JP2003183211A - ２，３，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノンの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 染料、高分子重合体、紫外線吸収剤、合
成樹脂の安定剤、農薬、医薬品、フォトレジスト用感光
剤などの中間体として有用な２，３，４，４’−テトラ
ヒドロキシベンゾフェノンを、簡単なプロセスで工業的
に有利に製造する方法を提供する。 【解決手段】 ｐ−ヒドロキシ安息香酸とピロガロール
を、シリカ・アルミナのような無機固体酸触媒の存在下
で反応させることを特徴とする２，３，４，４’−テト
ラヒドロキシベンゾフェノンの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、染料、高分子重合
体、紫外線吸収剤、合成樹脂の安定剤、農薬、医薬品、
フォトレジスト用感光剤などの中間体として有用な２，
３，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノンの新規
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フェノール類と芳香族カルボン酸類を反
応させてポリヒドロキシベンゾフェノン類を製造する方
法において、下記のような触媒を使用する方法が知られ
ている。 （１）弗化水素を用いる方法（アメリカ特許３４０３１
８３号） （２）強酸性イオン交換樹脂を用いる方法（特開昭６１
−２８２３３５号） （３）三弗化硼素を用いる方法（特開昭５９−１９０９
４３号、特開昭６１−９７２４０号） （４）有機スルホン酸を用いる方法（特開昭６３−２６
４５４３号、特開昭５７−１５４１４０号） （５）塩化亜鉛及びリン酸、オキシ塩化リン又は三塩化
リンを用いる方法（アメリカ特許２８５４４８５号、同
２９２１９６２号、同３０７３８６６号、J. Chem. So
c., 3982(1955)） （６）スルフォラン溶媒中、無水塩化亜鉛、塩素化リン
化合物を用いる方法（特開平３−１６７１５１号） （７）スルホレン溶媒中、塩化亜鉛、塩化スズとオキシ
塩化リンを併用する方法（特開平５−７０３９７号） （８）アルキル又はアリールホスフィンオキサイド類、
あるいはアルキル又はアリールホスフィンサルファイド
類溶媒中で、塩化亜鉛、塩化スズとオキシ塩化リンを併
用する方法（特開平６−１７２２５３号） （９）塩化亜鉛、塩化スズ等のフリーデルクラフト反応
触媒と炭素数１〜８のアルコール類もしくは水とを併用
する方法（特開平６−１７２２５２号） （１０）アルカンスルホン酸溶媒中、塩化亜鉛、塩化ス
ズとオキシ塩化リンを併用する方法（特開平４−２１６
５１号）

【０００３】またフェノール類と安息香酸クロリドとを
反応させて、ポリヒドロキシベンゾフェノンを製造する
に際し、次のような触媒を用いる方法が知られている。 （１）塩化アルミニウムを用いる方法（J. Org. Chem.,
19, 1243-1251(1954)） （２）酸性イオン交換樹脂を用いる方法（特開昭６０−
１８５７４３号）

【０００４】２，３，４，４’−テトラヒドロキシベン
ゾフェノンを製造するに際し、上記のような方法を工業
的に採用するには、いくつかの欠点が認められる。例え
ばフリーデルクラフト型の触媒や有機スルホン酸を使用
する場合には、一般的にこれら触媒は腐食性が強いた
め、特殊な材質の反応容器が必要である。また廃液が多
量に出るため、その処理に多額の費用を必要とするのみ
ならず、地球環境に優しくないという側面を有する。ま
たイオン交換樹脂を使用する場合は、樹脂の価格が高い
ところから繰り返し使用することが望まれるが、触媒活
性の低下が無視できないため、再使用時に増量する必要
がある。また耐熱性が低いために、より高温を必要とす
る反応には不向きである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、２，
３，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノンの製造
において、上記各方法が有する前記欠点を解決し、特殊
な反応容器材質を必要とせず、地球環境に優しい新規な
製造方法を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ｐ−
ヒドロキシ安息香酸とピロガロールを、無機固体酸触媒
の存在下で反応させることを特徴とする２，３，４，
４’−テトラヒドロキシベンゾフェノンの製造方法に関
する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明で使用される無機固体酸触
媒は、固体で酸性を呈する無機化合物触媒であって、触
媒学会編「触媒講座第１０巻（工業触媒反応編 ４）触
媒各論」（講談社、１９８６）の６４頁に記載されてい
るように単元系金属酸化物、複合系金属酸化物、
金属硫酸塩、金属リン酸塩、固型化酸、天然鉱物及
び層状化合物、ヘテロポリ酸、合成ゼオライトなど
の各触媒を例示することができる。これらの中では複
合系金属酸化物又は固型化酸の使用が好ましい。

【０００８】上記複合系金属酸化物としては、ＳｉＯ
_２−Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２−ＴｉＯ _２、ＳｉＯ_２−Ｚｒ
Ｏ_２、ＴｉＯ_２−ＺｒＯ_２などを挙げることができる
が、とくに安価で活性の高いシリカ・アルミナ（ＳｉＯ
_２−Ａｌ_２Ｏ_３）を使用することが好ましい。シリカ・
アルミナとしては、ＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）が
２〜１５程度のものが好適である。またその比表面積は
とくに限定されるものではないが、通常３００〜６００
ｍ^２／ｇ程度のものが使用される。また触媒として好適
な固型化酸としては、硫酸処理ジルコニア（ＺｒＯ_２
／硫酸）、硝酸処理ジルコニア（ＺｒＯ_２／硝酸）など
を例示することができる。

【０００９】無機固体酸触媒の形状及び大きさは任意で
あり、反応の様式によって種々のものを選択することが
できる。例えば、反応を回分方式で懸濁床を使用する場
合は粉末状のものを使用することが好ましく、また反応
を流通式で触媒槽に充填して使用する場合は、円柱状、
球状などの粒状成型品の形で使用することが好ましい。
無機固体酸触媒はまた、反応に使用するに際し、１００
〜３００℃程度の温度で乾燥させて使用することができ
る。

【００１０】ｐ−ヒドロキシ安息項酸とピロガロールの
反応においては、ｐ−ヒドロキシ安息項酸及びピロガロ
ールが共に常温で固体であるため、通常反応溶媒を使用
する。反応溶媒として反応に悪影響を与えないものであ
れば使用可能であり、例えばｐ−クロロトルエン、ジク
ロロベンゼン、ブロモベンゼンなどのハロゲン化炭化水
素、クメン、プソイドクメン、キシレン、エチルベンゼ
ンなどの芳香族炭化水素のほか、脂環族炭化水素や脂肪
族炭化水素なども使用することができる。これらの中で
は、反応温度において、反応原料を溶解して均一溶液を
形成する溶媒を使用することが好ましく、ハロゲン化炭
化水素や芳香族炭化水素の使用がとくに好ましい。溶媒
は、ｐ−ヒドロキシ安息香酸及びピロガロールが反応条
件下において完全に溶解する量用いるのが好ましく、反
応温度によっても異なるが、ｐ−ヒドロキシ安息香酸及
びピロガロールの合計質量に対し、一般には１〜３０質
量倍、好ましくは２〜１５質量倍程度の割合で使用され
る。反応を常圧で行う場合は、反応温度以上の沸点を有
する溶媒を使用することが好ましいが、勿論、反応温度
以下の沸点を有する溶媒を用い、加圧下で反応を行うこ
とは可能である。

【００１１】反応を回分式で行う場合には、反応釜に反
応原料、無機固体酸触媒、必要に応じ反応溶媒を仕込
み、所定温度で、攪拌等により粉末状の無機固体酸触媒
を懸濁させつつ反応させればよい。ｐ−ヒドロキシ安息
香酸とピロガロールの使用割合は任意であるが、反応効
率や後処理などを考慮すると、ｐ−ヒドロキシ安息香酸
１モルに対し、ピロガロールを０．５〜２．０モル程度
とするのが好ましい。無機固体酸触媒の使用量にはとく
に制限はないが、通常反応原料であるｐ−ヒドロキシ安
息香酸とピロガロールの合計質量に対し、０．００１〜
０．５質量倍、とくに０．００５〜０．３質量倍程度使
用するのが好ましい。

【００１２】反応温度は、使用する無機固体酸触媒の種
類によっても異なるが、触媒活性や反応の選択性等を考
慮すると、１００〜３００℃、とくには１２０〜２５０
℃の範囲を選択するのが好ましい。反応時間は、触媒の
種類、その使用量、反応温度等によっても異なるが、通
常０．１〜５０時間程度である。

【００１３】ｐ−ヒドロキシ安息香酸とピロガロールの
反応により水が副生するが、水を溶解せず、反応温度に
おいて共沸するような溶媒を使用することにより、副生
する水を除去しながら反応を行うことができる。

【００１４】ｐ−ヒドロキシ安息香酸とピロガロールの
反応を流通方式で行う場合には、無機固体酸触媒を充填
した触媒槽の入口から反応原料及び、必要に応じ反応溶
媒を導入する一方、触媒槽出口からから反応液を取り出
すことによって行われる。２種の反応原料及び反応溶媒
は、触媒槽への導入に際し、予め混合して均一溶液にし
ておくことが望ましい。触媒槽においては、固定床、流
動床、懸濁床のいずれの方式においても反応を行うこと
ができる。反応条件は、回分式の場合と同様である。

【００１５】回分方式で、懸濁床で反応を行った場合
は、無機固体酸触媒を濾過して除いた反応液から、また
流通方式の場合は無機固体酸触媒を分離した反応液か
ら、蒸留精製、濃縮後晶析、再結晶等の一般的な後処理
方法により、目的とする２，３，４，４’−テトラヒド
ロキシベンゾフェノンを回収、精製することが可能であ
る。一方、無機固体酸触媒は繰り返し使用することがで
きる。

【００１６】

【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。 ［実施例１］ｐ−ヒドロキシ安息香酸２．７６ｇ（２０
ミリモル）及びピロガロール２．５２ｇ（２０ミリモ
ル）を３０ｍＬのｐ−クロロトルエンに懸濁させ、１６
２℃に昇温し、還流下に保ち均一溶液を得た。ここに粉
末状シリカ・アルミナ触媒（商品名日揮Ｎ６３３Ｌ、日
揮化学（株）製、嵩密度０．４Ｋｇ／Ｌ、比表面積４２
９ｍ^２／ｇ、ＳｉＯ_２８２．５質量％、Ａｌ_２Ｏ_３１
２．６質量％、Ｆｅ_２Ｏ_３０．０２質量％、Ｎａ_２Ｏ
０．０４質量％）２．１２ｇ（原料に対し４０質量％）
を添加し、４時間攪拌して反応させた。攪拌を停止し、
熱時デカンテーションにより、不溶性のシリカ・アルミ
ナ、残渣、タール類を分離し、上澄みの反応溶液を室温
に戻して析出した淡黄色固体を濾過して採取し、乾燥し
た。３．０１ｇの乾燥固体を得た。乾燥固体を高速液体
クロマトグラフィにより分析した結果、２，３，４，
４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン８６質量％、原
料ｐ−ヒドロキシ安息香酸及びピロガロールが１４質量
％であり、仕込み原料に対する２，３，４，４’−テト
ラヒドロキシベンゾフェノンの収率は５２．５％であっ
た。

【００１７】［実施例２］実施例１において、粉末状シ
リカ・アルミナ触媒として日揮Ｎ６３３ＨＮ（日揮化学
（株）製、嵩密度０．４Ｋｇ／Ｌ、比表面積３８０ｍ^２
／ｇ、、ＳｉＯ_２６６．５質量％、Ａｌ_２Ｏ_３２５．１
質量％、Ｆｅ_２Ｏ_３０．０４質量％、Ｎａ _２Ｏ０．０２
質量％）を使用した以外は実施例１と同様に行い、２．
７７ｇの乾燥固体を得た。乾燥固体を高速液体クロマト
グラフィにより分析した結果、２，３，４，４’−テト
ラヒドロキシベンゾフェノン８８質量％、原料ｐ−ヒド
ロキシ安息香酸及びピロガロールが１２質量％であり、
仕込み原料に対する２，３，４，４’−テトラヒドロキ
シベンゾフェノンの収率は４９．６％であった。

【００１８】［実施例３］実施例２において、粉末状シ
リカ・アルミナ触媒としての使用量を０．５３ｇ（原料
に対し１０質量％）とした以外は実施例２と同様に行
い、３．９２ｇの乾燥固体を得た。乾燥固体を高速液体
クロマトグラフィにより分析した結果、２，３，４，
４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン６３質量％、原
料ｐ−ヒドロキシ安息香酸及びピロガロールが３７質量
％であり、仕込み原料に対する２，３，４，４’−テト
ラヒドロキシベンゾフェノンの収率は５０．２％であっ
た。

【００１９】［実施例４］実施例３において、粉末状シ
リカ・アルミナの代りに硫酸処理ジルコニア（ＺｒＯ_２
／硫酸、Ａｌｄｒｉｃｈ（社）製）を用いた以外は実施
例３と同様に行い、３．７８ｇの乾燥固体を得た。乾燥
固体を高速液体クロマトグラフィにより分析した結果、
２，３，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン７
７質量％、原料ｐ−ヒドロキシ安息香酸及びピロガロー
ルが２３質量％であり、仕込み原料に対する２，３，
４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノンの収率は５
９．２％であった。

【００２０】［実施例５］実施例４において、硫酸処理
ジルコニアの代りに硝酸処理ジルコニア（ＺｒＯ _２／硝
酸、関東化学（株）製）を用いた以外は実施例４と同様
に行い、２．９０ｇの乾燥固体を得た。乾燥固体を高速
液体クロマトグラフィにより分析した結果、２，３，
４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン２０質量
％、原料ｐ−ヒドロキシ安息香酸及びピロガロールが８
０質量％であり、仕込み原料に対する２，３，４，４’
−テトラヒドロキシベンゾフェノンの収率は１１．８％
であった。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、無機固体酸触媒を使用
して好収率で２，３，４，４’−テトラヒドロキシベン
ゾフェノンを得ることができ、また簡単な後処理によっ
て目的物を単離することができる。したがってプロセス
が簡単である上、特殊な反応容器を必要としないので、
生産コストが易く、また廃液処理の問題を生じないの
で、環境への悪影響もない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4H006 AA02 AC44 BA09 BA10 BA33 BA68 4H039 CA62 CD10 CD30

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｐ−ヒドロキシ安息香酸とピロガロール
   を、無機固体酸触媒の存在下で反応させることを特徴と
   する２，３，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノ
   ンの製造方法。
2. 【請求項２】 無機固体酸触媒が、複合系金属酸化物又
   は固型化酸である請求項１記載の２，３，４，４’−テ
   トラヒドロキシベンゾフェノンの製造方法。