位子の骨
格の一部として利用されたりしている。特に、6,6’
−二置換−2,2’−ジヒドロキシビフェニル誘導体や
2,2’−ジヒドロキシ−1,1’−ビナフチル誘導体
のように軸不斉を持つものは、光学分割することで不斉
触媒用の配位子として骨格の一部に用いられることが多
い。この様なビフェノール類は、対応するフェノール性
化合物を酸化カップリング反応させて合成されている
が、反応の際酸化剤として安価な空気または酸素を利用
する方法が古くから数多く知られている。反応を促進さ
せる触媒としては、化学量論量以上の水酸化ナトリウム
や水酸化バリウム等といった塩基性化合物のほか、鉄、
銅、バナジウム等の遷移金属錯体が用いられる。いずれ
の反応においても詳細な反応機構については完全には解
明されていないが、多くの場合においてフェノキシラジ
カル種を経由した反応機構が提唱されている。
2. Description of the Related Art 2,2'-Dihydroxybiphenyl and its derivatives, or 2,2'-dihydroxy-1,1'-
Binaphthyl and its derivatives are used for various purposes.For example, they are used as a raw material for stabilizers of organic compounds and polymers, and as a part of a skeleton of a ligand of a transition metal complex used for a catalytic reaction. ing. In particular, 6,6 '
Those having axial asymmetry, such as disubstituted-2,2'-dihydroxybiphenyl derivatives and 2,2'-dihydroxy-1,1'-binaphthyl derivatives, are subjected to optical resolution to form a coordination catalyst for asymmetric catalysts. Often used as part of a skeleton as a child. Such biphenols are synthesized by subjecting a corresponding phenolic compound to an oxidative coupling reaction, and many methods using inexpensive air or oxygen as an oxidizing agent during the reaction have been known for a long time. Catalysts for accelerating the reaction include stoichiometric or more basic compounds such as sodium hydroxide and barium hydroxide, as well as iron,
Transition metal complexes such as copper and vanadium are used. Although the detailed reaction mechanism of each reaction has not been completely elucidated, a reaction mechanism via a phenoxy radical species has been proposed in many cases.

【0003】ビフェノール類の工業的な合成における触
媒としては、化学量論量の塩基を用いるよりも一般に少
量の遷移金属錯体を触媒として用いる方が触媒コスト的
に有利であり、そのような遷移金属錯体触媒の中でも、
特に銅−アミン系触媒が活性の面で優れており深く研究
されている。例えば、J. Org. Chem., 1983, 48, 4948
及びJ. Org. Chem., 1984, 49, 4456に記載されている
ように、塩化第二銅及びアルキル基で置換されたエチレ
ンジアミン類から成る触媒の存在下、メタノール中で酸
素をバブリングさせながらフェノール性化合物から2,
2’−ジヒドロキシビフェニル類を合成する方法が知ら
れている。しかしながら、この方法によれば、生成した
2,2’−ジヒドロキシビフェニル類は反応初期では5
4〜66%の選択性を示しているものの、時間の経過と
共に更なる二次的な酸化反応を受けてベンゾフラン類や
ジオキセピン類に変換されていくため、最終的な2,
2’−ジヒドロキシビフェニル類の選択性は数%となっ
ている。これは、約0.001mol/Lという希薄な触媒濃度下
で特に注意を払わず酸素をバブリングさせているため、
反応溶液中の酸素濃度は反応溶媒への飽和濃度に近い高
濃度になっていると予想され、このため更なる二次的な
酸化反応が進行してしまったものと推定される。
As a catalyst for industrial synthesis of biphenols, it is generally more advantageous to use a small amount of a transition metal complex as a catalyst than to use a stoichiometric amount of a base in terms of catalyst cost. Among complex catalysts,
In particular, copper-amine based catalysts are excellent in activity and have been studied in depth. For example, J. Org. Chem., 1983, 48, 4948
As described in J. Org. Chem., 1984, 49, 4456, phenol can be obtained by bubbling oxygen in methanol in the presence of a catalyst comprising cupric chloride and an ethylenediamine substituted with an alkyl group. 2,
A method for synthesizing 2'-dihydroxybiphenyls is known. However, according to this method, the produced 2,2'-dihydroxybiphenyl is 5 at the beginning of the reaction.
Although it shows a selectivity of 4-66%, it undergoes a further secondary oxidation reaction over time to be converted into benzofurans and dioxepins, so that the final 2,2
The selectivity of 2'-dihydroxybiphenyls is several percent. This is because oxygen is bubbled without paying special attention at a dilute catalyst concentration of about 0.001 mol / L,
The oxygen concentration in the reaction solution is expected to be a high concentration close to the saturation concentration in the reaction solvent, and it is presumed that further secondary oxidation reaction has proceeded.

【0004】また、Tetrahedron Letters, 1983, 24, 5
611には、アセトニトリル中、Cu4Cl 4O2(CH3CN)3のよう
なクラスター触媒を用いたフェノール性化合物の酸化カ
ップリング反応が報告されているが、酸素ガス雰囲気下
で反応させているため、溶液中の酸素濃度が少なく見積
もっても反応溶媒への飽和濃度の50%以上と高濃度に
上昇し、このため収率は60%程度に留まっている。こ
れらに対し、WO 99/46227公報記載の方法では、ハロゲ
ン化第一銅とアルキル基で置換されたエチレンジアミン
類から成る触媒の存在下、1,2−ジクロロベンゼンと
いった特定の溶媒中で空気をバブリングさせることによ
り90%前後の高い選択率及び収率でフェノール性化合
物から2,2’−ジヒドロキシビフェニル類を合成する
方法を開示している。この場合の溶液中の酸素濃度は、
空気をバブリングさせているので、純酸素を用いた時の
反応溶媒への飽和酸素濃度に比較して最大でも約20%
にしかならないが、約0.005mol/Lという希薄な触媒濃度
で反応を行っているため、酸素濃度は比較的上がり易い
状態で反応が進行していると予想される。
Further, Tetrahedron Letters, 1983, 24, 5
611 contains Cu in acetonitrileFourCl FourOTwo(CHThreeCN)ThreeAs
Oxidation of Phenolic Compounds Using a Novel Cluster Catalyst
Although the coupling reaction has been reported,
Reaction, the oxygen concentration in the solution is estimated to be low
Highly at least 50% of the saturation concentration in the reaction solvent
As a result, the yield remains at about 60%. This
On the other hand, in the method described in WO 99/46227,
Ethylenediamine substituted with cuprous chloride and alkyl group
1,2-dichlorobenzene in the presence of a catalyst consisting of
By bubbling air through a particular solvent
Phenolic compound with high selectivity and yield of around 90%
Of 2,2'-dihydroxybiphenyls from products
A method is disclosed. The oxygen concentration in the solution in this case is
Since the air is bubbled, when pure oxygen is used
At most about 20% compared to the saturated oxygen concentration in the reaction solvent
It is only a rare catalyst concentration of about 0.005mol / L
, The oxygen concentration is relatively easy to rise
It is expected that the reaction is progressing in the state.

【0005】又、上記方法では1,2−ジクロロベンゼ
ンといった特定の溶媒中で反応を行っているが、この高
沸点(180℃)溶媒を蒸留で留去して、生成2,2’
−ジヒドロキシビフェニル類を取り出すのには、時間と
エネルギーコストが掛かりすぎ工業的スケールの合成に
おいては経済的でない。むしろ、メタノールのような目
的とする2,2’−ジヒドロキシビフェニル類に対する
貧溶媒中で反応させ、沈殿してきた目的物を濾過によっ
て取り出し、洗浄または再結晶する方法がより経済的で
ある上、溶媒コストもメタノールの方が安価である。ま
た、ジクロロベンゼンのような有機ハロゲン化物を溶媒
として大量に用いることは、環境保全の観点から好まし
いとは言えない。このように、特定の溶媒を用いて2,
2’−ジヒドロキシビフェニル類の選択性を向上させた
方法は提案されているが、これ迄、反応溶液中の酸素濃
度と目的生成物の2,2’−ジヒドロキシビフェニル類
の選択性との関係については何等着目されず、酸素濃度
はむしろ反応速度論的研究の対象としてしか注目されて
来なかった。
In the above method, the reaction is carried out in a specific solvent such as 1,2-dichlorobenzene. However, the solvent having a high boiling point (180 ° C.) is distilled off to produce 2,2 ′ produced.
The removal of dihydroxybiphenyls is too time and energy consuming to be economically feasible in industrial scale synthesis. Rather, it is more economical to react in a poor solvent for the desired 2,2'-dihydroxybiphenyl such as methanol, remove the precipitated target substance by filtration, and wash or recrystallize. Methanol is also cheaper. It is not preferable to use a large amount of an organic halide such as dichlorobenzene as a solvent from the viewpoint of environmental protection. Thus, using a specific solvent,
Although a method for improving the selectivity of 2'-dihydroxybiphenyls has been proposed, the relationship between the oxygen concentration in the reaction solution and the selectivity of 2,2'-dihydroxybiphenyl as the target product has been proposed. Did not receive any attention, and the oxygen concentration was rather focused only on the subject of kinetic studies.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、フェノール
性化合物から2,2’−ジヒドロキシビフェニル類を高
い選択率及び収率で製造する工業的に有用な製造方法を
提供することにある。工業的な製造方法としては、目的
物を高い選択率及び収率で効率良く合成することは当然
であるが、加えて試薬や溶媒等の原料費、エネルギーコ
ストや製造時間等をも考慮した目的物の製造コストが安
価であること、更に環境に対しても影響度の少ない手法
であること等が重要となってくる。本発明は、こうした
点も解決し、しかも簡便な方法によって高い選択率で
2,2’−ジヒドロキシビフェニル類の製造を可能にす
る新たな方法を提示するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an industrially useful method for producing 2,2'-dihydroxybiphenyls from phenolic compounds with high selectivity and yield. As an industrial production method, it is natural that the target product is efficiently synthesized with a high selectivity and a high yield, but in addition, the cost of the raw materials such as reagents and solvents, the energy cost, the production time, etc. are also taken into consideration. It is important that the manufacturing cost of the product is low and that the method has a small influence on the environment. The present invention solves these problems, and furthermore, proposes a new method which enables production of 2,2'-dihydroxybiphenyls with high selectivity by a simple method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、2,2’
−ジヒドロキシビフェニル類の選択率を向上させる手法
の開発を目指し、触媒の存在下、酸素を酸化剤として用
いたフェノール性化合物の酸化カップリング反応による
2,2’−ジヒドロキシビフェニル類の製造方法の詳細
について鋭意検討した結果、酸化カップリング反応液中
の酸素濃度と目的物の選択性とに相関性があり、反応の
到達程度に応じて反応溶液中の酸素濃度を低い濃度で制
御しつつ反応を進行させることで、目的物への選択性が
高まることを見出し本発明に到達した。
Means for Solving the Problems The present inventors have proposed 2,2 '
-Details of a method for producing 2,2'-dihydroxybiphenyls by an oxidative coupling reaction of a phenolic compound using oxygen as an oxidizing agent in the presence of a catalyst with the aim of developing a method for improving the selectivity of dihydroxybiphenyls As a result of intensive studies, there is a correlation between the oxygen concentration in the oxidative coupling reaction solution and the selectivity of the target product, and the reaction is controlled while controlling the oxygen concentration in the reaction solution at a low concentration depending on the degree of the reaction. The present inventors have found that by proceeding, the selectivity to the target substance is enhanced, and arrived at the present invention.

【0008】即ち、本発明の要旨は、触媒の存在下、酸
素を酸化剤として用いたフェノール性化合物の酸化カッ
プリング反応による酸化カップリング反応体の製造にお
いて、反応を回分法により行い、反応開始後、原料のフ
ェノール性化合物の転化率が70%に達する迄の間、反
応液中の酸素濃度を、33mg/L以下に保持しながら
酸化カップリング反応を進行させることを特徴とするフ
ェノール性化合物の酸化カップリング反応体の製造方法
に存する。
That is, the gist of the present invention is that in the production of an oxidative coupling reactant by an oxidative coupling reaction of a phenolic compound using oxygen as an oxidizing agent in the presence of a catalyst, the reaction is carried out by a batch method and the reaction is started. Thereafter, until the conversion of the phenolic compound as a raw material reaches 70%, the oxidative coupling reaction proceeds while maintaining the oxygen concentration in the reaction solution at 33 mg / L or less. In the method for producing the oxidative coupling reactant.

【0009】本発明の他の要旨は、触媒の存在下、酸素
を酸化剤として用いたフェノール性化合物の酸化カップ
リング反応による酸化カップリング反応体の製造におい
て、反応を連続流通系により行い、反応の定常状態にお
ける反応液中の酸素濃度を、33mg/L以下に保持し
ながら酸化カップリング反応を進行させることを特徴と
するフェノール性化合物の酸化カップリング反応体の製
造方法に存する。
Another aspect of the present invention is to provide an oxidative coupling reactant by an oxidative coupling reaction of a phenolic compound using oxygen as an oxidizing agent in the presence of a catalyst. Wherein the oxidative coupling reaction proceeds while maintaining the oxygen concentration in the reaction solution in the steady state at 33 mg / L or less.

【0010】本発明の好適な態様として、上記フェノー
ル性化合物の酸化カップリング反応体の製造方法におい
て、フェノール性化合物が、芳香族性を有する芳香環に
1つのヒドロキシル基が結合しており、かつ、そのヒド
ロキシル基のパラ位と2つのオルト位の内、少なくとも
1つに水素原子を有した構造を有すること;触媒が、遷
移金属化合物、特に第一遷移周期の遷移金属化合物、好
ましくは銅を含む触媒系であるか、或いは銅及びアミン
系化合物を含む触媒系、例えば銅ハロゲン化物及びエチ
レンジアミンまたはエチレンジアミンのアミノ基の少な
くとも1つの水素原子がアルキル基で置換されているエ
チレンジアミン誘導体を含む触媒系であることを挙げる
ことが出来る。
In a preferred embodiment of the present invention, in the method for producing an oxidative coupling reactant of a phenolic compound, the phenolic compound has one hydroxyl group bonded to an aromatic ring having aromaticity, and Having a structure having a hydrogen atom in at least one of the para position and the two ortho positions of the hydroxyl group; the catalyst comprises a transition metal compound, particularly a transition metal compound of the first transition cycle, preferably copper. Or a catalyst system comprising copper and an amine compound, such as a catalyst system comprising a copper halide and ethylenediamine or an ethylenediamine derivative wherein at least one hydrogen atom of the amino group of ethylenediamine is substituted by an alkyl group. Some things can be mentioned.

【0011】本発明の他の好適な態様としては、上記フ
ェノール性化合物の酸化カップリング反応体の製造方法
において、フェノール性化合物が前記一般式(1)で表
される構造であり、酸化カップリング反応体が前記一般
式(2)で表される構造であることが挙げられ、更に
は、メタノール溶媒中、塩化第二銅及びテトラメチルエ
チレンジアミンから成る触媒系の存在下に、前記一般式
(1)において式中のR1及びR3が炭素原子1〜7個のア
ルキル基又はアルコキシ基であり、R2が水素原子であ
り、R4が水素原子、炭素原子1〜3個のアルキル基また
はハロゲン原子であるフェノール性化合物を酸化カップ
リング反応させ、該化合物に対応する一般式(2)で示
される2,2’−ジヒドロキシビフェニル誘導体を製造
することよりなるフェノール性化合物の酸化カップリン
グ反応体の製造方法を挙げることが出来る。
According to another preferred embodiment of the present invention, in the method for producing an oxidative coupling reactant of a phenolic compound, the phenolic compound has a structure represented by the general formula (1); The reactant has a structure represented by the general formula (2). Further, in a methanol solvent, in the presence of a catalyst system composed of cupric chloride and tetramethylethylenediamine, the reactant has a structure represented by the general formula (1) In the formula, R 1 and R 3 in the formula are an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom, R 4 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or A phenolic compound which is a halogen atom, which is subjected to an oxidative coupling reaction to produce a 2,2'-dihydroxybiphenyl derivative represented by the general formula (2) corresponding to the compound; And a method for producing an oxidative coupling reactant of a reactive compound.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、触媒の存在下、酸素を酸化剤として用いたフ
ェノール性化合物の酸化カップリング反応による2,
2’−ジヒドロキシビフェニル類の製造において、反応
液中の酸素濃度を低濃度に制御しつつ反応を進行させる
ことで、目的物の2,2’−ジヒドロキシビフェニル類
を高い選択率及び収率で効率良く製造する方法である。
この方法は、フェノキシラジカル種という非常に不安定
な化学種が、反応性に富む酸素分子によって副反応を受
けることを抑制するといった新たな観点に基づくもので
あり、この手法はそうしたフェノキシラジカル種を経由
して酸化カップリング反応を進行させていると考えられ
ている種々の触媒系においても広く適用されることが期
待できる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention provides an oxidative coupling reaction of a phenolic compound using oxygen as an oxidizing agent in the presence of a catalyst,
In the production of 2'-dihydroxybiphenyls, the reaction proceeds while controlling the oxygen concentration in the reaction solution to a low concentration, so that the target 2,2'-dihydroxybiphenyls can be efficiently produced with high selectivity and yield. It is a good manufacturing method.
This method is based on a new viewpoint that suppresses a very unstable chemical species called a phenoxy radical species from undergoing a side reaction by a reactive oxygen molecule. It can be expected to be widely applied to various catalyst systems which are thought to promote the oxidative coupling reaction via the catalyst.

【0013】本発明方法では、反応液中の酸素濃度を所
定の低濃度に制御するが、反応を回分法で行う場合にお
いては、反応開始後、原料のフェノール性化合物の転化
率が70%に達する迄の間は、反応液中の酸素濃度を3
3mg/L以下の濃度に保つ必要があり、又、反応を連
続流通系で行う場合には、反応の定常状態における反応
液中の酸素濃度を33mg/L以下の濃度に保つ必要が
ある。この濃度を超えて高濃度にすると、目的物の選択
性、収率が低下し好ましくない。本発明方法は、通常、
酸素濃度33mg/L以下で行われるが、好ましくは、
24mg/L以下、更に好ましくは18mg/L以下で
ある。
In the method of the present invention, the oxygen concentration in the reaction solution is controlled to a predetermined low concentration. However, when the reaction is carried out by a batch method, the conversion of the phenolic compound as a raw material is reduced to 70% after the start of the reaction. Until the oxygen concentration in the reaction solution reaches 3
It is necessary to keep the concentration at 3 mg / L or less, and when the reaction is performed in a continuous flow system, it is necessary to keep the oxygen concentration in the reaction solution in the steady state of the reaction at 33 mg / L or less. If the concentration is higher than this concentration, the selectivity and yield of the target product are undesirably reduced. The method of the present invention generally comprises
The reaction is performed at an oxygen concentration of 33 mg / L or less.
It is 24 mg / L or less, more preferably 18 mg / L or less.

【0014】反応を実施する際、その反応液中の酸素濃
度の測定は、例えば酸素濃度計等の測定機器を用いるこ
とで簡便かつ瞬時に行うことが可能である。酸素濃度計
を用いる反応液中酸素濃度の測定にかかわる操作は、先
端部に酸素透過膜を有する酸素濃度計のセンサー部を反
応液中に浸し、センサー部から送られてくる信号に基づ
いて濃度計本体に表示される測定値を読み取るといった
簡便な操作である。
In carrying out the reaction, the oxygen concentration in the reaction solution can be measured simply and instantly by using a measuring instrument such as an oxygen concentration meter. The operation related to the measurement of the oxygen concentration in the reaction solution using an oximeter consists of immersing the sensor portion of an oximeter having an oxygen permeable membrane at the tip into the reaction solution, and measuring the concentration based on the signal sent from the sensor portion. It is a simple operation such as reading the measured value displayed on the meter main body.

【0015】本発明のフェノール性化合物の酸化カップ
リング反応において、酸化剤として利用する酸素には、
純酸素ガス、又は空気若しくは酸素が窒素等の不活性ガ
スで希釈された酸素含有ガス等のいずれを用いても良
い。その使用量は、反応に必要な酸素量(理論的には原
料フェノール性化合物の25mol%の酸素分子)以上の
酸素量が少なくとも必要である。また、純酸素または酸
素を含むガスを反応系中に導入する方法としては、これ
ら酸素含有ガス等を反応液中に漬かったフィード管から
バブリングさせながら供給する方法や反応液面上部に通
気させ攪拌または自然溶解等によって液中に取り込む方
法等、様々な方法を採用することが出来る。
In the oxidative coupling reaction of the phenolic compound of the present invention, oxygen used as an oxidizing agent includes:
Either pure oxygen gas or oxygen-containing gas in which air or oxygen is diluted with an inert gas such as nitrogen may be used. The amount of oxygen used must be at least the oxygen amount necessary for the reaction (theoretically, 25 mol% of oxygen molecules of the raw material phenolic compound) or more. In addition, as a method for introducing pure oxygen or a gas containing oxygen into the reaction system, a method of supplying these oxygen-containing gases while bubbling from a feed pipe immersed in the reaction solution, or a method of aerating and stirring the upper surface of the reaction solution. Alternatively, various methods such as a method of taking into a liquid by spontaneous dissolution or the like can be adopted.

【0016】本発明において、反応液中の酸素濃度を3
3mg/L以下の低濃度に維持することを要するが、回
分反応においては、反応開始後、原料フェノール性化合
物の酸化カップリング反応が所望程度に到達する迄の
間、即ち原料のフェノール性化合物の転化率が70%以
下である間低濃度に維持され、これによって目的物であ
る酸化カップリング反応体の選択率を高めることが出来
る。この反応においては、反応の転化率が70%を超え
た後においても極力溶液中の酸素濃度を低く維持し続け
る方が選択率の向上に繋がり好ましい。回分反応では、
転化率が進み原料のフェノール性化合物の濃度が低下し
てくると反応速度が低下し、反応系中で消費される酸素
の消費速度が遅くなるため、それまでの酸素供給速度の
ままで反応器に供給し続けると溶液中の酸素濃度を低く
維持することは困難となってくる。酸素濃度を低く保つ
ために、酸素供給速度を低下させるか、反応器内の攪拌
速度を低下させ気液界面積を減少させて酸素の溶解効率
を低下させる等の手法を採ることが考えられるが、反
面、反応時間の長期化といったデメリットも生ずる。工
業的に効率良く実施するためには、一般的には、酸素濃
度を低く維持する期間を適当なところで区切る方が望ま
しいので、本発明では酸素濃度と目的物の選択性の相関
性から、酸素濃度を低く維持する期間として反応の転化
率70%以下といった期間を設定することにより、目的
物の酸化カップリング反応体の選択率及び収率のいずれ
をも高水準にする事を可能にするのである。
In the present invention, the oxygen concentration in the reaction solution is adjusted to 3
Although it is necessary to maintain the concentration at a low concentration of 3 mg / L or less, in the batch reaction, from the start of the reaction until the oxidative coupling reaction of the starting phenolic compound reaches a desired level, that is, the starting phenolic compound The conversion is maintained at a low concentration while the conversion is 70% or less, whereby the selectivity of the target oxidative coupling reactant can be increased. In this reaction, it is preferable to keep the oxygen concentration in the solution as low as possible even after the conversion of the reaction exceeds 70%, because this leads to improvement in selectivity. In a batch reaction,
As the conversion rate increases and the concentration of the phenolic compound as the raw material decreases, the reaction rate decreases, and the rate of consumption of oxygen consumed in the reaction system slows down. It is difficult to keep the oxygen concentration in the solution low if the supply is continued. In order to keep the oxygen concentration low, it is conceivable to adopt a method such as reducing the oxygen supply rate or decreasing the stirring speed in the reactor to reduce the gas-liquid interface area to reduce the oxygen dissolving efficiency. On the other hand, disadvantages such as a prolonged reaction time also occur. In order to efficiently carry out the process industrially, it is generally desirable that the period in which the oxygen concentration is kept low is appropriately divided at an appropriate time. By setting a period such that the conversion of the reaction is 70% or less as the period for keeping the concentration low, it is possible to raise both the selectivity and the yield of the oxidative coupling reactant of the target product to a high level. is there.

【0017】一方、連続反応においては、定常運転時に
おける反応器内の転化率は、原料コスト、目的物の生産
性等を考慮して、触媒や原料の濃度、滞留時間等の条件
を適宜変更することにより様々に設定可能であるが、通
常、1〜99%、好ましくは10〜99%の範囲で設定
される。設定されたどのような転化率においても、定常
状態における反応液中の酸素濃度を33mg/L以下の
低濃度の状態に維持する必要があり、これによって目的
物を高い選択率で得ることができる。
On the other hand, in the continuous reaction, the conversion rate in the reactor at the time of the steady operation is appropriately changed by changing the conditions such as the concentration of the catalyst and the raw material, the residence time and the like in consideration of the raw material cost, the productivity of the target product, and the like. Various settings can be made by performing the setting, but the setting is usually made in the range of 1 to 99%, preferably 10 to 99%. At any set conversion rate, it is necessary to maintain the oxygen concentration in the reaction solution in the steady state at a low concentration of 33 mg / L or less, whereby the target product can be obtained with a high selectivity. .

【0018】本発明で原料として用いることの出来るフ
ェノール性化合物としては、芳香族モノオールまたはポ
リオール、縮合環芳香族モノオールまたはポリオール、
複素環式芳香族モノオールまたはポリオール等あらゆる
タイプの化合物が対象となり、以下にそれぞれのタイプ
について具体例を示す。芳香族モノオールの具体例とし
ては、フェノール;2−メチルフェノール、4−i−プ
ロピルフェノール、2,6−ジメチルフェノール、2,
5−ジエチルフェノール、2,4−ジ−n−プロピルフ
ェノール、4−メトキシフェノール、3,4−ジメチル
フェノール、3,4,5−トリメチルフェノール、2,
3,5−トリメチルフェノール、2−トリエチルシリル
フェノール、2−ブロモ−4−メトキシフェノール、4
−フェニルフェノール、2,6−ジフェニルフェノール
等の(置換)フェノール類が挙げられ、芳香族ポリオー
ルとしては、1,2−ジヒドロキシベンゼン、1,3−
ジヒドロキシベンゼン、1,4−ジヒドロキシベンゼ
ン、1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、1,2,4
−トリヒドロキシベンゼン、4−t−ブチル−1,2−
ジヒドロキシベンゼン、2,5−ジメチル−1,3−ジ
ヒドロキシベンゼン等のポリ(置換)フェノール類が挙
げられる。
Examples of the phenolic compound which can be used as a raw material in the present invention include an aromatic monool or polyol, a condensed ring aromatic monool or polyol,
All types of compounds such as a heterocyclic aromatic monol or a polyol are targeted, and specific examples of each type are shown below. Specific examples of the aromatic monol include phenol; 2-methylphenol, 4-i-propylphenol, 2,6-dimethylphenol,
5-diethylphenol, 2,4-di-n-propylphenol, 4-methoxyphenol, 3,4-dimethylphenol, 3,4,5-trimethylphenol, 2,
3,5-trimethylphenol, 2-triethylsilylphenol, 2-bromo-4-methoxyphenol, 4
(Substituted) phenols such as -phenylphenol and 2,6-diphenylphenol; and aromatic polyols such as 1,2-dihydroxybenzene, 1,3-
Dihydroxybenzene, 1,4-dihydroxybenzene, 1,2,3-trihydroxybenzene, 1,2,4
-Trihydroxybenzene, 4-t-butyl-1,2-
Examples thereof include poly (substituted) phenols such as dihydroxybenzene and 2,5-dimethyl-1,3-dihydroxybenzene.

【0019】縮合環芳香族モノオールとしては、1−ナ
フトール、2−ナフトール、3−メチル−2−ナフトー
ル、2−メチル−1−ナフトール、4−t−ブチル−1
−ナフトール、3,6−ジ−t−ブチル−2−ナフトー
ル、6−ブロモ−2−ナフトール、7−メトキシ−2−
ナフトール、5,6,7,8−テトラヒドロ−2−ナフ
トール、3−ヒドロキシ−2−ナフタレン酸、3−ヒド
ロキシ−2−ナフタレン酸メチルエステル、9−フェナ
ントロール等が挙げられ、縮合環芳香族ポリオールで
は、1,4−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒド
ロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシナフタレン、
1,2−ジヒドロキシナフタレン、6−ブロモ−1,2
−ジヒドロキシナフタレン等が挙げられる。また、複素
環式芳香族モノオールでは、2−ピリジノール、3−ピ
リジノール、4−ピリジノール、8−ヒドロキシキノリ
ン、2−ヒドロキシキノリン、1−イソキノリノール、
4−メチル−2−ヒドロキシキノリン、6−ヒドロキシ
−2−メチルキノリン、6−ヒドロキシキノリン、7−
ヒドロキシキノリン、2−ヒドロキシピペミリジン、2
−ヒドロキシジベンゾフラン等の含窒素又は酸素の複素
環式芳香族モノオールが挙げられ、複素環式芳香族ポリ
オールでは、2,3−ジヒドロキシピリジン、2,4−
ジヒドロキシピリジン、2,8−キノリンジオール、
1,8−ナフチリデン−2,7−ジオール、1,3−イ
ソキノリンジオール、4,6−ジヒドロキシピリミジン
等の含窒素複素環式芳香族ポリオールが挙げられる。
Examples of the condensed ring aromatic monol include 1-naphthol, 2-naphthol, 3-methyl-2-naphthol, 2-methyl-1-naphthol, and 4-t-butyl-1.
-Naphthol, 3,6-di-tert-butyl-2-naphthol, 6-bromo-2-naphthol, 7-methoxy-2-
Naphthol, 5,6,7,8-tetrahydro-2-naphthol, 3-hydroxy-2-naphthalene acid, 3-hydroxy-2-naphthalene acid methyl ester, 9-phenanthrol, etc., and a condensed ring aromatic polyol In the above, 1,4-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxynaphthalene,
1,2-dihydroxynaphthalene, 6-bromo-1,2
-Dihydroxynaphthalene and the like. Further, in the heterocyclic aromatic monol, 2-pyridinol, 3-pyridinol, 4-pyridinol, 8-hydroxyquinoline, 2-hydroxyquinoline, 1-isoquinolinol,
4-methyl-2-hydroxyquinoline, 6-hydroxy-2-methylquinoline, 6-hydroxyquinoline, 7-
Hydroxyquinoline, 2-hydroxypipemyridine, 2
A nitrogen-containing or oxygen-containing heterocyclic aromatic monol such as -hydroxydibenzofuran; and the heterocyclic aromatic polyols include 2,3-dihydroxypyridine and 2,4-
Dihydroxypyridine, 2,8-quinolinediol,
Examples include nitrogen-containing heterocyclic aromatic polyols such as 1,8-naphthylidene-2,7-diol, 1,3-isoquinolinediol, and 4,6-dihydroxypyrimidine.

【0020】これらのフェノール性化合物の中でも特
に、芳香族性を有する芳香環に1つのヒドロキシル基が
結合しており、かつ、そのヒドロキシル基のパラ位と2
つのオルト位の内、少なくとも1つに水素原子を有した
構造のモノオールタイプであるものが好ましい。そのよ
うなフェノール性化合物の例として、例えば、フェノー
ル、4−メトキシフェノール、3,4−ジメチルフェノ
ール、3,4,5−トリメチルフェノール、2,6−ジ
フェニルフェノール、1−ナフトール、2−メチル−1
−ナフトール、4−t−ブチル−1−ナフトール、2−
ナフトール、3−メチル−2−ナフトール、5,6,
7,8−テトラヒドロ−2−ナフトール、8−ヒドロキ
シキノリン、4−メチル−2−ピリジノール、6−ヒド
ロキシキノリン等が挙げられる。
Among these phenolic compounds, particularly, one hydroxyl group is bonded to an aromatic ring having aromaticity, and two hydroxyl groups are bonded to the para-position of the hydroxyl group.
A monol type having a structure having a hydrogen atom in at least one of the two ortho positions is preferable. Examples of such phenolic compounds include, for example, phenol, 4-methoxyphenol, 3,4-dimethylphenol, 3,4,5-trimethylphenol, 2,6-diphenylphenol, 1-naphthol, 2-methyl- 1
-Naphthol, 4-t-butyl-1-naphthol, 2-
Naphthol, 3-methyl-2-naphthol, 5,6
7,8-tetrahydro-2-naphthol, 8-hydroxyquinoline, 4-methyl-2-pyridinol, 6-hydroxyquinoline and the like.

【0021】本発明において、より好ましいフェノール
性化合物は、下記一般式(1)で表される構造のフェノ
ール性化合物である。
In the present invention, a more preferred phenolic compound is a phenolic compound having a structure represented by the following general formula (1).

【化3】 Embedded image

【0022】(式中、R1は水素原子、炭素原子1〜14
個からなるアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ
基、アリール基、又は低級アルキル基で置換されていて
も良いシリル基若しくはシロキシ基を表し、 R2及びR4
はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子1〜6個から
なるアルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原子を表
し、R3は炭素原子1〜14個からなるアルキル基、シク
ロアルキル基、アルコキシ基、アリール基、又は低級ア
ルキル基で置換されていても良いシリル基若しくはシロ
キシ基を表す。)
(Wherein R 1 is a hydrogen atom, carbon atom 1-14)
Represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an aryl group, or a silyl group or a siloxy group which may be substituted with a lower alkyl group; R 2 and R 4
Each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group or a halogen atom, and R 3 represents an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an aryl group, Or a silyl group or a siloxy group which may be substituted with a lower alkyl group. )

【0023】この具体的な化合物例として、4−メチル
フェノール、4−n−ノニルフェノール、4−t−ブチ
ルフェノール、4−トリメチルシロキシフェノール、
2,4−ジ−n−ドデシルフェノール、2,4−ジシク
ロヘキシルフェノール、2,4−ジフェニルフェノー
ル、2,4−ビス(トリメチルシリル)フェノール、
2,4−ジアダマンチルフェノール、2−シクロプロピ
ル−4−t−ブトキシフェノール、2,3,4−トリメ
チルフェノール、2,3,4,5−テトラメチルフェノ
ール、2,4−ジ−t−ブトキシ−5−フルオロフェノ
ール、3,4,5−トリメトキシフェノール、3−クロ
ロ−4−トリメチルシリルフェノール、2−トリメチル
シリル−3−メトキシ−4−フェニル−5−クロロフェ
ノール、2,4−ジ−t−ブトキシ−3,5−ジメチル
フェノール、2−ネオペンチル−3−ブロモ−4−トリ
メチル−5−ヨードフェノール等が挙げられる。
Specific examples of the compound include 4-methylphenol, 4-n-nonylphenol, 4-t-butylphenol, 4-trimethylsiloxyphenol,
2,4-di-n-dodecylphenol, 2,4-dicyclohexylphenol, 2,4-diphenylphenol, 2,4-bis (trimethylsilyl) phenol,
2,4-diadamantylphenol, 2-cyclopropyl-4-t-butoxyphenol, 2,3,4-trimethylphenol, 2,3,4,5-tetramethylphenol, 2,4-di-t-butoxy -5-fluorophenol, 3,4,5-trimethoxyphenol, 3-chloro-4-trimethylsilylphenol, 2-trimethylsilyl-3-methoxy-4-phenyl-5-chlorophenol, 2,4-di-t- Butoxy-3,5-dimethylphenol, 2-neopentyl-3-bromo-4-trimethyl-5-iodophenol and the like.

【0024】フェノール性化合物中、最も好ましくは、
一般式(1)において、R1及びR3が炭素原子1〜7個か
らなるアルキル基、アルコキシ基であり、R2が水素原子
であり、R4が水素原子または炭素原子1〜3個からなる
アルキル基またはハロゲン原子であるようなフェノール
性化合物である。具体的には、2,4−ジ−t−ブチル
フェノール、2,4−ジ−t−ペンチルフェノール、
2,4−ジ−t−ブチル−5−メチルフェノール、2−
t−ブチル−4−メトキシフェノール、2−t−ブチル
−4,5−ジメチルフェノール、2−メトキシ−4−i
−プロピルフェノール、2,4−ジ−t−ブトキシ−5
−エチルフェノール、2,4,5−トリメチルフェノー
ル、2−i−プロピル−4−メチル−5−ブロモフェノ
ール、2−t−ブチル−4−メチル−5−クロロフェノ
ール等が挙げられる。
Among the phenolic compounds, most preferably,
In the general formula (1), R 1 and R 3 are an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom, and R 4 is a hydrogen atom or 1 to 3 carbon atoms. A phenolic compound that is an alkyl group or a halogen atom. Specifically, 2,4-di-t-butylphenol, 2,4-di-t-pentylphenol,
2,4-di-t-butyl-5-methylphenol, 2-
t-butyl-4-methoxyphenol, 2-t-butyl-4,5-dimethylphenol, 2-methoxy-4-i
-Propylphenol, 2,4-di-t-butoxy-5
-Ethylphenol, 2,4,5-trimethylphenol, 2-i-propyl-4-methyl-5-bromophenol, 2-t-butyl-4-methyl-5-chlorophenol and the like.

【0025】触媒の存在下、上記のフェノール性化合物
を酸素を酸化剤として用いて酸化カップリングさせ酸化
カップリング反応体を製造するが、その酸化カップリン
グ反応の形式には様々な形式のものが知られている。大
きく分けると、炭素−炭素カップリング反応と炭素−酸
素カップリング反応の2つのタイプに分かれる。炭素−
炭素カップリング反応では、カップリングが起こる芳香
環上の場所における置換基は水素原子である必要があ
り、形式上、2つの水素原子が引き抜かれて、その場所
同士で新たに結合を成すことでカップリングが起こって
いる。通常、ヒドロキシル基のオルト位、パラ位でカッ
プリング反応が起きるため、更に細かく分類すると、オ
ルト位−オルト位、オルト位−パラ位、パラ位−パラ位
の炭素−炭素カップリング反応に分けられる。カップリ
ング反応では二量体が出来るばかりでなく、芳香環上の
オルト位とパラ位に2つ以上の水素原子を有する場合に
は、三量体、更にオリゴマー、ポリマーに成る場合もあ
る。
The above-mentioned phenolic compound is oxidatively coupled using oxygen as an oxidizing agent in the presence of a catalyst to produce an oxidative coupling reactant. The oxidative coupling reaction may take various forms. Are known. It can be broadly divided into two types, a carbon-carbon coupling reaction and a carbon-oxygen coupling reaction. Carbon-
In carbon-coupling reactions, the substituent at the location on the aromatic ring where the coupling takes place must be a hydrogen atom, and formally, two hydrogen atoms are abstracted out and form a new bond between the locations. Coupling is taking place. Normally, a coupling reaction occurs at the ortho and para positions of the hydroxyl group, so that it can be further classified into ortho-ortho, ortho-para and para-para carbon-carbon coupling reactions. . In the coupling reaction, not only a dimer is formed, but also a compound having two or more hydrogen atoms at the ortho position and the para position on the aromatic ring, may be a trimer, an oligomer or a polymer.

【0026】また、炭素−酸素カップリング反応では、
あるフェノール性化合物のヒドロキシル基の水素原子と
別のフェノール性化合物のオルト位またはパラ位の水素
原子が引き抜かれて結合を成す反応であるが、こちらに
おいても二量体になるばかりでなく、ポリマーとなる場
合もある。また更に、上記の様々なタイプの反応が組み
合わさって出来る複雑な構造の生成物を生ずることもあ
る。
In the carbon-oxygen coupling reaction,
This is a reaction in which the hydrogen atom of the hydroxyl group of one phenolic compound and the ortho- or para-position hydrogen atom of another phenolic compound are abstracted to form a bond. In some cases, Still further, the various types of reactions described above may combine to give products of complex structure.

【0027】本発明は、上記の酸化カップリング反応の
全てのタイプへの適用の可能性が考えられるが、その中
でもオルト位−オルト位同士及びパラ位−パラ位同士の
炭素−炭素カップリング反応において有効であり、特に
一般式(1)で示されるような、オルト位に必ず水素原
子を持つフェノール性化合物を原料とするオルト位−オ
ルト位同士の酸化カップリング反応において有効であ
る。一般式(1)で示されるフェノール性化合物を使用
した場合に生ずる好適な酸化カップリング反応体は、下
記一般式(2)で表されるような2,2’−ジヒドロキ
シビフェニル誘導体である。
The present invention can be applied to all types of the above-mentioned oxidative coupling reactions. Among them, carbon-carbon coupling reactions between ortho-ortho positions and between para-para positions can be considered. And particularly effective in the oxidative coupling reaction between ortho-ortho positions using a phenolic compound having a hydrogen atom at the ortho position as a raw material as shown in the general formula (1). A preferable oxidative coupling reactant generated when the phenolic compound represented by the general formula (1) is used is a 2,2′-dihydroxybiphenyl derivative represented by the following general formula (2).

【0028】[0028]

【化4】 Embedded image

【0029】(式中、R1〜R4は、一般式(1)で定義し
たものと同義である。) これら2,2’−ジヒドロキシビフェニル誘導体の具体
例として、5,5’−ジメチル−2,2’−ジヒドロキ
シビフェニル、5,5’−ジ−t−ブチル−2,2’−
ジヒドロキシビフェニル、3,3’,4,4’,5,
5’−ヘキサメチル−2,2’−ジヒドロキシビフェニ
ル、4,4’,5,5’,6,6’−ヘキサメトキシ−
2,2’−ジヒドロキシビフェニル、5,5’−ジ−n
−デシル−6,6’−ジフルオロ−2,2’−ジヒドロ
キシビフェニル、3,3’−ジシクロヘキシル−5,
5’−ジ−t−ブトキシ−2,2’−ジヒドロキシビフ
ェニル、3,3’−ジネオペンチル−4,4’−ジクロ
ロ−5,5’−ジシクロプロピル−6,6’−ジエトキ
シ−2,2’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’−ビ
ス(トリメチルシロキシ)−4,4’−ジエチル−5,
5’−ビス(トリエチルシリル)−6,6’−ジブロモ
−2,2’−ジヒドロキシビフェニル等が挙げられる。
(In the formula, R 1 to R 4 have the same meaning as defined in the general formula (1).) As specific examples of these 2,2′-dihydroxybiphenyl derivatives, 5,5′-dimethyl- 2,2′-dihydroxybiphenyl, 5,5′-di-t-butyl-2,2′-
Dihydroxybiphenyl, 3,3 ', 4,4', 5
5'-hexamethyl-2,2'-dihydroxybiphenyl, 4,4 ', 5,5', 6,6'-hexamethoxy-
2,2′-dihydroxybiphenyl, 5,5′-di-n
-Decyl-6,6'-difluoro-2,2'-dihydroxybiphenyl, 3,3'-dicyclohexyl-5
5'-di-t-butoxy-2,2'-dihydroxybiphenyl, 3,3'-dineopentyl-4,4'-dichloro-5,5'-dicyclopropyl-6,6'-diethoxy-2,2 '-Dihydroxybiphenyl, 3,3'-bis (trimethylsiloxy) -4,4'-diethyl-5
5'-bis (triethylsilyl) -6,6'-dibromo-2,2'-dihydroxybiphenyl and the like.

【0030】更に好適な酸化カップリング反応体は、一
般式(1)において、R1及びR3が炭素原子1〜7個から
なるアルキル基、アルコキシ基であり、R2が水素原子で
あり、R4が水素原子または炭素原子1〜3個からなるア
ルキル基またはハロゲン原子であるような、最も好まし
いフェノール性化合物から生ずる2,2’−ジヒドロキ
シビフェニル誘導体である。具体的には、3,3’,
5,5’−テトラ−t−ブチル−2,2’−ジヒドロキ
シビフェニル、3,3’,5,5’−テトラ−t−ブト
キシ−2,2’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’,
5,5’−テトラ−t−ペンチル−2,2’−ジヒドロ
キシビフェニル、3,3’,5,5’−テトラ−t−ブ
チル−6,6’−ジメチル−2,2’−ジヒドロキシビ
フェニル、3,3’−ジ−t−ブチル−5,5’−ジメ
チル−6,6’−ジクロロ−2,2’−ジヒドロキシビ
フェニル、3,3’−ジ−n−プロポキシ−5,5’−
ジ−t−ブチル−6,6’−ジブロモ−2,2’−ジヒ
ドロキシビフェニル等が挙げられる。
Further preferred oxidative coupling reactants are, in the general formula (1), R 1 and R 3 are an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom, R 4 is such that an alkyl group or a halogen atom consists 1-3 hydrogen atoms or carbon atoms, the most preferred results from the phenolic compound include 2,2'-dihydroxy biphenyl derivatives. Specifically, 3,3 ',
5,5′-tetra-t-butyl-2,2′-dihydroxybiphenyl, 3,3 ′, 5,5′-tetra-t-butoxy-2,2′-dihydroxybiphenyl, 3,3 ′,
5,5′-tetra-t-pentyl-2,2′-dihydroxybiphenyl, 3,3 ′, 5,5′-tetra-t-butyl-6,6′-dimethyl-2,2′-dihydroxybiphenyl, 3,3'-di-t-butyl-5,5'-dimethyl-6,6'-dichloro-2,2'-dihydroxybiphenyl, 3,3'-di-n-propoxy-5,5'-
Di-t-butyl-6,6'-dibromo-2,2'-dihydroxybiphenyl and the like.

【0031】本発明の酸化カップリング反応に用いるこ
との出来る触媒としては、従来からこの種の反応に使用
されている、例えば化学量論量以上の水酸化ナトリウ
ム、炭酸水素ナトリウム、水酸化バリウム、アンモニア
等といった塩基性化合物のほか、遷移金属化合物等、一
般にフェノキシラジカル種を経由しながら反応が進むと
推定されているようなあらゆる触媒系の利用の可能性が
考えられる。しかしながら、工業的製造における触媒コ
ストの点から、少量の使用で済む遷移金属化合物を含む
触媒系を触媒として採用するのが有利である。その具体
例として、銅塩化物、酢酸銅のような銅触媒、酸化銀、
硝酸銀、炭酸銀のような銀触媒、酸化鉛、酢酸鉛のよう
な鉛触媒、その他、鉄塩化物、酸化マンガン、酸化ルテ
ニウム等が挙げられるが、特に、スカンジウム、チタ
ン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、
銅、及び亜鉛から選ばれる第一遷移周期の遷移金属化合
物から成る触媒系が好ましい。その具体的な化合物とし
ては、トリフルオロオキシバナジウム、ビス(アセチル
アセトナト)オキシバナジウム、酸化クロム、トリ(ア
セチルアセトナト)マンガン、三塩化鉄六水和物、酢酸
コバルト、酢酸ニッケル、塩化ニッケル、塩化亜鉛等が
挙げられる。
The catalyst which can be used in the oxidative coupling reaction of the present invention includes, for example, sodium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, barium hydroxide having a stoichiometric amount or more, which have been used in this type of reaction. In addition to basic compounds such as ammonia and the like, it is conceivable to use any catalyst system such as a transition metal compound which is generally assumed to undergo a reaction via a phenoxy radical species. However, from the viewpoint of catalyst cost in industrial production, it is advantageous to employ a catalyst system containing a transition metal compound that requires a small amount of use as a catalyst. Specific examples include copper chloride, copper catalysts such as copper acetate, silver oxide,
Silver nitrate, silver catalysts such as silver carbonate, lead oxides, lead catalysts such as lead acetate, and others, iron chloride, manganese oxide, ruthenium oxide, and the like, particularly, scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, Iron, cobalt,
A catalyst system comprising a transition metal compound of the first transition period selected from copper and zinc is preferred. Specific compounds thereof include trifluorooxyvanadium, bis (acetylacetonato) oxyvanadium, chromium oxide, tri (acetylacetonato) manganese, iron trichloride hexahydrate, cobalt acetate, nickel acetate, nickel chloride, Zinc chloride and the like can be mentioned.

【0032】更に好ましくは、銅から成る触媒系であ
り、その具体的な化合物は、硫酸第二銅、硝酸第二銅、
塩化第一銅、塩化第二銅、臭化第一銅、臭化第二銅、沃
化第一銅、沃化第二銅、ビス(アセチルアセトナト)第
二銅、酸化第一銅、酸化第二銅等である。特にその銅触
媒をアミン系化合物と共に用いるのが好ましく、その場
合、銅ハロゲン化物を用いるのが好ましい。具体的に
は、塩化第一銅、塩化第二銅、臭化第一銅、臭化第二
銅、沃化第一銅、沃化第二銅またはそれらの水和物が挙
げられるが、最も好ましくは、塩化第一銅、塩化第二銅
またはそれらの水和物である。
More preferably, the catalyst system comprises copper, and specific compounds thereof include cupric sulfate, cupric nitrate,
Cuprous chloride, cupric chloride, cuprous bromide, cupric bromide, cuprous iodide, cupric iodide, cupric bis (acetylacetonate), cuprous oxide, oxidized Cupric or the like. In particular, it is preferable to use the copper catalyst together with the amine compound, and in that case, it is preferable to use a copper halide. Specifically, cuprous chloride, cupric chloride, cuprous bromide, cupric bromide, cuprous iodide, cupric iodide or hydrates thereof are the most preferred. Preferably, it is cuprous chloride, cupric chloride or a hydrate thereof.

【0033】銅触媒と共に用いるアミン系化合物として
は、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ト
リプロピルアミン、トリブチルアミン、ジエチルアミ
ン、ジプロピルアミン、ピリジン、ピペリジン、γ−ピ
コリン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、N,
N−ジエチルニコチンアミド等が挙げられる。それらの
内、更に好ましいのは、キレート性を有するジアミンで
あり、特に好ましくは、エチレンジアミンやエチレンジ
アミンの2つの窒素原子に結合した4つの水素原子の
内、少なくとも1つがアルキル基で置換されているエチ
レンジアミン誘導体である。具体的には、N−メチルエ
チレンジアミン、N−エチルエチレンジアミン、N,N
−ジメチルエチレンジアミン、N,N’−ジ−t−ブチ
ルエチレンジアミン、N,N,N’−トリ−i−プロピ
ルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチ
ルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラエチ
ルエチレンジアミン等が挙げられる。
Examples of the amine compound used together with the copper catalyst include trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, diethylamine, dipropylamine, pyridine, piperidine, γ-picoline, ethylenediamine, propylenediamine, N,
N-diethylnicotinamide and the like. Among them, more preferred are diamines having chelating properties, and particularly preferred are ethylenediamine and ethylenediamine in which at least one of four hydrogen atoms bonded to two nitrogen atoms of ethylenediamine is substituted with an alkyl group. It is a derivative. Specifically, N-methylethylenediamine, N-ethylethylenediamine, N, N
-Dimethylethylenediamine, N, N'-di-t-butylethylenediamine, N, N, N'-tri-i-propylethylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, N, N, N' , N'-tetraethylethylenediamine and the like.

【0034】本発明のフェノール性化合物の酸化カップ
リング反応を触媒の存在下進める方法では、前述した如
く反応液中の酸素濃度を所定の低濃度に保つこと以外は
特に限定されることなく、通常広く知られた一般的方法
を採用することが出来る。反応には溶媒が使用される
が、溶媒としては、酸化カップリング反応に悪影響を及
ぼさない溶媒であれば特に制限されず使用することが出
来るが、フェノール性化合物の溶解に適した極性を有す
る溶媒が好ましい。具体例としては、メタノール、エタ
ノール、ベンジルアルコール等のアルコール類、アセト
ニトリル、プロピルニトリル等のニトリル類、ジエチル
エーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等
のエーテル類、アセトン、ジエチルケトン等のケトン
類、酢酸エチル、プロピオン酸メチル等のエステル類、
ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、
ピリジン、4−メチルピリジン等のピリジン類、ジクロ
ロメタン、クロロホルム、沃化メチル、クロロベンゼ
ン、ジクロロベンゼン、ジブロモベンゼン等のハロゲン
化炭化水素類、および水等が挙げられる。これらの中、
原料フェノール性化合物に対しては良溶媒であり、反応
生成の2,2’−ジヒドロキシビフェニル誘導体に対し
ては貧溶媒である溶媒を使用すれば、反応液から目的物
を固体として得ることが出来、回収操作上有利である。
The method of the present invention for promoting the oxidative coupling reaction of a phenolic compound in the presence of a catalyst is not particularly limited except that the oxygen concentration in the reaction solution is kept at a predetermined low concentration as described above. Commonly known general methods can be employed. A solvent is used for the reaction, and any solvent may be used without particular limitation as long as it does not adversely affect the oxidative coupling reaction, but a solvent having a polarity suitable for dissolving the phenolic compound can be used. Is preferred. Specific examples include alcohols such as methanol, ethanol, and benzyl alcohol; nitriles such as acetonitrile and propyl nitrile; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and 1,4-dioxane; ketones such as acetone and diethyl ketone; Esters such as ethyl and methyl propionate,
Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene,
Examples include pyridines such as pyridine and 4-methylpyridine, halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform, methyl iodide, chlorobenzene, dichlorobenzene and dibromobenzene, and water. Of these,
By using a solvent that is a good solvent for the starting phenolic compound and a poor solvent for the 2,2′-dihydroxybiphenyl derivative produced by the reaction, the target product can be obtained as a solid from the reaction solution. This is advantageous in the recovery operation.

【0035】上記の溶媒の中に触媒及びフェノール性化
合物を加え、そこに酸素または空気等を導入させると酸
化カップリング反応が進行し始める。その酸素または空
気等の導入方法としては、フィード管から溶液内にバブ
リングさせる方法が効率が良いが、液面上部を通気させ
ても良い。また、反応温度に関しては、特に制限されな
いが、一般的に10〜100℃の温度が使用され、好ま
しくは20〜80℃、更に好ましくは、30〜70℃の
温度である。圧力に関しても、特に制限されないが、本
発明のように溶液中の酸素濃度を低く保つためには、あ
まり酸素分圧を高めるとその達成が困難となるため、酸
素分圧として0.001〜1気圧(0.000098〜0.098MP
a)、好ましくは0.01〜0.5気圧(0.00098〜0.04
95MPa)、更に好ましくは0.01〜0.3気圧(0.000
98〜0.0294MPa)の範囲がよい。
When a catalyst and a phenolic compound are added to the above solvent and oxygen or air is introduced therein, the oxidative coupling reaction starts to proceed. As a method of introducing oxygen or air, etc., a method of bubbling from a feed pipe into a solution is effective, but an upper part of the liquid surface may be ventilated. The reaction temperature is not particularly limited, but generally a temperature of 10 to 100 ° C is used, preferably 20 to 80 ° C, and more preferably 30 to 70 ° C. The pressure is not particularly limited, either. However, in order to keep the oxygen concentration in the solution low as in the present invention, if the oxygen partial pressure is too high, it becomes difficult to achieve the oxygen partial pressure. Atmospheric pressure (0.000098-0.098MP
a), preferably 0.01 to 0.5 atm (0.00098 to 0.04 atm)
95 MPa), more preferably 0.01 to 0.3 atm (0.000 atm).
The range is preferably 98 to 0.0294 MPa).

【0036】反応様式としては、通常、溶媒中に所定量
の触媒及び原料フェノール性化合物を含む反応液が内蔵
されている反応器内に、酸素又は酸素含有ガス等をフィ
ード管より導入して反応を進める回分反応操作が好適に
用いられる。又、反応器に酸素含有ガス、触媒、及び原
料フェノール性化合物を必要に応じ溶媒に溶解して供給
する一方、反応器内の内容物を連続的に一定量ずつ抜き
出しながら反応を行う設備を用いる流通反応操作も採用
することができる。酸素含有ガス、触媒、及び原料フェ
ノール性化合物等の供給速度は、定常状態における転換
率、反応液中酸素濃度、撹拌速度等の反応条件により適
宜決められるが、場合により原料等の供給、内容物の抜
き出しは半連続的に行うことも出来る。
As a reaction mode, usually, oxygen or an oxygen-containing gas is introduced from a feed pipe into a reactor in which a reaction solution containing a predetermined amount of a catalyst and a raw material phenolic compound in a solvent is incorporated. Is preferably used. In addition, while supplying an oxygen-containing gas, a catalyst, and a raw material phenolic compound to a reactor by dissolving them in a solvent as necessary, a facility that performs a reaction while continuously extracting a constant amount of the contents in the reactor is used. A flow reaction operation can also be employed. The supply rate of the oxygen-containing gas, the catalyst, the raw material phenolic compound, etc. is appropriately determined according to reaction conditions such as the conversion rate in a steady state, the oxygen concentration in the reaction solution, and the stirring speed. Can be extracted semi-continuously.

【0037】生成した酸化カップリング反応体の精製法
に関しては様々な手法を用いることが出来るが、酸化カ
ップリング反応体が反応液中に固体状態で存在している
場合には濾過により固体物を分離し、得られた固体物を
新鮮な溶媒で洗浄して触媒等を洗い流す方法や再結晶法
等により精製することが挙げられる。一方、酸化カップ
リング反応体が溶媒に溶解している場合には、適切な溶
媒を用いた抽出法によって触媒系と酸化カップリング反
応体を分離し、酸化カップリング反応体を含む溶液の溶
媒を留去するか、その溶液から再結晶によって取り出す
等の方法が挙げられる。
Various methods can be used for purifying the generated oxidative coupling reactant. When the oxidative coupling reactant is present in a solid state in the reaction solution, the solid substance is removed by filtration. Separation and washing of the obtained solid with a fresh solvent to wash away the catalyst and the like, purification by a recrystallization method, and the like. On the other hand, when the oxidative coupling reactant is dissolved in the solvent, the catalyst system and the oxidative coupling reactant are separated by an extraction method using an appropriate solvent, and the solvent of the solution containing the oxidative coupling reactant is separated. Examples thereof include a method of distilling the solution or removing the solution from the solution by recrystallization.

【0038】本発明の酸化カップリング反応において、
一般式(1)において、R1及びR3が炭素原子1〜7個の
アルキル基、またはアルコキシ基であり、R2が水素原子
であり、R4が水素原子、炭素原子1〜3個のアルキル基
またはハロゲン原子である最も好ましいフェノール性化
合物を原料とし、この化合物から、一般式(2)で表さ
れる対応する最も好ましい2,2’−ジヒドロキシビフ
ェニル誘導体を合成する場合には、メタノール溶媒中、
塩化第二銅とテトラメチルエチレンジアミンとから成る
触媒系の存在下に酸素を導入することで、酸化カップリ
ング反応を進行させることが望ましい。この場合、生成
する2,2’−ジヒドロキシビフェニル誘導体がメタノ
ール溶液中に沈殿してくる場合が多いので、目的物の精
製を濾過及び洗浄といった簡単な操作で完了することが
出来る。
In the oxidative coupling reaction of the present invention,
In the general formula (1), R 1 and R 3 are an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom, R 4 is a hydrogen atom, and 1 to 3 carbon atoms. When a most preferred phenolic compound which is an alkyl group or a halogen atom is used as a raw material, and a corresponding most preferred 2,2′-dihydroxybiphenyl derivative represented by the general formula (2) is synthesized from this compound, a methanol solvent is used. During,
It is desirable that oxygen be introduced in the presence of a catalyst system comprising cupric chloride and tetramethylethylenediamine to cause the oxidative coupling reaction to proceed. In this case, the generated 2,2′-dihydroxybiphenyl derivative often precipitates in the methanol solution, so that the purification of the target substance can be completed by simple operations such as filtration and washing.

【0039】メタノール溶媒の使用量としては、使用量
が多すぎて反応液が希薄な状態となると溶存酸素量が増
加して目的物の選択性に悪影響を及ぼす場合があるの
で、適度な量に制限するのが望ましい。通常、原料とし
て用いるフェノール性化合物の重量に対し0.1〜10
倍、好ましくは0.5〜8倍、更に好ましくは1〜5倍
(重量比)を使用するのが望ましい。触媒の一成分であ
る塩化第二銅の使用量に関しては、使用量が少なすぎて
酸素消費速度が遅くなると溶液中の酸素濃度が上昇しや
すくなるため非常に低濃度での反応は避けるべきであ
り、通常、用いるフェノール性化合物に対して0.05
〜30mol%、好ましくは0.1〜20mol%、更に好ま
しくは0.5〜10mol%の量を使用するのが望まし
い。また、触媒の他の成分であるテトラメチルエチレン
ジアミンの使用量に関しては、銅に対して極端に少ない
と反応活性が低下するため、銅に対するテトラメチルエ
チレンジアミンの窒素原子の割合が通常、N/Cu比で
0.2〜100、好ましくは0.5〜50、更に好まし
くは1〜10であるのが望ましい。
When the amount of the methanol solvent used is too large and the reaction solution is in a dilute state, the amount of dissolved oxygen may increase and adversely affect the selectivity of the target product. It is desirable to limit. Usually, 0.1 to 10 to the weight of the phenolic compound used as a raw material
It is desirable to use a fold, preferably 0.5 to 8 fold, more preferably 1 to 5 fold (weight ratio). Regarding the amount of cupric chloride used as a component of the catalyst, if the amount used is too small and the oxygen consumption rate is low, the oxygen concentration in the solution tends to increase, so reactions at very low concentrations should be avoided. Yes, usually 0.05% for the phenolic compound used
It is desirable to use an amount of .about.30 mol%, preferably 0.1-20 mol%, more preferably 0.5-10 mol%. Regarding the amount of tetramethylethylenediamine used as the other component of the catalyst, if the amount is extremely small with respect to copper, the reaction activity is reduced. Therefore, the ratio of the nitrogen atom of tetramethylethylenediamine to copper is usually N / Cu ratio. It is desirably 0.2 to 100, preferably 0.5 to 50, and more preferably 1 to 10.

【0040】[0040]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例
に限定されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.

【0041】<参考例1>酸化カップリング反応におけ
る反応の進行と溶液中の酸素濃度の変化の様子並びに攪
拌速度の変化によって溶液中の酸素濃度がどのように変
化するかを確認するために、以下の実験を行った。ま
ず、次のような反応装置を準備した。200mlの四つ口フ
ラスコの中央部にメカニカルスターラーで駆動する半径
3cmのテフロン(登録商標)製攪拌翼を取り付け、他の
三つの口にそれぞれ空気吹き込み管、酸素濃度測定用の
センサー、ジムロートを取り付けた。なお、酸素濃度計
は、METTLERTOLEDO社製O2 Transmitter 4500(センサー
部:φ12mmtype)を使用し、そのセンサー部で酸素濃度
を測定すると共に溶液の温度も測定した。また、ジムロ
ートの先にはバブラーを取り付け、余分な空気の排出口
とした。
Reference Example 1 In order to confirm the progress of the oxidation coupling reaction and the state of change in the oxygen concentration in the solution, and how the oxygen concentration in the solution changes due to the change in the stirring speed, The following experiment was performed. First, the following reactor was prepared. Radius driven by mechanical stirrer in the center of 200ml four-necked flask
A 3 cm Teflon (registered trademark) stirring blade was attached, and an air blowing tube, a sensor for measuring oxygen concentration, and a Dimroth were attached to the other three ports, respectively. The oxygen concentration meter used was an O 2 Transmitter 4500 (sensor part: φ12 mm type) manufactured by METTLERTOLEDO, and the oxygen concentration was measured at the sensor part and the temperature of the solution was also measured. In addition, a bubbler was attached to the end of the Jimroth to provide an extra air outlet.

【0042】上記反応装置に窒素を十分通気させること
で窒素雰囲気状態とし、そこに塩化第二銅二水和物を0.
697g(4.09mmol)、テトラメチルエチレンジアミンを0.
637g(5.48mmol)及びメタノールを35ml加えて攪拌する
ことで均一な溶液とし、更に、100mlのメタノールに2,4
-ジ-t-ブチル-5-メチルフェノールを45.0g(204.2mmo
l)溶解させた溶液を加えた。系内を窒素雰囲気下に保
ったまま攪拌させながら昇温し、溶液の温度が50.0℃に
なったところで空気吹き込み管より空気を溶液中にバブ
リングさせ反応を開始した。なお、空気供給量は約25ml
/minに維持し、反応中、溶液の温度を50.0℃に保った。
A sufficient nitrogen atmosphere was passed through the reactor to form a nitrogen atmosphere, and cupric chloride dihydrate was added to the reactor in a nitrogen atmosphere.
697 g (4.09 mmol) of tetramethylethylenediamine in 0.1 g
637 g (5.48 mmol) and 35 ml of methanol were added and stirred to obtain a homogeneous solution. Further, 2,4 was added to 100 ml of methanol.
-Di-t-butyl-5-methylphenol 45.0g (204.2mmo
l) The dissolved solution was added. The temperature was raised while stirring while keeping the inside of the system under a nitrogen atmosphere. When the temperature of the solution reached 50.0 ° C., air was bubbled into the solution from an air blowing tube to start the reaction. The air supply is about 25ml
/ min, and the temperature of the solution was kept at 50.0 ° C during the reaction.

【0043】反応中、適時溶液をサンプリングし、高速
液体クロマトグラフィーで分析することで原料の転化率
を求めた。また、メカニカルスターラーの攪拌速度を、
100、200、300、400、600rpmと変化させて反応を行い、
反応における溶液中の酸素濃度を測定していった。その
結果、それぞれの攪拌速度における反応の進行に伴う酸
素濃度の変化の様子は、図1に示すグラフのような関係
があることが分かった。すなわち、攪拌速度が速いほど
系中(反応液中)の酸素濃度は高くなり、また、反応初
期の原料濃度が高い状態では、反応速度が速く酸素消費
速度が速いため、どの攪拌速度であっても系中(反応液
中)の酸素濃度は低い状態に留まる。特に、攪拌速度10
0〜200rpmでは、原料転化率が30%付近になるまで、系中
(反応液中)の酸素濃度はほぼ0mg/Lである。反応が進
み系中(反応液中)の原料濃度が低くなって反応速度が
低下してくると、酸素消費速度も低下してくるため、系
中(反応液中)の酸素濃度は徐々に上昇し、どの攪拌速
度においても最終的に50.0℃における空気飽和状態での
酸素濃度の66mg/Lへ近づいていく。
During the reaction, the solution was sampled at appropriate times and analyzed by high performance liquid chromatography to determine the conversion of the raw materials. Also, the stirring speed of the mechanical stirrer
Perform the reaction by changing to 100, 200, 300, 400, 600 rpm,
The oxygen concentration in the solution in the reaction was measured. As a result, it was found that the state of change in the oxygen concentration with the progress of the reaction at each stirring speed had a relationship as shown in the graph of FIG. That is, the higher the stirring speed, the higher the oxygen concentration in the system (in the reaction solution), and in the state where the raw material concentration at the beginning of the reaction is high, the reaction speed is high and the oxygen consumption speed is high. Also, the oxygen concentration in the system (in the reaction solution) remains low. In particular, stirring speed 10
At 0 to 200 rpm, the oxygen concentration in the system (in the reaction solution) is almost 0 mg / L until the raw material conversion rate is around 30%. When the reaction proceeds and the reaction rate decreases due to a decrease in the raw material concentration in the system (in the reaction solution), the oxygen consumption rate also decreases, so the oxygen concentration in the system (in the reaction solution) gradually increases. At any stirring speed, the oxygen concentration finally approaches 66 mg / L in the air-saturated state at 50.0 ° C.

【0044】<実施例1>参考例1と同様にして200ml
の四つ口フラスコの中央部にメカニカルスターラーで駆
動する半径3cmのテフロン製攪拌翼を取り付け、他の三
つの口に空気吹き込み管、温度計(兼酸素濃度測定用セ
ンサー)、ジムロート(兼空気排出口)を取り付けた。
上記のような装置を3つ用意し、それぞれの容器に参考
例1と同様にして同じ触媒及び原料を同スケールで仕込
み、3つの装置のそれぞれの攪拌速度を200rpm、400rp
m、700rpmとした。3つの装置のそれぞれを50.0℃に昇
温し、約25ml/minの供給量で空気をバブリングさせるこ
とで反応を開始した。反応中、適時溶液をサンプリング
し、高速液体クロマトグラフィーで分析することでそれ
ぞれの反応を追跡した。
<Example 1> 200 ml in the same manner as in Reference Example 1.
Attach a 3 cm radius Teflon stirring blade driven by a mechanical stirrer to the center of the four-necked flask, and air blow tubes, thermometer (oxygen concentration measurement sensor), Dimroth (air exhaust Outlet).
Three devices as described above were prepared, and the same catalyst and raw materials were charged to the respective containers in the same manner as in Reference Example 1 at the same scale. The stirring speed of each of the three devices was 200 rpm and 400 rp.
m and 700 rpm. The temperature of each of the three devices was raised to 50.0 ° C., and the reaction was started by bubbling air at a supply rate of about 25 ml / min. During the reaction, each reaction was followed by sampling the solution at appropriate times and analyzing it by high performance liquid chromatography.

【0045】反応溶液中の酸素濃度と転化率の関係は、
図1の撹拌速度200rpmと400rpmの場合の通
りである。700rpmの場合は転化率70%の時点で
酸素濃度は29mg/Lである。また、原料がほぼ消失
した時点で、反応を終了し、濾過により目的物の3,3',
5,5'-テトラ-t-ブチル-6,6'-ジメチル-2,2'-ジヒドロキ
シビフェニルを回収した。目的物をメタノールで十分洗
浄し、加熱減圧下で乾燥させた後、収量を測定すると共
に純度分析を行った。それぞれの結果を下記表1に示
す。なお、目的物の選択率は、反応を終了する直前の液
体クロマトグラフィーの結果に基づき、原料の転化率に
対する目的物の収率から求めた。
The relationship between the oxygen concentration in the reaction solution and the conversion is as follows:
This is as in the case of the stirring speed of 200 rpm and 400 rpm in FIG. In the case of 700 rpm, the oxygen concentration is 29 mg / L at a conversion rate of 70%. At the time when the raw materials almost disappeared, the reaction was terminated, and the target product was filtered to obtain 3,3 ′,
5,5′-Tetra-t-butyl-6,6′-dimethyl-2,2′-dihydroxybiphenyl was recovered. The target substance was sufficiently washed with methanol and dried under reduced pressure under heating. Then, the yield was measured and the purity was analyzed. The results are shown in Table 1 below. The selectivity of the target substance was determined from the yield of the target substance with respect to the conversion rate of the raw materials, based on the result of liquid chromatography immediately before the completion of the reaction.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】表1より、攪拌速度が遅いときの方が目的
物の選択率、収量が増加することが分かる。また、参考
例1より、攪拌速度が遅いときの方が反応中の液中酸素
濃度が低く保たれていることが分かるが、これらの結果
は反応中の液中酸素濃度を低く保ちながら反応進める
と、目的物の選択性並びに収量を高めることが出来るこ
とを示している。
From Table 1, it can be seen that the selectivity and yield of the target product increase when the stirring speed is low. Further, it can be seen from Reference Example 1 that the oxygen concentration in the liquid during the reaction was kept low when the stirring speed was low, but these results indicate that the reaction proceeds while keeping the oxygen concentration in the liquid during the reaction low. This indicates that the selectivity and yield of the target product can be improved.

【0048】<実施例2>実施例1と同様の反応装置と
仕込み条件を用い、撹拌速度を400rpmに保ち、空気供給
量を約25ml/minに保ったまま、50℃で2,4-ジ-t-ブチ
ル-5-メチルフェノールの酸化カップリング反応を複数
のバッチで行った。各反応の様々な時間において溶液を
サンプリングし、同様に分析することで、その時点にお
ける目的物の選択率と原料転化率を求めた。更に図1の
グラフの400rpmの結果を利用して、原料転化率からその
時点における溶液中の酸素濃度を見積もった。その結
果、溶液中の酸素濃度と目的物3,3',5,5'-テトラ-t-ブ
チル-6,6'-ジメチル-2,2'-ジヒドロキシビフェニルの選
択性の間には図2に示すような関係があることを見出し
た。すなわち、溶液中の酸素濃度を低くして反応を行う
とビフェノールの選択性が向上することが分かる。
<Example 2> Using the same reactor and charging conditions as in Example 1, the stirring speed was maintained at 400 rpm, and the air supply was maintained at about 25 ml / min. The oxidative coupling reaction of -t-butyl-5-methylphenol was performed in multiple batches. At various times during each reaction, the solution was sampled and analyzed in the same manner to determine the selectivity of the target substance and the raw material conversion at that time. Further, the oxygen concentration in the solution at that time was estimated from the raw material conversion rate using the result at 400 rpm in the graph of FIG. As a result, between the oxygen concentration in the solution and the selectivity of the target product 3,3 ', 5,5'-tetra-t-butyl-6,6'-dimethyl-2,2'-dihydroxybiphenyl, FIG. It has been found that there is a relationship as shown in FIG. That is, it can be seen that when the reaction is performed with the oxygen concentration in the solution lowered, the selectivity of biphenol is improved.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明方法によれば、反応液中の酸素濃
度を制御するという簡単な操作手法で、フェノール性化
合物から酸化カップリング反応により2,2’−ジヒド
ロキシビフェニル類を高い選択率及び収率で製造するこ
とが出来るので、工業的に極めて有用な方法である。
According to the method of the present invention, 2,2'-dihydroxybiphenyls can be obtained from phenolic compounds by oxidative coupling reaction with a high selectivity and a simple operation method of controlling the oxygen concentration in the reaction solution. Since it can be produced in a high yield, it is an industrially extremely useful method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は、酸化カップリング反応の進行と溶液
中の酸素濃度変化、及び攪拌速度と溶液中の酸素濃度の
関係を示す。横軸はフェノール性化合物の転化率
(%)、縦軸は溶液中酸素絶対濃度(mg/L)を表す。
FIG. 1 shows the progress of the oxidative coupling reaction and the change in oxygen concentration in the solution, and the relationship between the stirring speed and the oxygen concentration in the solution. The horizontal axis represents the conversion (%) of the phenolic compound, and the vertical axis represents the absolute oxygen concentration (mg / L) in the solution.

【図2】 図2は、溶液中の酸素濃度と酸化カップリン
グ反応体の選択性との関係を示す。横軸は溶液中酸素絶
対濃度(mg/L)、縦軸はビフェノール化合物の選択性
(%)を表す。
FIG. 2 shows the relationship between oxygen concentration in solution and selectivity of oxidative coupling reactants. The horizontal axis represents the absolute oxygen concentration in the solution (mg / L), and the vertical axis represents the selectivity (%) of the biphenol compound.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中嶋 巌 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者 春日 優三 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者 浦田 尚男 茨城県稲敷郡阿見町中央八丁目3番1号 三菱化学株式会社筑波研究所内 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC23 BA05 BA37 BA51 BB14 BC30 BE30 FC52 FE13 4H039 CA41 CD10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Iwao Nakajima 1000 Kamoshita-cho, Aoba-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Mitsubishi Chemical Corporation Yokohama Research Laboratory (72) Inventor Yuzo Kasuga 1000 Kamoshida-cho, Aoba-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Mitsubishi Chemical Corporation Yokohama Research Laboratory (72) Inventor Nao Urata 3-1-1 Chuo, Ami-machi, Inashiki-gun, Ibaraki Prefecture Mitsubishi Chemical Corporation Tsukuba Research Laboratory F-term (reference) FE13 4H039 CA41 CD10

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】触媒の存在下、酸素を酸化剤として用いた
フェノール性化合物の酸化カップリング反応による酸化
カップリング反応体の製造において、反応を回分法によ
り行い、反応開始後、原料のフェノール性化合物の転化
率が70%に達する迄の間、反応液中の酸素濃度を、3
3mg/L以下に保持しながら酸化カップリング反応を
進行させることを特徴とするフェノール性化合物の酸化
カップリング反応体の製造方法。
(1) In the production of an oxidative coupling reactant by an oxidative coupling reaction of a phenolic compound using oxygen as an oxidizing agent in the presence of a catalyst, the reaction is carried out by a batch method, and after the start of the reaction, Until the conversion of the compound reaches 70%, the oxygen concentration in the reaction solution is reduced to 3%.
A method for producing an oxidative coupling reactant of a phenolic compound, wherein the oxidative coupling reaction is allowed to proceed while maintaining the concentration at 3 mg / L or less.
【請求項2】触媒の存在下、酸素を酸化剤として用いた
フェノール性化合物の酸化カップリング反応による酸化
カップリング反応体の製造において、反応を連続流通系
により行い、反応の定常状態における反応液中の酸素濃
度を、33mg/L以下に保持しながら酸化カップリン
グ反応を進行させることを特徴とするフェノール性化合
物の酸化カップリング反応体の製造方法。
2. In the production of an oxidative coupling reactant by the oxidative coupling reaction of a phenolic compound using oxygen as an oxidizing agent in the presence of a catalyst, the reaction is carried out by a continuous flow system, and the reaction solution in a steady state of the reaction is obtained. A method for producing an oxidative coupling reactant of a phenolic compound, wherein the oxidative coupling reaction is allowed to proceed while maintaining the oxygen concentration in the medium at 33 mg / L or less.
【請求項3】フェノール性化合物は、芳香族性を有する
芳香環に1つのヒドロキシル基が結合しており、かつ、
そのヒドロキシル基のパラ位と2つのオルト位の内、少
なくとも1つに水素原子を有した構造を有することを特
徴とする請求項1又は2記載の酸化カップリング反応体
の製造方法。
3. The phenolic compound has one hydroxyl group bonded to an aromatic ring having aromaticity, and
The method for producing an oxidative coupling reactant according to claim 1 or 2, wherein the method has a structure having a hydrogen atom in at least one of the para position and two ortho positions of the hydroxyl group.
【請求項4】触媒が、遷移金属化合物を含む触媒系であ
ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項記載
の酸化カップリング反応体の製造方法。
4. The method for producing an oxidation coupling reactant according to claim 1, wherein the catalyst is a catalyst system containing a transition metal compound.
【請求項5】触媒が、第一遷移周期の遷移金属化合物を
含む触媒系であることを特徴とする請求項4記載の酸化
カップリング反応体の製造方法。
5. The method for producing an oxidative coupling reactant according to claim 4, wherein the catalyst is a catalyst system containing a transition metal compound of the first transition period.
【請求項6】触媒が、銅を含む触媒系であることを特徴
とする請求項5記載の酸化カップリング反応体の製造方
法。
6. The method for producing an oxidative coupling reactant according to claim 5, wherein the catalyst is a catalyst system containing copper.
【請求項7】触媒が、銅及びアミン系化合物を含む触媒
系であることを特徴とする請求項6記載の酸化カップリ
ング反応体の製造方法。
7. The process for producing an oxidative coupling reactant according to claim 6, wherein the catalyst is a catalyst system containing copper and an amine compound.
【請求項8】触媒が、銅ハロゲン化物及びエチレンジア
ミンまたはエチレンジアミンのアミノ基の少なくとも1
つの水素原子がアルキル基で置換されているエチレンジ
アミン誘導体を含む触媒系であることを特徴とする請求
項7記載の酸化カップリング反応体の製造方法。
8. The catalyst according to claim 1, wherein the catalyst is a copper halide and at least one of ethylenediamine or an amino group of ethylenediamine.
The method for producing an oxidative coupling reactant according to claim 7, wherein the catalytic system comprises an ethylenediamine derivative in which two hydrogen atoms are substituted with an alkyl group.
【請求項9】フェノール性化合物が、下記一般式(1)
で表される構造であり、酸化カップリング反応体が、下
記一般式(2)で表される構造であることを特徴とする
請求項1乃至8のいずれか一項記載の酸化カップリング
反応体の製造方法。 【化1】 (式中、R1は水素原子または炭素原子1〜14個からな
るアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリ
ール基又は低級アルキル基で置換されていても良いシリ
ル基若しくはシロキシ基を表し、 R2及びR4はそれぞれ
独立に水素原子または炭素原子1〜6個からなるアルキ
ル基、アルコキシ基またはハロゲン原子を表し、R3は炭
素原子1〜14個からなるアルキル基、シクロアルキル
基、アルコキシ基、アリール基又は低級アルキル基で置
換されていても良いシリル基若しくはシロキシ基を表
す。) 【化2】 (式中、R1〜R4は、一般式(1)で定義したものと同じ
ものである。)
9. A phenolic compound represented by the following general formula (1):
The oxidative coupling reactant according to any one of claims 1 to 8, wherein the oxidative coupling reactant has a structure represented by the following general formula (2). Manufacturing method. Embedded image (Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a silyl group or a siloxy group which may be substituted with an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an aryl group or a lower alkyl group; 2 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group consisting of 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group or a halogen atom, and R 3 represents an alkyl group consisting of 1 to 14 carbon atoms, a cycloalkyl group, an alkoxy group , Represents a silyl group or a siloxy group which may be substituted with an aryl group or a lower alkyl group.) (In the formula, R 1 to R 4 are the same as those defined in the general formula (1).)
【請求項10】メタノール溶媒中、塩化第二銅及びテト
ラメチルエチレンジアミンから成る触媒系の存在下に、
一般式(1)中のR1及びR3が炭素原子1〜7個のアルキ
ル基又はアルコキシ基であり、R2が水素原子であり、R4
が水素原子、炭素原子1〜3個のアルキル基またはハロ
ゲン原子であるフェノール性化合物を酸化カップリング
反応させ、該化合物に対応する一般式(2)で示される
2,2’−ジヒドロキシビフェニル誘導体を製造するこ
とを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項記載の酸
化カップリング反応体の製造方法。
10. In a methanol solvent, in the presence of a catalyst system consisting of cupric chloride and tetramethylethylenediamine,
R 1 and R 3 in the general formula (1) are an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom, and R 4
Is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a halogen atom, is subjected to an oxidative coupling reaction to give a 2,2′-dihydroxybiphenyl derivative represented by the general formula (2) corresponding to the compound. The method for producing an oxidative coupling reactant according to any one of claims 1 to 9, wherein the reactant is produced.
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