JP2003509395A

JP2003509395A - カルボン酸アリールエステルの製造

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Publication number: JP2003509395A
Application number: JP2001523352A
Authority: JP
Inventors: トーマスハンブル，ロバート
Original assignee: Eastman Chemical Co
Current assignee: Eastman Chemical Co
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 2000-08-14
Publication date: 2003-03-11
Also published as: EP1212282B1; BR0013944A; DE60010725T2; DE60010725D1; US6448431B1; CN1387506A; EP1212282A1; WO2001019771A1

Abstract

(57)【要約】トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）の存在下において、フェノール反応体と、カルボン酸無水物及びカルボン酸ハロゲン化物から選ばれたエステル化剤とを反応させることによるカルボン酸アリールエステルの製造方法を開示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の分野本発明は、カルボン酸アリールエステル（アリールカルボキシレートエステル
）の製造方法に関する。より具体的には、本発明は、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ
）の存在下におけるフェノール反応体とカルボン酸無水物及びカルボン酸ハロゲ
ン化物から選ばれたカルボン酸エステル化剤との反応によるカルボン酸アリール
エステルの製造方法に関する。

【０００２】発明の背景フェノールスルホン酸エステルのようなカルボン酸アリールエステルは、有用
な漂白活性化剤である（ＡｌｌａｎＨ．Ｇｉｌｂｅｒｔ，Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔ
Ａｇｅ，１９６７，Ｊｕｎｅ，１８〜２０ページ及びＡｕｇｕｓｔ，３０〜３
３ページ）。カルボン酸アリールエステルは商業的にも重要であり、液晶及びポ
リアリーレート液晶ポリマーの成分として有用である。カルボン酸アリールエス
テルの多くの合成方法が文献に記載されている。これらの公知方法は一般に、比
較的過酷な条件を必要とし、終わりまでゆっくりと進行する。例えば、ホウ酸の
触媒作用によって、水の除去によって進行されるカルボン酸とフェノールとの反
応を行って、アリールカルボキシレートが生成されることが、Ｗｉｌｌｉａｍ
Ｗ．ＬｏｗｒａｎｃｅによってＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔｅｒｓ，１９
７１，３７，３４５３及び米国特許第３，７７２，３８９号に記載されている。
同様な、ホウ酸によって触媒されるフェノールスルホン酸エステルの合成が米国
特許第４，４７８，７５４号に記載されており、これは１８０℃より高温で長時
間を要する。カルボン酸とアリールエステルとの反応を用いる関連方法（アルコ
ーリシス又はアシドリシスによるエステル交換）が文献に記載されている。米国
特許第４，５３７，７２４号及び同第５，５３４，６４２号並びに欧州特許公開
第１０５，６７２号はこのような方法を開示しているが、これらは過酷な条件、
すなわち、１６０〜３００℃の温度で長時間を必要とする。

【０００３】酸塩化物及び酸無水物のような、より活性なカルボン酸誘導体は、フェノール
スルホン酸のアルカリ金属塩、例えば４−フェノールスルホン酸ナトリウム（Ｓ
ＰＳ）と比較的緩和な条件下で反応する。これらの反応は、溶媒又は目的エステ
ル生成物に関連したカルボン酸中で８０〜２００℃の温度で行われる。エステル
化剤としてのカルボン酸無水物の使用は、商業規模の合成に好ましい経路である
。

【０００４】米国特許第４，５８７，０５４号は、８０〜１２０℃の温度において強酸触媒
反応を用いた、又は１８０〜２２０℃において塩基触媒反応を用いた、Ｃ₆〜Ｃ₁ ₈ カルボン酸無水物と置換フェノールとの反応を開示している。同様に、米国特
許第４，５８８，５３２号及び第４，８８３，６１２号は、触媒量のスルホン酸
の存在下、「約１００℃より高い」温度において極性で非プロトン性の溶媒中の
Ｃ₇〜Ｃ₁₂カルボン酸無水物をＳＰＳと反応させることを記載している。１つの
例は、１１５〜１２０℃で６時間プロセスを実施することを説明している。強酸
触媒プロセスの欠点は、フェノールスルホネート反応体の脱スルホンの触媒反応
が同時に起こることであり、これは減量及び比較的濃色に着色した製品の生成を
まねく。米国特許第４，５８８，５３２号及び第４，８８３，６１２号はまた、
「８０℃より高温で」極性で非プロトン性の溶媒を用いる塩基触媒プロセスを開
示している。１つの例は、９０℃において３時間実施される塩基触媒反応実験を
記載している。米国特許第５，５３４，６４２号は、アミド置換カルボン酸無水
物をフェノールスルホン酸塩と１８０℃において３時間反応させることを開示し
ている。

【０００５】「インペラー・エステル化」技術を用いたアルカン酸アリールエステルの合成
が知られている。例えば、米国特許第２，０８２，７９０号は、アルカン酸とフ
ェノールとの混合物への無水酢酸（Ａｃ₂Ｏ）の同時添加によるアルカン酸アリ
ールエステルの製造を開示している。フェノールスルホン酸エステルを合成する
ための「Ａｃ₂Ｏインペラー」法が、米国特許第４，７３５，７４０号及び第５
，６５０，５２７号、ドイツ特許公開ＤＥ３，８２４，９０１Ａ１号並びに
欧州特許公開ＥＰ１０５，６７２号に開示されている。これらの特許文献に開
示された各方法においては、Ａｃ₂ＯをＳＰＳの存在下において低揮発性カルボ
ン酸に添加し、比較的高温で長時間、例えば１２０℃より高温で２〜５時間加熱
し、減圧において酢酸を除去して、ＳＰＳのそのカルボン酸エステルへの転化を
進行させる。このように、この方法もまた、許容され得る反応収率を得るために
比較的高温における長時間の処理を必要とする。

【０００６】アルカン酸アリールの合成のための改良されたインペラー法が、Ｅ．Ｊ．Ｂｏ
ｕｒｎｅ及び共同研究者によってＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＣｈｅｍｉｃ
ａｌＳｏｃｉｅｔｙ１９４９，２９７６〜７９に紹介された。Ｂｏｕｒｎｅ
らは、より緩和な条件を用いたアルカン酸アリールエステルの合成にトリフルオ
ロ酢酸無水物（ＴＦＡＡ）を使用することを開示している。フェノールスルホン
酸エステルの合成にＴＦＡＡインペラー・エステル化法を使用することは最初に
、ＴｈｏｍａｓＣ．ＢｒｕｉｃｅらによってＪ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．
，１９６８，９０，１３３３〜４８に開示された。Ｂｒｕｉｃｅらは、Ａｃ₂Ｏ
インペラー法の場合に報告された条件よりも若干緩和な条件（８０℃，５時間）
でデカン酸及びＳＰＳをＴＦＡＡで処理することを開示しているが、反応収率は
報告していない。しかし、ＴＦＡＡは、現在、高価な化学薬品であり、経済的理
由から大規模合成におけるその使用は阻まれている。

【０００７】アリールカルボキシレート液晶の合成にカルボン酸塩化物を使用することは米
国特許第３，９２３，８５７号に、そして米国特許第５，３３２，８５８号のポ
リアリーレートポリマーの合成に、開示されている。これらの特許は、非常に緩
和な条件（２５〜８０℃）の使用を開示しているが、生成物の精製を複雑にする
、ピリジンのような試薬又は四塩化錫のような触媒の使用を必要とする。米国特
許第５，０６９，８２８号は、８０〜２００℃の温度で長い反応時間を必要とす
る、酸塩化物を用いたフェノールスルホン酸エステルの合成法を開示している。
このような条件は、生成物中において不所望なカラーボディーの形成を引き起こ
すことが当業界で知られている。フェノールスルホン酸エステルの製造にＳｃｈ
ｏｔｔｅｎ−Ｂａｕｍａｎｎ条件（ｐＨ＝９〜１０，５〜２０℃）を使用するこ
とが米国特許第５，５２３，４３４号に記載されているが、これらの条件下では
反応収率は低い。

【０００８】従って、大規模合成に適当な緩和な条件、すなわち８０℃未満の温度下でカル
ボン酸アリールエステルを製造するための合成方法が必要とされている。特に、
カラーボディーの生成をできるだけ少なくし且つ生成物の効率のよい精製方法を
提供する、フェノールスルホン酸エステルを合成する高収率の方法が必要とされ
ている。

【０００９】発明の要約本発明者は、カルボン酸無水物及びカルボン酸ハロゲン化物とフェノールとの
反応を、ＴＦＡの存在下において実施する場合には、前に報告されたよりも緩和
な条件下でより速い速度で進行することを見出した。従って、本発明の方法は、
フェノールと、合計炭素数が４０以下のカルボン酸無水物及び合計炭素数が２０
以下のカルボン酸ハロゲン化物から選ばれたエステル化剤とを、最初及びプロセ
スの実施中に存在するＴＦＡの量がＴＦＡ：フェノール反応体（モル比）を少な
くとも０．５：１とする量であるＴＦＡの存在下で反応させることによる、カル
ボン酸アリールエステルの製造を含む。本発明の方法は、フェノール反応体、エ
ステル化剤及びＴＦＡを使用し、通常はトリフルオロ酢酸無水物及び他のペルフ
ルオロカルボン酸無水物の存在下で実施する。この方法はまた、カルボン酸無水
物及びハロゲン化物エステル化剤の分解を回避するために実質的に無水の条件下
で行う。

【００１０】本発明の第２の実施態様は、フェノールのエステル化によるカルボン酸アリー
ルエステルの製造にエステル化剤として混合無水物を使用することに関する。そ
のような混合無水物は、ＴＦＡと、前記実施態様で使用する合計炭素数が４０以
下のカルボン酸無水物及び合計炭素数が２０以下のカルボン酸ハロゲン化物との
反応によって生成する。従って、第２の実施態様は、最初及びプロセスの実施の
間に存在するＴＦＡの量がＴＦＡ：フェノール反応体（モル比）を少なくとも０
．５：１とする量であるＴＦＡの存在下において、フェノールと、式：Ｒ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣＦ₃ （Ｉ）（式中、Ｒは炭素数１９以下の脂肪族、脂環式又は芳香族基である）を有する混合無水物とを反応させることによる、カルボン酸アリールエステルの
製造を含んでなる。混合無水物（Ｉ）は、ＴＦＡとカルボン酸の無水物又はハロ
ゲン化物とを接触させることによってその場で（ｉｎｓｉｔｕ）形成すること
もできるし、あるいは別個に形成してから、カルボン酸アリールエステルの製造
方法に使用することもできる。

【００１１】ＴＦＡは、その溶解性のため、フェノールスルホン酸エステル、特にナトリウ
ムフェノールスルホネートエステル及びカリウムフェノールスルホネートエステ
ルの製造に好ましい溶媒である。フェノールスルホン酸エステルの高濃度溶液、
例えば２０〜５０重量％溶液を生成できる。ＴＦＡは、このような高溶解性と低
沸点（７２℃）に基づく効率的溶媒分離のために、フェノールスルホン酸エステ
ルの製造に適しており、他に及ぶものがない。

【００１２】本発明によるＴＦＡ中におけるエステル化は極めて緩和な条件下で起こるため
、よく起こる発色の問題が発生しない。さらに、この方法は、カルボキシレート
残基が、カルボキシレート残基が置換されたフェノールエステル、例えばアルカ
ノイルアミド置換カルボキシレート残基を有するフェノールエステルを含む多種
のフェノールエステルの合成に適用できる。本発明の方法は、ポリマー材料の製
造において重要であるジカルボン酸無水物、例えば無水コハク酸と無水フタル酸
及びジカルボン酸二ハロゲン化物、例えばアジピン酸二塩化物並びに／又は芳香
族ジオール、例えばヒドロキノン及びレソルシノールのような二官能価化合物を
用いて使用できる。ほとんどの場合、生成物の単離及び精製は、蒸発及びそれに
続く、メタノール又はアセトンのような第２の溶媒による生成物の洗浄による、
ＴＦＡの単純な除去とされる。フェノールスルホン酸エステルの製造において、
ＴＦＡは、フェノールスルホン酸エステルに対する溶解性の低い比較的高沸点の
液体、例えばプロピオン酸を用いた溶媒置換法によって除去して、濾過可能な精
製固体生成物を生成できる。前述のように、本発明の方法によって製造できるカ
ルボン酸エステルには、漂白活性化剤として有用なものもあるし、ポリマーの製
造に有用なものもある（特にアリーレンジカルボキシレート及びジカルボン酸ジ
アリール）。またカルボン酸エステルは種々のエステルを製造するためのエステ
ル化剤として有用である。

【００１３】詳細な説明本発明によって提供される方法は、ＴＦＡの存在下において、フェノールと、
カルボン酸無水物及びカルボン酸ハロゲン化物から選ばれたエステル化剤とを接
触又は反応させることを含んでなる、カルボン酸アリールエステルの製造方法で
あって、最初及びプロセスの実施中に存在するＴＦＡの量がＴＦＡ：フェノール
反応体（モル比）を少なくとも０．５：１にする方法である。エステル化剤はま
た、式：Ｒ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣＦ₃ （Ｉ）を有する混合無水物とすることができる。

【００１４】フェノール反応体は、未置換のフェノールもしくはナフトール又はヒドロキシ
ベンゼンもしくはヒドロキシナフタレン化合物とすることができ、これは、通常
は２個以下の種々の置換基、例えば炭素数１２以下のアルキル、炭素数１２以下
のアルコキシ、クロロ及びブロモのようなハロゲン、スルホ、スルホのナトリウ
ム及びカリウム塩のようなスルホのアルカリ金属塩、炭素数１２以下のアルカノ
イルアミド、ニトロ、ホルミル、シアノなどで置換することもできる。フェノー
ル反応体はまた、第２のヒドロキシ基で置換されて（すなわち、１，２−、１，
３−及び１，４−ベンゼンジオール）、アリーレンビス（アルカノエート）エス
テルを形成することもできる。使用できる他の芳香族ジオールとしては、１，４
−ナフタレンジオール、４，４’−スルホニルジフェノール及び４，４’−ビフ
ェノールが挙げられる。フェノール反応体は好ましくは、非置換フェノール又は
フェノールスルホン酸アルカリ、特にフェノールスルホン酸ナトリウムである。
本発明に従って製造される非置換フェニルエステルはスルホン化して、漂白活性
化剤として有用なアルカリ金属フェノールスルホネートを製造できる。

【００１５】エステル化剤は、炭素数４０以下の非置換もしくは置換脂肪族カルボン酸無水
物又は合計炭素数２０以下の非置換もしくは置換脂肪族、脂環式もしくは芳香族
カルボン酸ハロゲン化物とすることができる。非置換脂肪族カルボン酸無水物、
好ましくは非置換アルカン酸無水物は一般に８〜３６個、好ましくは１２〜３２
個の炭素原子を含む。非置換脂肪族カルボン酸ハロゲン化物、例えば、塩化物及
び臭化物、好ましくは非置換アルカン酸ハロゲン化物は一般に４〜１８個、好ま
しくは６〜１６個の炭素原子を含む。アルカン酸ハロゲン化物及びカルボン酸無
水物のアルカン酸残基、例えば飽和脂肪族カルボン酸無水物又はハロゲン化物は
、１個又はそれ以上の、一般には１個の、炭素数１２以下のアルコキシ；クロロ
及びブロモのようなハロゲン；炭素数１２以下のアルカノイルアミド；アリール
、例えばフェニル並びにアルキル、アルコキシ及び／又はハロゲンで置換された
フェニルから選ばれた置換基で置換することができる。アルカン酸ハロゲン化物
は、第２のカルボキシル基で置換されて（例えば、アジピン酸二塩化物、アゼラ
イン酸二塩化物）、ジアルカン酸ジアリールエステルを形成することができる。
エステル化剤は、好ましくは無水物の２つのアルカン酸残基がそれぞれ６〜１６
個の炭素原子を含み且つ非置換であるか、又は炭素数１２以下のアルカノイルア
ミド基で置換されているアルカン酸無水物である。エステル化剤はまた、各カル
ボン酸アシル残基が６〜２０個の炭素原子を含む、脂環式及び芳香族の炭素環式
カルボン酸無水物及びハロゲン化物から選択することができる。このような脂環
式及び芳香族、炭素環式カルボン酸無水物及びハロゲン化物の例としては、シク
ロヘキサンカルボン酸塩化物及び臭化物、塩化ベンゾイル、並びにナフタレンカ
ルボン酸ハロゲン化物が挙げられ、これらは非置換であっても多種の、通常は２
個以下の置換基、例えば炭素数１２以下のアルキル、炭素数１２以下のアルコキ
シ、クロロ及びブロモのようなハロゲン、スルホ、スルホのアルカリ金属塩、例
えばスルホのナトリウム及びカリウム塩、炭素数１２以下のアルカノイルアミド
、ニトロ、ホルミル、シアノなどで置換されていてもよい。脂環式及び芳香族、
炭素環式カルボン酸のハロゲン化物はまた、ジカルボン酸二ハロゲン化物、例え
ば１，２−、１，３−及び１，４−シクロヘキサンジカルボン酸二塩化物、１，
２−、１，３−及び１，４−ベンゼンジカルボン酸二塩化物、１，２−ベンゼン
ジカルボン酸無水物及び多くのナフタレンジカルボン酸ハロゲン化物異性体とす
ることができる。カルボン酸無水物及びフェノールは、０．５：１〜３：１、好
ましくは０．８：１〜１．２：１の範囲の無水物：フェノールのモル比で使用で
きる。

【００１６】前記無水物及び酸塩化物エステル化剤は市販されており、且つ／又は対応する
カルボン酸から公知の方法によって、例えば対応するカルボン酸を（ｉ）無水酢
酸と接触させて無水物エステル化剤と製造するか、又は（ｉｉ）三塩化燐又は三
臭化燐と接触させて酸ハロゲン化物エステル化剤を製造することによって製造で
きる。式：Ｒ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣＦ₃ （Ｉ）を有する混合無水物のＲ−基は、ここに記載したカルボン酸の残基である。例え
ばＲは非置換であるか、前述のように置換することができる、炭素数１９以下の
脂肪族、脂環式又は芳香族基とすることができる。Ｒ残基は、好ましくは５〜１
５個の炭素原子を含み、非置換であるか、又は炭素数１２以下のアルカノイルア
ミド基で置換される。

【００１７】混合無水物（Ｉ）は、（ｉ）トリフルオロ酢酸塩をカルボン酸無水物に添加す
ることによって（Ｆｅｒｒｉｓら，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９５２，７
５，２３２）、（ｉｉ）トリフルオロ酢酸無水物（ＴＦＡＡ）をカルボン酸無水
物（ＴＦＡＡ）と反応させることによって（Ｂｏｕｒｎｅら，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓ
ｏｃ．１９５４，２００６）、又は（ｉｉｉ）ＴＦＡＡをカルボン酸と反応させ
ることによって（Ｅｍｍｏｎｓら，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９５３，７
５，６０４７）製造し、蒸留によって精製できる。これらの方法の例をここに示
す。カルボン酸無水物とＴＦＡとの平衡によるＴＦＡ混合無水物の生成は、Ｂｏ
ｎｎｅｒらによって研究されている（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ１９６５，２１
，４６３）。このような平衡は、このような混合無水物を低濃度でしか生成でき
ないが、これらの物質は反応性が高いため、カルボン酸アリールエステルの合成
において実用可能である。同様に、カルボン酸ハロゲン化物とＴＦＡとの間にも
平衡が存在できる。さらに、他のカルボン酸誘導体とＴＦＡ混合無水物との間に
も、そのカルボン誘導体がＴＦＡを含む溶媒中に溶解する場合には同様な平衡が
存在できる。

【００１８】最初及びプロセスの実施の間に存在するＴＦＡ溶媒の量は一般に、ＴＦＡ：フ
ェノールの反応のモル比で少なくとも０．５：１、好ましくは２：１〜２０：１
とする量である。このようなモル比は一般に、存在するフェノール反応体、エス
テル化剤及びＴＦＡの重量に基づき１５重量％より多い、好ましい量のＴＦＡを
供給する。存在するＴＦＡの量は好ましくは、存在するフェノール、エステル化
剤及びＴＦＡの重量に基づき３０〜８０重量％の範囲である。ＴＦＡと共に他の
不活性溶媒も使用できる。このような溶媒としては、ハロゲン化炭化水素、例え
ばジクロロメタン及びジクロロベンゼン；エーテル、例えばジエチルエーテル及
びジグリム；芳香族炭化水素、例えばトルエン；並びに極性で非プロトン性（ａ
ｐｒｏｔｉｃ）の溶媒、例えばジメチルホルムアミド、アセトニトリル及びスル
ホランが挙げられる。

【００１９】ＴＦＡの溶解性は、フェノールスルホン酸エステルの合成において他に及ぶも
のがなく、極めて有利である。一連の溶媒への４−（ノナノイルオキシ）ベンゼ
ンスルホネート（ＮＯＢＳ）の溶解度を示す代表的なデータを表Ｉに示す。表中
、溶解度は２３℃において測定し、溶液１００ｇ中に溶解できるＮＯＢＳのｇ数
として表す。ＮＯＢＳが水よりも溶けやすい唯一の溶媒はＴＦＡであることは注
目に値する。本発明者は、ＮＯＢＳに関してはＴＦＡよりも優れた溶媒はないこ
とに気づいた。これは意外なことである。まず、表Ｉ中の溶媒２〜７の試験は、
溶媒極性によるＮＯＢＳの溶解度の妥当な補正を示している。ＴＦＡは、酢酸に
近い誘電率を有する非極性溶媒であるが、周囲温度においては酢酸に溶解できる
量の１０倍より多くのＮＯＢＳを溶解する。ＴＦＡ中の水素結合はスルホン酸陰
イオンの溶媒和を促進すると考えられるが、このような作用は酢酸でははるかに
劣ることは注目に値する。さらに、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）及びジメ
チルホルムアミド（ＤＭＦ）はベンゼンスルホン酸エステルに対して比較的良好
な溶媒であることが当業界で知られているが、それらはＴＦＡよりもはるかに劣
る溶媒であり、また、ＴＦＡはこれらの双極性で非プロトン性の溶媒よりもはる
かに低い沸点を有するので、生成物溶液から容易にストリッピングでき、次いで
比較的容易に精製及び再循還できる、ベンゼンスルホン酸エステルに対する唯一
の良好な溶媒である。

【００２０】

【表１】

【００２１】表Ｉにおいて、誘電率及び沸点は、溶媒２〜６及び８〜９に関してはＣｈｒｉｓ
ｔｉａｎＲｅｉｃｈａｒｄｔ，ＳｏｌｖｅｎｔａｎｄＳｏｌｖｅｎｔＥ
ｆｆｅｃｔｓｉｎＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ；ＶＣＨ：Ｗｅｉｎ
ｈｅｉｍ，１９８８から；ＴＦＡに関してはＴｒｉｆｌｕｏｒｏａｃｅｔｉｃ
Ａｃｉｄ，ＪｏｈｎＢ．Ｍｉｌｎｅ，ＣｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＮｏｎ−Ａ
ｑｕｅｏｕｓＳｏｌｖｅｎｔｓ，Ｖｏｌ５Ｂ；Ｊ．Ｊ．Ｌａｇｏｗｓｋｉ，
Ｅｄ．；ＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ：ＮｅｗＹｏｒｋ，１９７８；ｐｐ
１〜５２から；ノナン酸に関してはＧ．Ｇｅｉｓｌｅｒ及びＥ．Ｍａｎｚ，Ｍ
ｏｎａｔ．Ｃｈｅｍ．１９６９，１００，１１３３−３９から入手した。ＮＭＰ
はＮ−メチルピロリジノンである。

【００２２】本発明の重要な利点は、ＴＦＡ中における速いエステル化速度により、新規エ
ステル化方法を比較的低温で、例えば−１０〜８０℃、好ましくは０〜５０℃の
温度で実施することが可能になり、その結果、カラーボディー形成の回避又は最
小化により、より高品質の目的生成物への選択率が向上する。しかし、所望なら
ば、この方法は、広範囲の温度、例えば−５０〜２５０℃において実施できる。
反応器の寸法をできるだけ小さくする必要のある連続プロセスの設計では、これ
より高い温度のエステル化が好ましい場合がある。圧力は本発明の重要な側面で
はなく、従って、この方法は周囲圧力より適度に高いか低い圧力で実施できる。

【００２３】本発明の別の利点は、カルボン酸の混合物から誘導されるエステル化剤の混合
物に適用できることである。脂肪酸（特に、天然の供給源に由来するもの）は、
カルボン酸の混合物として得られることが多いので、このような混合物をカルボ
ン酸の無水物及びハロゲン化物の混合物を経てベンゼンスルホン酸エステルの対
応する混合物に転化できることは、このような低コスト供給原料を用いたいと望
む製造者にとって非常に有利である。前述のように、ＴＦＡは緩和な条件下で蒸
発によって容易に除去されるので、生成物の、高純度の白色粉末への精製は非常
に単純化される。本発明の方法は、ベンゼンスルホン酸エステルの混合物を含む
生成物の製造に容易に適用される。

【００２４】本発明プロセスは、回分法として又は連続もしくは半連続操作方式で、実施で
きる。回分操作は本明細書中の実施例中に示す。この方法の連続操作では、フェ
ノールとＴＦＡの混合物は、エステル化反応器中でエステル化剤で処理し、最初
のスラリーが充分に混合されるように適切に撹拌する。エステル化反応器中で充
分な時間処理することによって、溶液が生成され、これは、例えばベンゼンスル
ホン酸エステルの場合には、噴霧乾燥によってほとんど全ての、例えば９０％超
のＴＦＡを除去することができる。固体生成物はさらに、例えば固形生成物中の
残留ＴＦＡを２％未満まで著しく減少させることができる流動床乾燥機によって
乾燥させてＴＦＡを除去することができる。このような固体生成物は一般に、非
常に白い（ＨｕｎｔｅｒＬ_abカラースケールでＬ＞９０）。本発明の新規方法
においてカルボン酸無水物をエステル化剤として使用する場合には、溶媒置換法
によってプロピオン酸のような比較的沸点の高い貧溶媒を用いてＴＦＡを除去し
て、濾過可能な精製固体生成物を生成できる。この固体生成物は、連続遠心分離
によって単離し、さらに流動床乾燥機によって乾燥させることができる。

【００２５】実施例本発明によって提供される方法をさらに以下の実施例によって説明する。以下
の実施例では次の略語を使用する：ＴＦＡ＝トリフルオロ酢酸、ＴＦＡＡ＝トリ
フルオロ酢酸無水物及びＳＰＳ＝４−フェニルスルホン酸ナトリウム。ＮＭＲス
ペクトルは全て、特に断らない限り、ｄ₆−ＤＭＳＯ中に溶解させたサンプルを
用いてＶａｒｉａｎＧｅｍｉｎｉ３００ＮＭＲスペクトロメーターで取っ
た。ケミカルシフト（δ）は、ｄ₆−ＤＭＳＯ中残留プロトン（２．５０ｐｐｍ
）及びＤＭＳＯのカーボンシグナル（３９．５１ｐｐｍ）を基準とした。操作は
収率に関しては最適化せず、ＳＰＳの転化に関して報告する。

【００２６】参考例１ノナン酸無水物（９．７８ｇ，０．０６２モル）及びＴＦＡＡ（１８ｍｌ，０
．１２７モル）並びにジクロロメタン５０ｍｌを１００ｍｌフラスコ中に入れた
。室温で１０分後、このフラスコを加熱して、４０℃において揮発分を素早く除
去した。フラスコを氷浴によって冷却し、低沸点物質を減圧下で除去した。次い
で、フラスコを加熱し、沸点５０〜５５℃（０．５トル）のノナノイル＝トリフ
ルオロアセテート１２．０ｇ（収率７６％に相当）を採取した。 ¹ＨＮＭＲ
（ＣＤＣｌ₃）：δ ２．６１（ｔ，７．４，２Ｈ），１．７２（ｐ，７．４，
２Ｈ），１．２９（ｍ，１０Ｈ），０．８９（ｔ，７．１，３Ｈ）；¹³ＣＮＭ
Ｒ（ＣＤＣｌ₃）：δ １６５．７，１５２．９（ｑ，４４．７），１１４．０
（ｑ，２８６．３），３５．２，３１．９，２９．２２，２９．１９，２８．８
，２４．０，２２．８，１４．２；ＩＲｖ_C=O（シクロヘキサン）＝１８５３，
１７８６ｃｍ^-1。

【００２７】参考例２当量のヘキサン酸無水物を用いて、参考例１に記載した操作を繰り返して、ト
リフルオロ酢酸ヘキサノイルを生成した：沸点＝３０〜３５℃（１．０ｍｍ）； ¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）：δ ２．６１（ｔ，７．４，２Ｈ），１．７２（ｐ
，７．４，２Ｈ），１．３０（ｍ，８Ｈ），０．８９（ｔ，３Ｈ）； ¹³Ｃ
ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）：δ １６５．７，１５２．９（ｑ，４４．７），１１４
．０（ｑ，２８６．３），３５．２，３１．７，２８．９，２４．０，２２．８
，１４．２；ＩＲｖ_C=O（シクロヘキサン）＝１８５４，１７８６ｃｍ^-1。

【００２８】参考例３同量のオクタン酸無水物を用いて、参考例１に記載した操作を繰り返して、ト
リフルオロ酢酸オクタノイルを生成した：沸点＝４０〜４５℃（１．５ｍｍ）； ¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）：δ ２．６１（ｔ，７．４，２Ｈ），１．７２（ｐ
，７．４，２Ｈ），１．３０（ｍ，８Ｈ），０．８９（ｔ，３Ｈ）； ¹³Ｃ
ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）：δ １６５．７，１５２．９（ｑ，４４．７），１１４
．０（ｑ，２８６．３），３５．２，３１．７，２８．９，２４．０，２２．７
，１４．２；ＩＲｖ_C=O（シクロヘキサン）＝１８５４，１７８６ｃｍ^-1。

【００２９】参考例４同量のデカン酸無水物を用いて、参考例１に記載した操作を繰り返して、トリ
フルオロ酢酸デカノイルを生成した：沸点＝７０℃（０．５ｍｍ）；¹ＨＮＭ
Ｒ（ＣＤＣｌ₃）：δ ２．６１（ｔ，７．４，２Ｈ），１．７２（ｐ，７．４
，２Ｈ），１．２９（ｍ，１０Ｈ），０．８９（ｔ，３Ｈ）；¹³ＣＮＭＲ（Ｃ
ＤＣｌ₃）：δ １６５．７，１５２．８（ｑ，４５．２），１１３．９（ｑ，
２８６．３），３５．２，３２．０，２９．４７，２９．３７，２９．２６，２
８．８，２４．０，２２．８，１４．３；ＩＲｖ_C=O（シクロヘキサン）＝１８
５４，１７８６ｃｍ^-1。

【００３０】実施例１窒素入り口及びマグネチック・スター・バーを装着した３００ｍｌ丸底フラス
コを窒素で１０分間フラッシした。ＳＰＳ（３４．９２ｇ，０．１８モル）及び
ＴＦＡ（１５８ｍｌ，ＴＦＡ：ＳＰＳモル比＝７．７：１）をフラスコ中に入れ
、フラスコをセプタム・キャップでシールし、得られたスラリーを、氷水浴で冷
却しながら撹拌した。トリフルオロ酢酸ノナノイル（５０．０ｇ，０．１８モル
）をシリンジによって１回で速やかに添加した。反応混合物を１０分間５℃にし
た後、¹ＨＮＭＲによる分析のためにサンプルを取った。この時点で、ＳＰＳ
の１００％がＮＯＢＳに転化されていた。混合物を周囲温度まで加温し、揮発分
を回転蒸発によって除去して、ＮＯＢＳを白色残渣として得た。

【００３１】実施例２窒素入り口及びマグネチック・スター・バーを装着した３００ｍｌ丸底フラス
コを窒素で１０分間フラッシした。ＳＰＳ（５．０９ｇ，２５．９ミリモル）及
びＴＦＡ（３０ｍｌ）をフラスコ中に入れ、フラスコをセプタム・キャップでシ
ールし、得られたスラリーを、氷水浴で冷却しながら撹拌した。ノナン酸無水物
（８．５ｍｌ，２５．９ミリモル）をシリンジによって１回で速やかに添加した
。１分以内に、スラリーは溶解し、均質溶液が得られた。撹拌を５分間続けた。
揮発分を回転蒸発によって除去して、ＮＯＢＳを白色残渣として得た。これにア
セトン１００ｍｌを添加した。固形分をブフナー漏斗で採取し、減圧下で乾燥さ
せて、４−（ノナノイルオキシ）ベンゼンスルホン酸ナトリウム８．０６ｇ（収
率９２％）を得た。ＮＭＲ分析は、ＳＰＳがＮＯＢＳに完全に転化されたことを
示している。¹ＨＮＭＲ（ＤＭＳＯ）：δ ７．６３，ｄ（８．３，２Ｈ）；
７．０５，ｄ（８．２，２Ｈ）；２．５６，ｔ（７．４，２Ｈ）；１．６３，ｍ
（２Ｈ）；１．２７（１０Ｈ）及び０．８６，ｔ（３Ｈ）。ＳＰＳ：¹ＨＮＭ
Ｒ（ＤＭＳＯ）：δ ７．３８，ｄ（８．０，２Ｈ）及び６．６５，ｄ（８．８
，２Ｈ）。¹³ＣＮＭＲ（ＤＭＳＯ）：δ １７１．７，１５０．４，１２６．
９，１２１．０，３３．４，３１．２，２８．７，２８．５，２８．４，２４．
３，２２．１及び１４．０ｐｐｍ。

【００３２】実施例３及び比較例１〜４ＴＦＡの存在下におけるエステル化方法の実施の利点を証明するために、異な
るカルボン酸を用いて実質的に同一の一連の実験を行った。ＳＰＳ（０．５ｇ，
２．５ミリモル）及びカルボン酸３．０ｇを１５ｍｌバイアル中に入れた。ノナ
ン酸無水物（１．００ｍｌ，３．０ミリモル）をシリンジによって添加し、バイ
アルに蓋をし、５０℃の油浴中に５分間入れ、次いで３０％アセトニトリル水溶
液１０ｍｌで急冷した。この生成物の溶液から揮発材料をストリッピングし、得
られた残渣中におけるＳＰＳの、４−（ノナノイルオキシ）ベンゼンスルホン酸
ナトリウム（ＮＯＢＳ）への転化を、¹ＨＮＭＲの芳香族領域の積分によって
分析した。使用したカルボン酸、それぞれの水溶液のｐＫａ及びＴＦＡによる活
性化を基準としたそれぞれの相対活性を表IIに示す。

【００３３】

【表２】

【００３４】実施例４及び５並びに比較例５〜８ＴＦＡは少量では本発明に有利ではないことを示すために、種々の量のＴＦＡ
をいて、実質的に同一の一連の実験を行った。ＳＰＳ（０．５ｇ，２．５ミリモ
ル）及びＴＦＡとノナン酸との混合物３．０ｇを、マグネチック・スター・バー
（オーブン乾燥された）を含む１５ｍｌバイアル中に入れた。ノナン酸無水物（
１．００ｍｌ，３．０ミリモル）をシリンジによって添加し、バイアルに蓋をし
、５０℃の油浴中に５分間入れ、次いで３０％アセトニトリル水溶液１０ｍｌで
急冷した。この生成物の溶液から揮発材料をストリッピングし、得られた残渣中
におけるＳＰＳの、４−（ノナノイルオキシ）ベンゼンスルホン酸ナトリウム（
ＮＯＢＳ）への転化を、¹ＨＮＭＲの芳香族領域の積分によって分析した。実
施例４及び５並びに比較例５〜８のそれぞれに関する、使用したＴＦＡの量（ｇ
）、ＴＦＡ：ＳＰＳのモル比及びＳＰＳのＮＯＢＳへの転化率％を表III に示す
。比較例６（Ｃ−６）は対照として１２時間実施した。

【００３５】

【表３】

【００３６】実施例６窒素入り口及びマグネチック・スター・バーを装着した３００ｍｌ丸底フラス
コを窒素で１０分間フラッシした。ＳＰＳ（３４．９２ｇ，０．１８モル）及び
ＴＦＡ（１５８ｍｌ）をフラスコ中に入れ、フラスコをセプタム・キャップでシ
ールし、得られたスラリーを、氷水浴で冷却しながら撹拌した。塩化ノナノイル
（３１．５ｇ，０．１８モル）をシリンジによって１回で速やかに添加した。反
応混合物を１０分間５℃にした後、¹ＨＮＭＲによる分析のためにサンプルを
取った。この時点で、ＳＰＳの６０％がＮＯＢＳに転化されていた。混合物を周
囲温度まで加温し、揮発分を回転蒸発によって除去して、ＮＯＢＳを白色残渣と
して得た。固形分をブフナー漏斗で採取し、減圧下で乾燥させて、４−（ノナノ
イルオキシ）ベンゼンスルホン酸ナトリウム８．０６ｇ（収率９２％）を得た。

【００３７】実施例７窒素入り口及びマグネチック・スター・バーを装着した１００ｍｌ丸底フラス
コを窒素で１０分間フラッシした。ＳＰＳ（５．４７ｇ，０．０２７モル）、Ｋ ₂ ＣＯ₃（３．７２ｇ，０．０２７モル）及びＴＦＡ（３４．３ｍｌ）をフラスコ
中に入れ、フラスコをセプタム・キャップでシールし、得られたスラリーを、氷
水浴で冷却しながら撹拌した。塩化ノナノイル（４．６４ｇ，０．０２６モル）
をシリンジによって１回で速やかに添加した。反応混合物を１５分間５℃にした
後、¹ＨＮＭＲによる分析のためにサンプルを取った。この時点で、ＳＰＳの
１８％がＮＯＢＳに転化されていた。

【００３８】比較例９窒素入り口及びマグネチック・スター・バーを装着した３００ｍｌ丸底フラス
コを窒素で１０分間フラッシした。ＳＰＳ（９．１０ｇ，４６．４ミリモル）、
Ｋ₂ＣＯ₃（６．３５ｇ，４５．９ミリモル）及びトルエン４０ｍｌをフラスコ中
に入れ、フラスコをセプタム・キャップでシールし、得られたスラリーを周囲温
度で撹拌した。塩化ノナノイル（７．９２ｇ，４４．８ミリモル）をシリンジに
よって１回で速やかに添加した。２３℃で２０分後、¹ＨＮＭＲによる分析の
ために反応物のサンプルを取った。この時点で、ＳＰＳはＮＯＢＳに全く転化さ
れていなかった。混合物を５３分間加熱還流し（１１１℃）、第２のサンプルを
分析した。¹ＨＮＭＲは、ＳＰＳがＮＯＢＳに７２％転化されたことを示し、
これは米国特許第５，０６９，８２８号において報告された結果と一致していた
。この実施例は、ＴＦＡを用いない塩化ノナノイルとＳＰＳとの反応は、溶媒と
してＴＦＡを用いる場合よりも著しく遅いことを示している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＢＲ，ＣＮ，ＪＰ，ＭＸ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）の存在下において、フェノール
と、合計４０個以下の炭素原子を含むカルボン酸無水物及び合計２０個以下の炭
素原子を含むカルボン酸ハロゲン化物から選ばれたエステル化剤とを反応させる
ことを含んでなり、最初及びプロセスの実施中に存在するＴＦＡの量がＴＦＡ：
フェノール反応体（モル比）を少なくとも０．５：１とする量であるカルボン酸
アリールエステルの製造方法。
【請求項２】最初及びプロセスの実施中に存在するＴＦＡの量がＴＦＡ：
フェノール（モル比）を２：１〜２０：１の範囲にする量である請求項１に記載
の方法。
【請求項３】前記エステル化剤が合計１２〜３２個の炭素原子を含む脂肪
族カルボン酸無水物であり且つカルボン酸無水物：フェノール（モル比）が０．
５：１〜３：１である請求項１に記載の方法。
【請求項４】トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）の存在下において、フェノール
とカルボン酸無水物とを反応させることを含んでなるカルボン酸アリールエステ
ルの製造方法であって、最初及びプロセスの実施中に存在するＴＦＡの量がＴＦ
Ａ：フェノール反応体（モル比）を少なくとも０．５：１とする量であり；前記
フェノール反応体がフェノール、ヒドロキシベンゼンスルホン酸又はヒドロキシ
ベンゼンスルホン酸アルカリであり；且つ前記カルボン酸無水物反応体がアルカ
ン酸無水物であって、前記アルカン酸無水物の２つのアルカン酸残基のそれぞれ
が６〜１６個の炭素原子を含み且つ非置換であるか又は炭素数１２以下のアルカ
ノイルアミド基で置換されている方法。
【請求項５】前記プロセスを０〜５０℃の温度において実施し且つカルボ
ン酸無水物：フェノール（モル比）が０．５：１〜３：１である請求項４に記載
の方法。
【請求項６】前記フェノール反応体がフェノール、ヒドロキシベンゼンス
ルホン酸、ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウム又はヒドロキシベンゼンス
ルホン酸カリウムであり；且つ前記カルボン酸無水物反応体がアルカン酸無水物
であって、そのアルカン酸無水物の２つのアルカン酸残基のそれぞれが６〜１６
個の炭素原子を含み且つ非置換である請求項５に記載の方法。
【請求項７】前記フェノール反応体がフェノール、ヒドロキシベンゼンス
ルホン酸又はヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウムもしくはヒドロキシベン
ゼンスルホン酸カリウムであり；且つカルボン酸無水物反応体がアルカン酸無水
物であって、そのアルカン酸無水物の２つのアルカン酸残基のそれぞれが炭素数
６〜１６であり且つ炭素数１２以下のアルカノイルアミド基で置換されている請
求項５に記載の方法。
【請求項８】トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）の存在下において、フェノール
とカルボン酸塩化物とを反応させることを含んでなるカルボン酸アリールエステ
ルの製造方法であって、最初及びプロセスの実施中に存在するＴＦＡの量が、Ｔ
ＦＡ：フェノール反応体（モル比）を少なくとも０．５：１とする量であり；前
記フェノール反応体がフェノール、ヒドロキシベンゼンスルホン酸又はヒドロキ
シベンゼンスルホン酸アルカリであり；且つ前記カルボン酸ハロゲン化物反応体
がアルカン酸塩化物であって、そのアルカン酸塩化物のアルカン酸残基が６〜１
６個の炭素原子を含み且つ非置換であるか又は炭素数１２以下のアルカノイルア
ミド基で置換されている方法。
【請求項９】前記プロセスを０〜５０℃の温度において実施し且つカルボ
ン酸塩化物：フェノール（モル比）が０．５：１〜３：１である請求項８に記載
の方法。
【請求項１０】前記フェノール反応体がフェノール、ヒドロキシベンゼン
スルホン酸、ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウム又はヒドロキシベンゼン
スルホン酸カリウムであり；且つカルボン酸ハロゲン化物反応体がアルカン酸塩
化物であって、そのアルカン酸塩化物のアルカン酸残基が炭素数６〜１６であり
且つ非置換である請求項９に記載の方法。
【請求項１１】前記フェノール反応体がフェノール、ヒドロキシベンゼン
スルホン酸、ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウム又はヒドロキシベンゼン
スルホン酸カリウムであり；且つカルボン酸ハロゲン化物反応体がアルカン酸塩
化物であって、そのアルカン酸塩化物のアルカン酸残基が炭素数６〜１６であり
且つ炭素数１２以下のアルカノイルアミド基で置換されている請求項９に記載の
方法。
【請求項１２】ＴＦＡの存在下において、フェノールと、式：Ｒ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣＦ₃ （Ｉ）（式中、Ｒは炭素数１９以下の脂肪族、脂環式又は芳香族基である）を有する混合無水物とを反応させることを含んでなるカルボン酸アリールエステ
ルの製造方法であって、最初及びプロセスの実施中に存在するＴＦＡの量がＴＦ
Ａ：フェノール反応体（モル比）を少なくとも０．５：１とする量である方法。
【請求項１３】最初及びプロセスの実施中に存在するＴＦＡの量がＴＦＡ
：フェノール（モル比）を２：１〜２０：１の範囲にする量である請求項１２に
記載の方法。
【請求項１４】前記Ｒが炭素数５〜１５の脂肪族基であり且つ混合無水物
：フェノール（モル比）が０．５：１〜３：１である請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）の存在下において、フェノー
ルと、式：Ｒ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣＦ₃ （Ｉ）を有する混合無水物とを反応させることを含んでなる、カルボン酸アリールエス
テルの製造方法であって、最初及びプロセスの実施中に存在するＴＦＡの量がＴ
ＦＡ：フェノール反応体（モル比）を少なくとも０．５：１とする量であり；そ
のフェノール反応体がフェノール、ヒドロキシベンゼンスルホン酸又はヒドロキ
シベンゼンスルホン酸アルカリであり；且つＲが炭素数が５〜１５のアルキル基
であって、非置換か又は炭素数１２以下のアルカノイルアミド基で置換されてい
る方法。
【請求項１６】前記プロセスを０〜５０℃の温度において実施し且つ混合
無水物：フェノール（モル比）が０．５：１〜３：１である請求項１５に記載の
方法。
【請求項１７】前記フェノール反応体がフェノール、ヒドロキシベンゼン
スルホン酸、ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウム又はヒドロキシベンゼン
スルホン酸カリウムであり；且つＲが炭素数５〜１５のアルキル基であって、非
置換である請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】前記フェノール反応体がフェノール、ヒドロキシベンゼン
スルホン酸、ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウム又はヒドロキシベンゼン
スルホン酸カリウムであり；且つＲがアルキル基であり、そのアルキル基が炭素
数５〜１５で且つ炭素数１２以下のアルカノイルアミド基で置換されている請求
項１６に記載の方法。