JP2003511430A - アリールアルキルエーテルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 アリールアルキルエーテルの製造方法は、ヒドロキシ芳香族化合物を触媒の存在下にアルコールと反応させ、その際、ヒドロキシ芳香族化合物、アルコール及び触媒の均質な混合物を常圧で反応器に導入し、２５０〜３７０℃の温度で反応させ、そして反応混合物中の生成物濃度を触媒が析出しないように調節することを含んでなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、ヒドロキシ芳香族化合物を触媒の存在下にアルコールと反応させる
ことによるアリールアルキルエーテルの製造方法に関する。

【０００２】 アリールアルキルエーテル、例えば、アニソール（メチルフェニルエーテル）
は、例えば、中でも医薬及びフレグランス／フレーバの合成における中間体とし
て必要とされる。

【０００３】 ＥＰ０７６２２１Ａ１は、カルボン酸塩及びハロゲン化金属の存在下のヒドロ
キシ芳香族化合物のアルコールによるエーテル化を記載している。

【０００４】 このタイプの更なる方法はＪＰ４３−４５８５２に記載されており、この方法
はバッチ法の形態で行われる。この方法において、オートクレーブ中２４０℃で
１０時間の反応の経過にわたり、生成物濃度は１時間後２０．６％に増加しそし
て１０時間後９３％に増加する。反応は１８０〜２８０℃、好ましくは約２４０
℃で行われ、その場合にアルコールは好ましくはフェノールと少なくとも同じ定
量的量で使用される。触媒は、実施例ではフェノール１重量部当たり約１．７５
重量部の量で使用される。２時間の反応期間の後、アニソールの収率は４２．６
％であり、そして１０時間の反応及び大過剰のメタノールの後では、約８７％に
増加することができる。

【０００５】 特に収率を増加させるために必要な高過剰のアルコールの場合に、この方法の
欠点は、環アルキル化生成物及びジアルキルエーテルの所望されない形成である
。更に、使用される触媒濃度は、出発混合物中又は大気圧における触媒中の均一
な溶解を達成することが可能ではない程高い。塩成分とのこの２相混合物は連続
的反応処置のために使用することはできない。更に、蒸留の前に、塩を分離する
ための更なるプロセス段階が必要であり、これはろ過及び抽出を含む。

【０００６】 従って、本発明の目的は、有意に高い収率が達成されそして環アルキル化生成
物及びジアルキルエーテルの形成が著しく減少するアリールアルキルエーテルの
製造方法を提供することであった。

【０００７】 この目的は、ヒドロキシ芳香族化合物(a hydroxyaromatic)を触媒の存在下に
アルコールと反応させることによるアリールアルキルエーテルの製造方法であっ
て、大気温度で均一な(homogeneous at atmospheric temperature)ヒドロキシ芳
香族化合物、アルコール及び触媒を含んでなる混合物を反応器に導入し、約２５
０〜約３７０℃の温度で反応させ、そして反応混合物における生成物の濃度を、
触媒が析出しないように調節することを含む方法により達成される。

【０００８】 ＪＰ４３−４５８５２の一般的な方法と比較すると、本発明に従えば、ほぼ３
の係数の空間／時間収率の増加がバッチ混合物の場合に達成され、そして連続法
の場合に＞９の係数の空間／時間収率の増加が達成される。相対的に高い温度で
の反応は通常環アルキル化化合物の増加した収率をもたらすが、これは本発明に
従う方法ではそうではない。驚くべきことに、本発明に従う方法の選択性は、ジ
アルキルエーテルの形成が実質的になくなる程増加する。更に、反応混合物中の
触媒はその後の蒸留に対して不利な効果を及ぼさない。

【０００９】 本発明に従って使用することができるヒドロキシ芳香族化合物は、一般式 ＨＯ−Ａｒ−（Ｒ）ｎ、式中Ａｒは置換もしくは未置換ベンゼン環又は置換もし
くは未置換芳香族環系、例えばナフタレン、アントラセン又はフェナントレンで
あり、複数の置換基Ｒ又は単数の置換基Ｒは同一であるか又は相異なりそしてヒ
ドロキシル基、１〜６個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分岐状アルキル基も
しくはアルケニル基、場合により置換されていてもよいフェニル基、場合により
置換されていてもよいシクロアルキル基、アルキル基が１〜４個の炭素原子を含
有するフェニルアルキル基であり、そしてｎが１〜５の整数である、のヒドロキ
シ芳香族化合物である。例えば、フェノール、ｐ−クレゾール、キシレノール、
２−ナフトール、ピロカテコール、レゾルシノール及びヒドロキノンが特に好ま
しい。ヒドロキシ芳香族化合物のアルキル基は説明した反応条件下に全く不動の
挙動（ｉｍｍｏｂｉｌｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ）を有することも強調されなければ
ならない。

【００１０】 本発明に従う方法において使用されるべきアルコールは、第一級、第二級及び
第三級アルコール、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソ
プロパノール、ブタノール、１−ブタノール、２−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタ
ノール、ｎ−ペンタノール及びその分岐状異性体並びにベンジルアルコールであ
る。

【００１１】 ヒドロキシ芳香族化合物対アルコールのモル比は、好ましくは約０．５：１、
特に約１：１に調節することができる。

【００１２】 本発明に従う適当な触媒は、芳香族カルボン酸、例えば、安息香酸及びフタル
酸及びそのアルキル化誘導体並びに脂肪族カルボン酸、例えば、酢酸、プロピオ
ン酸、及び置換された脂肪酸及びその塩である。置換された脂肪酸は、例えば、
８〜２０個の炭素原子を有する置換された脂肪酸である。アリールアルキルカル
ボン酸、例えば、フェニル安息香酸も適当である。対イオンは、例えば、アルカ
リ金属及びアルカリ土類金属、好ましくはナトリウム、カリウム、リチウム、カ
ルシウム、マグネシウム及びバリウムである。

【００１３】 触媒濃度は、好ましくは、触媒対ヒドロキシ芳香族化合物のモル比が好ましく
は約≦１：３０、特に１：３２〜１：６０、例えば１：４０であるように調節す
ることができる。

【００１４】 本発明に従う方法はバッチ法として又は連続的に行うことができ、連続法処置
（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）が好ましい。
連続処置の場合に、容積ははるかによりよく利用されることが観察された。何故
ならば、バッチ法と比較して、特にメタノールが使用されるとき、液相における
その濃度は気相におけるよりもはるかに高いからである。

【００１５】 本方法は好ましくは管状反応器で行われる。反応器に供給された混合物は大気
圧で均質な溶液である。反応を行う反応器における温度は約２５０〜３７０℃、
好ましくは少なくとも約２７５℃であることができる。

【００１６】 反応器における出発化合物又は生成物の滞留時間は供給された出発物質の量に
より調節される。供給量は、好ましくは、触媒が析出しないように又は、使用さ
れるアルキル芳香族化合物の重量を基準として反応生成物の多くても約４０％の
転化率が得られるように調節される。転化率は、好ましくは、ヒドロキシ芳香族
化合物を基準として生成物の約３５〜４０％である。それ故、この処置は特に有
利である。何故ならば生成物は依然として蒸留することができるからである。こ
れは既知の方法よりは有利である。何故ならば、本方法の処置においてはこの点
で、触媒を分離することは必要ではなく、その代わりに、蒸留を直ちに行うこと
ができるからである。更に、連続処置の場合における空間／時間収率はより高い
転化率と比較して有意に改良される。

【００１７】 アニソールの製造を本発明に従う方法の例として下記に説明する。しかしなが
ら、ここに記載した方法の処置は一般に本発明に従う方法により得ることができ
る他の生成物の製造にも当てはまる。

【００１８】 出発物質であるフェノール、メタノール及び安息香酸カリウムを混合して均質
な溶液を得、次いでこれを１５２０ｍｌの容積を有する管状反応器を通して連続
的にポンピングする。出発混合物は、例えば、フェノール７１．２７質量％、メ
タノール２４．２６質量％、安息香酸２．９２質量％及び水酸化カリウム１．５
６質量％を含んでなる。反応器の温度は３４０℃でありそして圧力は約８０バー
ルである。反応期間中、ジメチルエーテル及び二酸化炭素が非常に少量のガス状
生成物として形成され、これらは廃ガストラップに集められ、次いで燃焼させら
れる。反応器における生成物濃度は供給されたフェノールの量を基準として４０
重量％に調節される。反応器から採取された生成物を含んでなる混合物は触媒が
析出しないのに十分に極性である。それを約５０℃に冷却し、減圧しそして中間
容器に集める。

【００１９】 触媒を蒸留により処理する。最初に、未反応メタノールを回収する。次いで、
アニソールと水の共沸混合物を頂部生成物として抜き取る。アニソールと水との
相分離の後、アニソールを連続的に蒸留ヘッドに戻す。水のすべてが共沸により
除去されるまで、この操作を行う。これにより、９９．９％の純度の無水アニソ
ールが頂部生成物として得られる。できるかぎり多くのアニソールが分離された
後、蒸留を終える。均質な残留物は触媒のすべて、未反応フェノール及び痕跡量
のアニソールを含んでなる。メタノール及びフェノールを補充された後、この溶
液はアニソールの製造の原料としてそのまま再循環される。

【００２０】 実施例１ ２−メトキシナフタレン（ネロリン）の製造 出発物質である２−ナフトール、メタノール及び安息香酸カリウムを混合して
均質な溶液を得、次いでこれを１５２０ｍｌの容積の管状反応器を通して連続的
にポンピングする。出発混合物は、２−ナフトール４９．４質量％、メタノール
４９．３質量％、安息香酸０．９２質量％及び水酸化カルシウム０．４９質量％
を含んでなる。反応器の温度は３２０℃であり、そして圧力は約１００バールで
ある。供給量は反応器における滞留時間が約５時間となるように調節される。反
応器生成物をアフタクーラーにおいて約９０℃に冷却し、次いで周囲の圧力に減
圧する。

【００２１】 上記した実験条件下に、２−メトキシナフタレン約３５．５質量％を含んでな
る反応生成物が得られる。更に、それは未反応メタノール、２−ナフトール、安
息香酸カリウム及びエーテル化からの反応水を含んでなる。アニソールの製造と
同様に、触媒は蒸留により処理される。最初に、未反応メタノールが除去される
。次いで水が抜き取られ、次いで２−メトキシナフタレンの水含有前留分（ｆｏ
ｒｅ−ｒｕｎ）が抜き取られ、これは再蒸留のために再使用することができる。
次の留分は少なくとも９９質量％の品質を有する２−メトキシナフタレンである
。できるかぎり多くの２−メトキシナフタレンが分離された後、蒸留を終える。

【００２２】 均質な残留物は触媒のすべて、未反応２−ナフトール及び痕跡量の２−メトキ
シナフタレンを含んでなる。メタノール及び２−ナフトールを補充された後、こ
の溶液は２−メトキシナフタレンの製造用の原料としてそのまま再循環される。

【００２３】 実施例２ ４−メチルアニソールの製造 出発物質であるｐ−クレゾール、メタノール及び安息香酸カリウムを混合して
均質な溶液を得、次いでこれを１５２０ｍｌの容積の管状反応器を通して連続的
にポンピングする。出発混合物は、ｐ−クレゾール７３．７質量％、メタノール
２１．９質量％、安息香酸２．９質量％及び水酸化カリウム１．５５質量％を含
んでなる。反応器の温度は３４０℃であり、そして圧力は約８０バールである。
供給量は反応器における滞留時間が約５時間となるように調節される。反応器生
成物をアフタクーラーにおいて約５０℃に冷却し、次いで周囲の圧力に減圧する
。

【００２４】 上記した実験条件下に、４−メチルアニソール約３６．３質量％を含んでなる
反応生成物が得られる。更に、それは未反応メタノール、ｐ−クレゾール、安息
香酸カリウム及びエーテル化からの反応水を含んでなる。アニソールの製造と同
様に、触媒は蒸留により処理される。最初に、未反応メタノールが除去される。
次いで水が抜き取られ、次いで４−メチルアニソールの水含有前留分が抜き取ら
れ、これは再蒸留のために再使用することができる。次の留分は少なくとも９９
質量％の品質を有する４−メチルアニソールである。できるかぎり多くの４−メ
チルアニソールが分離された後、蒸留を終える。

【００２５】 均質な残留物は触媒のすべて、未反応ｐ−クレゾール及び痕跡量の４−メチル
アニソールを含んでなる。メタノール及びｐ−クレゾールを補充された後、この
溶液は４−メチルアニソールの製造用の原料としてそのまま再循環される。

───────────────────────────────────────────────────── 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，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 フールマン，エドガー ドイツ44579カストロプ−ラウクセル・フ リーデンシユトラーセ13 (72)発明者 ハゲナ，デトレフ ドイツ37671ヘクスター・アムフエルトベ ルク53 (72)発明者 ヤネク，ハインツ・ギユンター ドイツ45711ダテルン・シユレスビガーシ ユトラーセ６アー (72)発明者 タルビールスキ，イエルク ドイツ46282ドルステン・バハテルシユト ラーセ９ (72)発明者 バルター，ルツツ ドイツ37603ホルツミンデン・ベルクシユ トラーセ７ Ｆターム(参考） 4H006 AA02 AC43 BA02 BA06 BA50 BC10 BC11 BC36 BD80 GN05 GP03 4H039 CA61 CG10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒドロキシ芳香族化合物を触媒の存在下にアルコールと反応
   させることによるアリールアルキルエーテルの製造方法であって、大気圧で均質
   なヒドロキシ芳香族化合物、アルコール及び触媒を含んでなる混合物を反応器に
   導入し、約２５０〜約３７０℃の温度で反応させ、そして反応混合物における生
   成物の濃度を、蒸留処理期間中ですら触媒が析出しないように調節することを特
   徴とする方法。
2. 【請求項２】 ヒドロキシ芳香族化合物対アルコールのモル比を約０．５：
   １、特に約１：１に調節することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 この方法を連続的に行うことを特徴とする請求項１又は２に
   記載の方法。
4. 【請求項４】 触媒対ヒドロキシ芳香族化合物の割合を≦１：３０に調節す
   ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 【請求項５】 ヒドロキシ芳香族化合物がフェノール、ｐ−クレゾール、２
   −ナフトール、レゾルシノール、ピロカテコール及びヒドロキノンよりなる群か
   ら選ばれることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 【請求項６】 アルコールが、メタノール、エタノール、イソプロパノール
   、ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、プロパノール、ペンタノール及び／又は
   ベンジルアルコールから選ばれることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記
   載の方法。