JP2003342228A - Method for producing biphenyltetracarboxylic acid - Google Patents

Method for producing biphenyltetracarboxylic acid

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JP2003342228A
JP2003342228A JP2002153819A JP2002153819A JP2003342228A JP 2003342228 A JP2003342228 A JP 2003342228A JP 2002153819 A JP2002153819 A JP 2002153819A JP 2002153819 A JP2002153819 A JP 2002153819A JP 2003342228 A JP2003342228 A JP 2003342228A
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JP
Japan
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reaction
biphenyltetracarboxylic acid
producing
weight
solvent
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Pending
Application number
JP2002153819A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuyuki Kumano
達之 熊野
Atsushi Ogoshi
篤 大越
Hiroshi Ogawa
博史 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Gas Chemical Co Inc filed Critical Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for inexpensively and efficiently producing a biphenyltetracarboxylic acid. <P>SOLUTION: This method for producing the biphenyltetracarboxylic acid comprises oxidizing a tetraalkylbiphenyl with an oxygen-containing gas in the presence of a catalyst containing a heavy metal and bromine and a reaction solvent. The reaction is carried out at 80-170°C. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、ビフェニルテトラ
カルボン酸(以下、BPTAと略)を製造する方法に関す
る。BPTAは、これから得られる無水物を原料とする従来
にない有用な機能を持つポリイミド樹脂としての用途、
あるいはポリエステル樹脂改質剤、エポキシ樹脂硬化
剤、特殊可塑剤原料、医・農薬原料、潤滑油の原料等、
広範な用途を有する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing biphenyltetracarboxylic acid (hereinafter abbreviated as BPTA). BPTA is used as a polyimide resin with a useful function that has never been obtained using the anhydride obtained from this as a raw material.
Or polyester resin modifier, epoxy resin curing agent, special plasticizer raw material, medical / agrochemical raw material, lubricant oil raw material, etc.
Has a wide range of uses.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、BPTAは核ハロゲン化フタル酸類の
脱ハロゲン2量化によって得られることが知られてい
る。例えば、特公平05-3857公報には、核ハロゲン化フ
タル酸類をパラジウム触媒と水酸化アルカリ化合物と多
価アルコール等の還元剤により脱ハロゲン2量化を行
い、BPTAが得られることが記載されている。またテトラ
メチルビフェニルを酸化することでBPTAを得る方法が特
開昭48-54048公報および特開昭61-22045公報に記載され
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, BPTA is known to be obtained by dehalogenation dimerization of nuclear halogenated phthalic acids. For example, Japanese Examined Patent Publication No. 05-3857 describes that BPTA is obtained by dehalogenation dimerization of nuclear halogenated phthalic acids with a palladium catalyst, an alkali hydroxide compound and a reducing agent such as a polyhydric alcohol. . Further, a method for obtaining BPTA by oxidizing tetramethylbiphenyl is described in JP-A-48-54048 and JP-A-61-22045.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
BPTA製法は十分に満足できるものではない。例えば、特
公平05-3857公報に記載された製法は、脱ハロゲン化2
量化によって生成物の2倍当量の塩が発生し、この排出
される塩が環境に対して大きな問題となるため、その処
理に対し多大な経済的負担がかかる。特開昭48-54048公
報に記載されている製法は酢酸を溶媒とし反応温度20
0℃で空気により酸化反応を行っているが収率は不十分
である。同特許記載されている硝酸を酸化剤として用い
る方法は、収率は高いものの副生物として有毒である多
量の窒素酸化物が生成し、この窒素酸化物の処理に多大
な負担がかかる。本発明の目的は、ビフェニルテトラカ
ルボン酸を安価且つ効率的に製造する方法を提供するこ
とである。
However, the conventional
The BPTA process is not fully satisfactory. For example, the manufacturing method described in Japanese Examined Patent Publication No. 05-3857 is based on dehalogenation 2
The quantification produces twice as much salt as the product, and the discharged salt poses a serious problem to the environment, which imposes a great economic burden on the treatment. The production method described in JP-A-48-54048 uses acetic acid as a solvent and a reaction temperature of 20.
The oxidation reaction is carried out with air at 0 ° C, but the yield is insufficient. The method using nitric acid as an oxidant described in the same patent produces a large amount of toxic nitrogen oxides as a by-product although the yield is high, and a heavy burden is imposed on the treatment of the nitrogen oxides. An object of the present invention is to provide a method for producing biphenyltetracarboxylic acid inexpensively and efficiently.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決するため、テトラアルキルビフェニルの酸化によ
るBPTAの製造法について鋭意検討を行った。その結果、
特定の触媒系において酸化反応の反応温度を適切に選択
することによって、BPTAの収率が向上することを見出
し、本発明に達した。すなわち本発明は、重金属および
臭素を含有する触媒、および反応溶媒の存在下、テトラ
アルキルビフェニルを、酸素含有ガスにより酸化してビ
フェニルテトラカルボン酸を製造する方法であって、反
応温度が80〜170℃の範囲であることを特徴とする
ビフェニルテトラカルボン酸の製造法である。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present inventors have made extensive studies on a method for producing BPTA by oxidation of tetraalkylbiphenyl. as a result,
The inventors have found that the yield of BPTA can be improved by appropriately selecting the reaction temperature of the oxidation reaction in a specific catalyst system, and have reached the present invention. That is, the present invention is a method for producing a biphenyltetracarboxylic acid by oxidizing a tetraalkylbiphenyl with an oxygen-containing gas in the presence of a catalyst containing a heavy metal and bromine, and a reaction solvent, and a reaction temperature of 80 to 170. A method for producing biphenyltetracarboxylic acid characterized in that the temperature is in the range of ° C.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】本発明で使用される酸化原料であ
るテトラアルキルビフェニルとしては、3,4,3',4'-テト
ラメチルビフェニル、2,3,3',4'-テトラメチルビフェニ
ル、2,3,2',3'-テトラメチルビフェニル、3,4,3',4'-テ
トラエチルビフェニル、3,4-ジメチル,3',4'-ジエチル
ビフェニル等があげられる。これらの原料は、例えば、
Pdを触媒とした酸化カップリングでジアルキルベンゼン
よりつくることができる。また、ハロゲン化ジアルキル
ベンゼンの脱ハロゲン2量化でも製造可能である。これ
らの製法でつくったテトラアルキルビフェニルは数種類
の異性体が混合しているが、それぞれ蒸留や晶析によっ
て容易に分離することができる。これらの原料のアルキ
ル基を一部酸化してから、本発明の原料に使用すること
も可能である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The tetraalkylbiphenyl as an oxidizing raw material used in the present invention includes 3,4,3 ', 4'-tetramethylbiphenyl and 2,3,3', 4'-tetramethylbiphenyl. , 2,3,2 ', 3'-tetramethylbiphenyl, 3,4,3', 4'-tetraethylbiphenyl, 3,4-dimethyl, 3 ', 4'-diethylbiphenyl and the like. These raw materials are, for example,
It can be made from dialkylbenzene by oxidative coupling using Pd as a catalyst. It can also be produced by dehalogenation dimerization of a halogenated dialkylbenzene. The tetraalkylbiphenyl produced by these production methods has a mixture of several kinds of isomers, which can be easily separated by distillation or crystallization. It is also possible to partially oxidize the alkyl groups of these raw materials and then use the raw materials of the present invention.

【0006】本発明では溶媒を用いて液相条件で酸化反
応を行う。溶媒としては、低級脂肪族カルボン酸が好ま
しく、炭素数1〜5個の脂肪族モノカルボン酸がより好
ましい。具体的には、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸
等が挙げられ、これらは単独または混合物として使用で
きる。中でも、酢酸およびプロピオン酸が好ましく、特
に酢酸が好ましい。使用する溶媒の水分含量は1〜70
重量%であり、好ましくは5〜50重量%である。水分
濃度が低すぎる場合、BPTA中の金属含量が増加する。水
分濃度が高すぎる場合は反応速度が小さくなるため収率
が低下する。溶媒の使用量は、原料のテトラアルキルビ
フェニルに対して、通常1〜20重量倍、好ましくは2
〜10重量倍である。
In the present invention, the oxidation reaction is carried out under the liquid phase condition using a solvent. As the solvent, a lower aliphatic carboxylic acid is preferable, and an aliphatic monocarboxylic acid having 1 to 5 carbon atoms is more preferable. Specific examples thereof include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, etc. These can be used alone or as a mixture. Of these, acetic acid and propionic acid are preferable, and acetic acid is particularly preferable. The water content of the solvent used is 1 to 70
% By weight, preferably 5 to 50% by weight. If the water concentration is too low, the metal content in BPTA will increase. If the water concentration is too high, the reaction rate becomes slow and the yield decreases. The amount of the solvent used is usually 1 to 20 times by weight, preferably 2 times the weight of the starting tetraalkylbiphenyl.
10 to 10 times by weight.

【0007】本発明で使用される触媒は重金属および臭
素を含有するものであり、コバルト、マンガン、ニッケ
ル、セリウム、鉄およびジルコニウムからなる群より選
ばれる1種以上の金属と臭素化合物とを組み合わせたも
のである。好ましくはコバルト、マンガン、ニッケル、
ジルコニウムからなる群より選ばれる2種以上の金属と
臭素化合物とを組み合わせたものである。コバルト源、
マンガン源、ニッケル源、セリウム源、鉄源およびジル
コニウム源としては有機酸塩、ハロゲン化物、炭酸塩な
どの金属化合物が例示され、特に酢酸塩および臭化物が
好ましい。臭素化合物としては反応系で溶解し、臭素イ
オンを発生するものであれば如何なるものでも良く、臭
化水素、臭化ナトリウム、臭化コバルトおよび臭化マン
ガンなどの無機臭化物、テトラブロモエタンなどの有機
臭化物などが例示されるが、特に臭化水素、臭化コバル
トおよび臭化マンガンが好ましい。
The catalyst used in the present invention contains a heavy metal and bromine, and is a combination of a bromine compound and one or more metals selected from the group consisting of cobalt, manganese, nickel, cerium, iron and zirconium. It is a thing. Preferably cobalt, manganese, nickel,
It is a combination of two or more metals selected from the group consisting of zirconium and a bromine compound. Cobalt source,
Examples of the manganese source, nickel source, cerium source, iron source and zirconium source include metal compounds such as organic acid salts, halides and carbonates, and acetate and bromide are particularly preferable. Any bromine compound may be used as long as it dissolves in the reaction system and generates bromine ions.Inorganic bromide such as hydrogen bromide, sodium bromide, cobalt bromide and manganese bromide, organic such as tetrabromoethane, etc. Examples of the bromide include hydrogen bromide, cobalt bromide and manganese bromide.

【0008】本発明における触媒金属の使用量は、溶媒
中の全金属濃度として、0.03〜2重量%、好ましく
は0.05〜1重量%の範囲である。全金属濃度が低す
ぎると反応が十分に進行せず、反応中間体の生成が主と
なる。全金属濃度が高すぎると、触媒費が悪化するとと
もにBPTA中への金属混入量が増大する。溶媒中の臭素イ
オン濃度は、0.01〜2重量%、好ましくは0.03〜
1重量%の範囲である。臭素イオン濃度が低すぎると反
応が進行せず、臭素イオン濃度が高すぎると生成したBP
TAの臭素含有量が高くなり、装置の腐食も激しくなる。
臭素イオン濃度に対する全触媒重金属濃度の比(重量
比)は0.1〜10、好ましくは0.2〜5の範囲であ
る。触媒金属および臭素化合物は、使用量を反応開始時
にすべて供給してもかまわないし、使用量を分割して例
えば反応初期と終了時にそれぞれ別々に供給してもかま
わない。
The amount of the catalyst metal used in the present invention is in the range of 0.03 to 2% by weight, preferably 0.05 to 1% by weight, as the total metal concentration in the solvent. If the total metal concentration is too low, the reaction does not proceed sufficiently and the reaction intermediate is mainly produced. If the total metal concentration is too high, the catalyst cost will deteriorate and the amount of metal mixed into BPTA will increase. The bromine ion concentration in the solvent is 0.01 to 2% by weight, preferably 0.03 to
It is in the range of 1% by weight. If the bromine ion concentration is too low, the reaction does not proceed, and if the bromine ion concentration is too high, BP is formed.
The bromine content of TA becomes high, and the corrosion of the equipment becomes severe.
The ratio (weight ratio) of the total catalyst heavy metal concentration to the bromine ion concentration is in the range of 0.1 to 10, preferably 0.2 to 5. The catalyst metal and the bromine compound may all be supplied at the starting amount of the reaction, or may be divided and supplied separately at the beginning and the end of the reaction, respectively.

【0009】本発明の液相酸化には酸素含有ガスを用い
る。酸素含有ガスとしては酸素ガスや空気、およびこれ
らを窒素、アルゴン等の不活性ガスと混合したガスが挙
げられるが、空気が工業的に有利である。酸化反応器と
しては攪拌槽や気泡塔などが用いられるが、反応器内の
攪拌を十分に行うためには攪拌槽が好適である。反応の
形式としては回分式、半回分式または連続式のいずれの
方法も好適に用いられる。回分式、半回分式では酸化反
応を完結させるために、原料の供給を停止した後5〜9
0分間、酸素含有ガスの供給を継続することが好まし
い。連続式では反応収率を高めるために複数の反応器を
直列に設けることが好ましい。
An oxygen-containing gas is used for the liquid phase oxidation of the present invention. Examples of the oxygen-containing gas include oxygen gas and air, and a gas obtained by mixing these with an inert gas such as nitrogen or argon. Air is industrially advantageous. A stirring tank, a bubble column, or the like is used as the oxidation reactor, and the stirring tank is preferable in order to sufficiently stir the inside of the reactor. A batch type, a semi-batch type or a continuous type is preferably used as the reaction type. In the batch system and the semi-batch system, in order to complete the oxidation reaction, 5-9 after stopping the supply of the raw materials
It is preferable to continue supplying the oxygen-containing gas for 0 minutes. In the continuous system, it is preferable to provide a plurality of reactors in series in order to increase the reaction yield.

【0010】本発明においては、液相酸化の反応温度は
80〜170℃の範囲である。この範囲より高温で反応
すると高沸物質の生成が増加し、BPTAの収率が著しく低
下する。一方、この範囲より低いと酸化反応が完結せず
中間体が多く残り収率が低下する。酸化反応では酸素含
有ガスを反応器に連続的に供給し、反応後のガスは圧力
が0.1〜3MPaG、好ましくは0.3〜2MPaGと
なるように連続的に反応器から抜き出される。反応器か
らの排ガス中の酸素濃度は0.1〜8容量%、好ましく
は1〜5容量%である。
In the present invention, the reaction temperature for liquid phase oxidation is in the range of 80 to 170 ° C. If the reaction is carried out at a temperature higher than this range, the production of high-boiling substances will increase and the yield of BPTA will be significantly reduced. On the other hand, when the amount is lower than this range, the oxidation reaction is not completed and a large amount of intermediate remains, resulting in a decrease in yield. In the oxidation reaction, an oxygen-containing gas is continuously supplied to the reactor, and the gas after the reaction is continuously withdrawn from the reactor so as to have a pressure of 0.1 to 3 MPaG, preferably 0.3 to 2 MPaG. The oxygen concentration in the exhaust gas from the reactor is 0.1 to 8% by volume, preferably 1 to 5% by volume.

【0011】反応器には還流冷却器を設け、排ガスに同
伴される多量の溶媒および酸化反応で生成する水を凝集
させる。凝集した溶媒および水は通常反応器に還流され
るが、反応器内の水濃度を調整するために、その一部を
反応系外に抜き出すことも行われる。反応液の反応器で
の滞留時間は通常0.3〜5時間の範囲である。複数の
反応器を直列に設けた場合は通算滞留時間がこの範囲と
なる。
A reflux condenser is provided in the reactor so that a large amount of solvent entrained in the exhaust gas and water produced by the oxidation reaction are aggregated. The coagulated solvent and water are usually refluxed to the reactor, but a part of the solvent and water may be withdrawn to the outside of the reaction system in order to adjust the water concentration in the reactor. The residence time of the reaction solution in the reactor is usually in the range of 0.3 to 5 hours. When a plurality of reactors are provided in series, the total residence time falls within this range.

【0012】酸化反応混合物は10〜120℃、好まし
くは20〜50℃の温度範囲内に冷却され、BPTA粗結晶
を析出させる。晶析は、回分式、半回分式あるいは連続
式で行うことができる。連続式の場合、多段の晶析槽で
行うことで、結晶粒径が大きくなり母液との分離が容易
になる。得られた結晶を反応混合物からろ過または遠心
分離によって分離する。分離されたBPTA粗結晶は水また
は含水酢酸でリスラリー洗浄あるいはリンスされ、反応
母液が除去される。
The oxidation reaction mixture is cooled within a temperature range of 10 to 120 ° C., preferably 20 to 50 ° C. to precipitate crude BPTA crystals. Crystallization can be performed in a batch system, a semi-batch system, or a continuous system. In the case of the continuous system, the crystal grain size becomes large and separation from the mother liquor becomes easy by carrying out in a multi-stage crystallization tank. The crystals obtained are separated from the reaction mixture by filtration or centrifugation. The separated crude crystals of BPTA are reslurry washed or rinsed with water or hydrous acetic acid to remove the reaction mother liquor.

【0013】本発明において、液相酸化反応生成物を固
液分離して得られた反応母液の少なくとも一部を液相酸
化反応に再利用することが可能である。反応母液は高沸
副生物等を含んでいるが、これらが蓄積して反応に悪影
響を及ぼさないようにするため、酸化反応に再利用する
割合は、反応母液の90重量%以下とすることが好まし
く、より好ましくは60重量%以下である。反応を好適
に行うため、酸化反応に再利用する前に反応母液の一部
を、反応生成水を除くために蒸留することが好ましい。
この際、塔頂から水を抜き出して水分含量を1〜70重
量%、好ましくは5〜50重量%に下げるとよい。
In the present invention, at least part of the reaction mother liquor obtained by solid-liquid separation of the liquid-phase oxidation reaction product can be reused for the liquid-phase oxidation reaction. The reaction mother liquor contains high boiling by-products and the like, but in order to prevent these from accumulating and adversely affecting the reaction, the reuse ratio for the oxidation reaction should be 90% by weight or less of the reaction mother liquor. It is preferably 60% by weight or less. In order to carry out the reaction favorably, it is preferable to distill a part of the reaction mother liquor in order to remove the reaction product water before reuse in the oxidation reaction.
At this time, water may be extracted from the top of the tower to reduce the water content to 1 to 70% by weight, preferably 5 to 50% by weight.

【0014】本発明において、液相酸化反応は、1〜7
0重量%の水分を含む低級脂肪族カルボン酸溶媒と重金
属および臭素からなる触媒液を使用するため、酸化反応
を行う製造装置においては、SUS304、316等の通常の耐
蝕材料では孔食等の腐食が発生する場合がある。かかる
問題を解決するために、本発明においては、酸化反応の
反応器材の表面を酸化被膜で被膜したTiまたはZrにする
ことが好ましい。表面を酸化被膜で被膜したTiまたはZr
を装置の主要部分に使用することで孔食等の腐食を発生
することなく酸化反応を行うことができる。表面に酸化
被膜で被膜したTiまたはZrを必要とする機器としては、
反応器、攪拌機等の触媒液および反応液が高温で接触す
る可能性がある機器、および酸化反応オフガスライン、
冷却熱交換器、スクラバー等があげられる。
In the present invention, the liquid phase oxidation reaction is 1 to 7
Since a lower aliphatic carboxylic acid solvent containing 0% by weight of water and a catalyst liquid consisting of heavy metals and bromine are used, in the production equipment that carries out the oxidation reaction, ordinary corrosion-resistant materials such as SUS304 and 316 are used for corrosion such as pitting corrosion. May occur. In order to solve such a problem, in the present invention, it is preferable that the surface of the reactor for the oxidation reaction is Ti or Zr coated with an oxide film. Ti or Zr whose surface is coated with oxide film
Is used for the main part of the apparatus, the oxidation reaction can be performed without causing corrosion such as pitting corrosion. As a device that requires Ti or Zr coated with an oxide film on the surface,
Equipment such as reactor, stirrer, etc. where catalyst liquid and reaction liquid may come in contact with each other at high temperature, and oxidation reaction off-gas line,
Examples include cooling heat exchangers and scrubbers.

【0015】本発明において製造されるBPTAは、公知の
方法により無水化し、無水物をつくることができる。無
水化の方法としては、BPTAをSR1〜20の範囲で無水
酢酸または酢酸と無水酢酸の混合物に溶解またはスラリ
ー化し、70〜230℃、好ましくは80〜130℃の
温度範囲で0.2〜10hr.加熱する方法や窒素雰囲気下
240℃以上の温度で加熱する方法、キシレンなどの実
質的に水に不溶の有機溶媒中で必要に応じて脱水を行い
ながら、200℃以上の温度で0.2〜10hr.加熱する
方法等があげられる。
The BPTA produced in the present invention can be dehydrated by a known method to form an anhydride. As a method of dehydration, BPTA is dissolved or slurried in acetic anhydride or a mixture of acetic acid and acetic anhydride in the range of SR1 to 20, and 0.2 to 10 hours in the temperature range of 70 to 230 ° C, preferably 80 to 130 ° C. .The method of heating or the method of heating at a temperature of 240 ° C. or higher in a nitrogen atmosphere, and 0.2% at a temperature of 200 ° C. or higher while dehydrating as necessary in a substantially water-insoluble organic solvent such as xylene. A method of heating for 10 hours.

【0016】[0016]

【実施例】次に以下の実施例によって本発明を具体的に
説明する。但し、本発明はこれらの実施例により制限さ
れるものではない。尚、各例における目的物の収率は、
反応生成物のガスクロマトグラフィー分析結果より算出
した。
The present invention will be described in detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. The yield of the target substance in each example is
It was calculated from the result of gas chromatography analysis of the reaction product.

【0017】実施例1 還流冷却器付きのガス排出管、ガス導入管、攪拌機を備
えた500 mLのチタン製オートクレーブを装置として使用
した。この装置に3,4,3',4'-テトラメチルビフェニル4
0g、47重量%臭化水素水溶液1.5g、酢酸マンガ
ン四水和物0.86g、酢酸コバルト四水和物1.6g、
酢酸228gおよび水10gを仕込み、窒素雰囲気下、
攪拌しながら圧力1.9 MPaG、温度140℃に昇圧、
昇温した。反応温度を140〜145℃に維持しながら
酸素濃度が1〜6%となるように導入空気量を調節し
た。空気を導入し始めてから30分間反応させた後、反
応温度を160℃に昇温し、この条件下で20分間反応
させ反応を完結させた。表1に分析結果を示す。
Example 1 A 500 mL titanium autoclave equipped with a gas discharge pipe with a reflux condenser, a gas introduction pipe, and a stirrer was used as an apparatus. This equipment has 3,4,3 ', 4'-tetramethylbiphenyl 4
0 g, 47 wt% hydrogen bromide aqueous solution 1.5 g, manganese acetate tetrahydrate 0.86 g, cobalt acetate tetrahydrate 1.6 g,
Charge 228 g of acetic acid and 10 g of water, and in a nitrogen atmosphere,
While stirring, raise the pressure to 1.9 MPaG and the temperature to 140 ° C.
The temperature was raised. The amount of introduced air was adjusted so that the oxygen concentration was 1 to 6% while maintaining the reaction temperature at 140 to 145 ° C. After starting the introduction of air and reacting for 30 minutes, the reaction temperature was raised to 160 ° C. and the reaction was completed for 20 minutes under these conditions to complete the reaction. Table 1 shows the analysis results.

【0018】実施例2 実施例1と同様の手法で、3,4,3',4'-テトラメチルビフ
ェニル40g、47重量%臭化水素水溶液2.5g、酢
酸マンガン四水和物0.86g、酢酸ニッケル四水和物
2.4g、酢酸228gおよび水10gを仕込み、反応
させた。表1に分析結果を示す。
Example 2 In the same manner as in Example 1, 40 g of 3,4,3 ', 4'-tetramethylbiphenyl, 2.5 g of 47% by weight aqueous solution of hydrogen bromide, 0.86 g of manganese acetate tetrahydrate. , 2.4 g of nickel acetate tetrahydrate, 228 g of acetic acid and 10 g of water were charged and reacted. Table 1 shows the analysis results.

【0019】実施例3 実施例1と同様の装置に、3,4,3',4'-テトラメチルビフ
ェニル 40g、47重量%臭化水素水溶液1.5g、酢
酸マンガン四水和物0.86g、酢酸コバルト四水和物
1.6g、酢酸228gおよび水10gを仕込んだ。窒
素雰囲気下、攪拌しながら圧力1.9 MPaG、温度16
0℃に昇圧、昇温した。反応温度を160℃一定で、酸
素濃度が1〜6%となるように導入空気量を調節しなが
ら60分反応した。表1に分析結果を示す。
Example 3 In the same apparatus as in Example 1, 40 g of 3,4,3 ', 4'-tetramethylbiphenyl, 1.5 g of 47% by weight aqueous hydrogen bromide solution, and 0.86 g of manganese acetate tetrahydrate were added. , 1.6 g of cobalt acetate tetrahydrate, 228 g of acetic acid and 10 g of water were charged. In a nitrogen atmosphere, with stirring, the pressure is 1.9 MPaG and the temperature is 16
The pressure was raised to 0 ° C and the temperature was raised. The reaction temperature was constant at 160 ° C., and the reaction was carried out for 60 minutes while adjusting the amount of introduced air so that the oxygen concentration was 1 to 6%. Table 1 shows the analysis results.

【0020】実施例4 実施例1と同様の装置に、47重量%臭化水素水溶液
1.5g、酢酸マンガン四水和物0.86g、酢酸コバル
ト四水和物1.6g、酢酸228gおよび水10gを仕
込み、窒素雰囲気下、攪拌しながら圧力1.9 MPaG、
温度140℃に昇圧、昇温した。反応温度を140〜1
45℃に維持し、3,4,3',4'-テトラメチルビフェニル4
0gを30分連続的に反応器に供給しながら、酸素濃度
が1〜6%となるように導入空気量を調節した。3,4,
3',4'-テトラメチルビフェニル供給終了後、反応温度を
160℃に昇温し、この条件下で20分間反応させ反応
を完結させた。表1に分析結果を示す。
Example 4 In the same apparatus as in Example 1, 1.5 g of 47% by weight aqueous solution of hydrogen bromide, 0.86 g of manganese acetate tetrahydrate, 1.6 g of cobalt acetate tetrahydrate, 228 g of acetic acid and water were added. Charge 10 g, and under a nitrogen atmosphere with stirring, pressure 1.9 MPaG,
The temperature was raised to 140 ° C and the temperature was raised. Reaction temperature 140-1
Maintained at 45 ℃, 3,4,3 ', 4'-tetramethylbiphenyl 4
While continuously supplying 0 g to the reactor for 30 minutes, the amount of introduced air was adjusted so that the oxygen concentration was 1 to 6%. 3,4,
After the supply of 3 ′, 4′-tetramethylbiphenyl was completed, the reaction temperature was raised to 160 ° C. and the reaction was allowed to complete for 20 minutes under these conditions. Table 1 shows the analysis results.

【0021】比較例1 実施例1と同様の装置に3,4,3',4'-テトラメチルビフェ
ニル40g、47重量%臭化水素水溶液1.5g、酢酸
マンガン四水和物0.86g、酢酸コバルト四水和物1.
6g、酢酸228gおよび水10gを仕込み、窒素雰囲
気下、攪拌しながら圧力1.9 MPaG、温度200℃に
昇圧、昇温した。酸素濃度が1〜6%となるように導入
空気量を調節しながら、空気を導入し始めてから60分
間反応させた。表1に分析結果を示す。
Comparative Example 1 In the same apparatus as in Example 1, 40 g of 3,4,3 ', 4'-tetramethylbiphenyl, 1.5 g of 47 wt% hydrogen bromide aqueous solution, 0.86 g of manganese acetate tetrahydrate, Cobalt acetate tetrahydrate 1.
6 g, 228 g of acetic acid and 10 g of water were charged, and the pressure was increased to 1.9 MPaG and the temperature was raised to 200 ° C. with stirring under a nitrogen atmosphere. The reaction was performed for 60 minutes after starting the introduction of air while adjusting the amount of introduced air so that the oxygen concentration was 1 to 6%. Table 1 shows the analysis results.

【0022】比較例2 比較例1と同様の手法で、47重量%臭化水素水溶液
2.5g、酢酸マンガン四水和物0.86g、酢酸ニッケ
ル四水和物2.4g、酢酸228gおよび水10gを仕
込んで反応させた。結果を表1に示す。
Comparative Example 2 In the same manner as in Comparative Example 1, 2.5 g of 47 wt% hydrogen bromide aqueous solution, 0.86 g of manganese acetate tetrahydrate, 2.4 g of nickel acetate tetrahydrate, 228 g of acetic acid and water. 10 g was charged and reacted. The results are shown in Table 1.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】[0024]

【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明によりビフェニルテトラカルボン酸を安価に効率良
く製造することができる。
As is apparent from the above examples, the present invention enables the efficient production of biphenyltetracarboxylic acid at low cost.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 博史 岡山県倉敷市水島海岸通3丁目10番地 三 菱瓦斯化学株式会社水島工場内 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC46 AD15 AD17 BA08 BA10 BA16 BA19 BA20 BA21 BA37 BA82 BB17 BB31 BB47 BC10 BC36 BD32 BD53 BE30 BJ50 BS30 4H039 CA65 CC30    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hiroshi Ogawa             3-10 Mizushima Kaigan Dori, Kurashiki City, Okayama Prefecture             Ryo Gas Chemical Co., Ltd. Mizushima Plant F-term (reference) 4H006 AA02 AC46 AD15 AD17 BA08                       BA10 BA16 BA19 BA20 BA21                       BA37 BA82 BB17 BB31 BB47                       BC10 BC36 BD32 BD53 BE30                       BJ50 BS30                 4H039 CA65 CC30

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】重金属および臭素を含有する触媒、および
反応溶媒の存在下、テトラアルキルビフェニルを、酸素
含有ガスにより酸化してビフェニルテトラカルボン酸を
製造する方法であって、反応温度が80〜170℃の範
囲であることを特徴とするビフェニルテトラカルボン酸
の製造法。
1. A method for producing a biphenyltetracarboxylic acid by oxidizing a tetraalkylbiphenyl with an oxygen-containing gas in the presence of a catalyst containing a heavy metal and bromine, and a reaction solvent, wherein the reaction temperature is 80 to 170. A method for producing biphenyltetracarboxylic acid, which is in the range of ° C.
【請求項2】テトラアルキルビフェニルが、3,4,3',4'-
テトラメチルビフェニル、2,3,3',4'-テトラメチルビフ
ェニルおよび2,3,2',3'-テトラメチルビフェニルから選
ばれた一種以上の化合物である請求項1に記載のビフェ
ニルテトラカルボン酸の製造法。
2. A tetraalkylbiphenyl is 3,4,3 ′, 4′-
The biphenyltetracarboxylic acid according to claim 1, which is one or more compounds selected from tetramethylbiphenyl, 2,3,3 ', 4'-tetramethylbiphenyl and 2,3,2', 3'-tetramethylbiphenyl. Acid manufacturing method.
【請求項3】重金属がコバルト、マンガン、ニッケル、
セリウム、鉄およびジルコニウムからなる群より選ばれ
る1種以上の金属である請求項1に記載のビフェニルテ
トラカルボン酸の製造法。
3. The heavy metal is cobalt, manganese, nickel,
The method for producing biphenyltetracarboxylic acid according to claim 1, which is one or more metals selected from the group consisting of cerium, iron and zirconium.
【請求項4】溶媒中の臭素イオン濃度が0.01〜2重
量%、および溶媒中の全触媒重金属濃度が0.03〜2
重量%であり、且つ臭素イオン濃度に対する全触媒重金
属濃度の比(重量比)が0.1〜10の範囲である請求
項1に記載のビフェニルテトラカルボン酸の製造法。
4. The bromine ion concentration in the solvent is 0.01 to 2% by weight, and the total catalyst heavy metal concentration in the solvent is 0.03 to 2%.
The method for producing biphenyltetracarboxylic acid according to claim 1, wherein the ratio of the total catalyst heavy metal concentration to the bromine ion concentration (weight ratio) is in the range of 0.1 to 10% by weight.
【請求項5】反応溶媒が1〜70重量%の水分を含む低
級脂肪族カルボン酸溶媒である請求項1に記載のビフェ
ニルテトラカルボン酸の製造法。
5. The method for producing biphenyltetracarboxylic acid according to claim 1, wherein the reaction solvent is a lower aliphatic carboxylic acid solvent containing 1 to 70% by weight of water.
【請求項6】反応溶媒の使用量が、テトラアルキルビフ
ェニルに対して、1〜20重量倍である請求項1に記載
のビフェニルテトラカルボン酸の製造法。
6. The method for producing biphenyltetracarboxylic acid according to claim 1, wherein the amount of the reaction solvent used is 1 to 20 times by weight the amount of tetraalkylbiphenyl.
【請求項7】酸化反応液から反応生成物を晶析させ固液
分離する請求項1に記載のビフェニルテトラカルボン酸
の製造法。
7. The method for producing biphenyltetracarboxylic acid according to claim 1, wherein the reaction product is crystallized from the oxidation reaction liquid and solid-liquid separated.
【請求項8】反応生成物を固液分離して得られた反応母
液の少なくとも一部を液相酸化反応に再利用する請求項
7に記載のビフェニルテトラカルボン酸の製造法。
8. The method for producing biphenyltetracarboxylic acid according to claim 7, wherein at least a part of the reaction mother liquor obtained by solid-liquid separation of the reaction product is reused in the liquid phase oxidation reaction.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007514780A (en) * 2003-12-18 2007-06-07 ビーピー・コーポレーション・ノース・アメリカ・インコーポレーテッド Anthracene and other polycyclic aromatic compounds as activators in the oxidation of aromatic hydrocarbons
CN113636994A (en) * 2021-08-03 2021-11-12 哈尔滨工业大学(威海) Novel method for preparing biphenyl dianhydride by continuous flow microchannel reaction system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007514780A (en) * 2003-12-18 2007-06-07 ビーピー・コーポレーション・ノース・アメリカ・インコーポレーテッド Anthracene and other polycyclic aromatic compounds as activators in the oxidation of aromatic hydrocarbons
JP4861190B2 (en) * 2003-12-18 2012-01-25 ビーピー・コーポレーション・ノース・アメリカ・インコーポレーテッド Anthracene and other polycyclic aromatic compounds as activators in the oxidation of aromatic hydrocarbons
CN113636994A (en) * 2021-08-03 2021-11-12 哈尔滨工业大学(威海) Novel method for preparing biphenyl dianhydride by continuous flow microchannel reaction system
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