JP2009051848A - Production process of biphenyltetracarboxylic acid tetraester - Google Patents

Production process of biphenyltetracarboxylic acid tetraester Download PDF

Info

Publication number
JP2009051848A
JP2009051848A JP2008243320A JP2008243320A JP2009051848A JP 2009051848 A JP2009051848 A JP 2009051848A JP 2008243320 A JP2008243320 A JP 2008243320A JP 2008243320 A JP2008243320 A JP 2008243320A JP 2009051848 A JP2009051848 A JP 2009051848A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reactor
reaction
reaction mixture
copper
phthalic acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008243320A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshifumi Yamamoto
祥史 山本
Tetsuo Tsuji
哲郎 辻
Atsushi Haruta
淳 春田
Kikuo Ataka
喜久雄 安宅
Noboru Kakeya
登 掛谷
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.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
Priority to JP2008243320A priority Critical patent/JP2009051848A/en
Publication of JP2009051848A publication Critical patent/JP2009051848A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • 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 production process of a biphenyltetracarboxylic acid tetraester, performing oxidative dimerization reaction of a phthalic acid diester in the presence of a palladium compound-containing catalyst at a high temperature while molecular oxygen is supplied in a reaction mixture solution, wherein the production process requires neither specific equipment nor complex operation, can utilize the catalyst effectively, easily control the reaction and continuously produce, and is economical and improved. <P>SOLUTION: A production process of a biphenyltetracarboxylic acid tetraester is characterized by carrying out, in parallel, a step of continuously or intermittently supplying to a reactor a catalyst containing a phthalic acid diester and a palladium compound, a step of conducting oxidative dimerization reaction of the phthalic acid diester in a temperature range of ≥140°C but <250°C while supplying molecular oxygen to the reactor, and a step of continuously or intermittently removing a portion of the reaction mixture from the reactor. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、フタル酸ジエステルを、パラジウム化合物を含む触媒の存在下に、分子状酸素が存在する雰囲気中、高温で、酸化二量化反応をさせて、ビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルを製造する改良された製造方法に関する。   The present invention is an improved process for producing biphenyltetracarboxylic acid tetraester by subjecting phthalic acid diester to an oxidative dimerization reaction at high temperature in an atmosphere containing molecular oxygen in the presence of a catalyst containing a palladium compound. Relates to a manufacturing method.

フタル酸ジエステルを、パラジウム化合物を含む触媒の存在下に分子状酸素が存在する雰囲気中高温で酸化二量化反応をさせて、ビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルを製造することは公知である。この製造方法では反応中にパラジウム化合物からなる触媒が容易に失活するという問題があり、この問題を解決するために種々の検討がなされてきた。   It is known that a diphenyltetracarboxylic acid tetraester is produced by subjecting a phthalic acid diester to an oxidation dimerization reaction at high temperature in an atmosphere containing molecular oxygen in the presence of a catalyst containing a palladium compound. In this production method, there is a problem that a catalyst composed of a palladium compound is easily deactivated during the reaction, and various studies have been made to solve this problem.

特許文献1には、オルソフタル酸エステルを、パラジウム塩と塩基性二座配位子と銅塩とからなる触媒の存在下に、分子状酸素を含む気体を反応系に供給して、高温で、酸化カップリングさせ、次いで、前記触媒成分を反応系に1〜10回逐次添加して酸化カップリングさせるビフェニルテトラカルボン酸エステルの製造方法が開示されている。
特許文献2には、フタル酸エステルを、パラジウム塩と銅塩との存在下に、分子状酸素の存在する雰囲気で、高温で、反応系にβ−ジケトン類を連続的または断続的に補給しながら酸化カップリングさせるビフェニルテトラカルボン酸エステルの製造方法が開示されている。
特許文献3には、パラジウム塩、塩基性二座配位子及び銅塩からなる触媒の存在下に、O−フタル酸ジエステルを酸化二量化反応をおこなってビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルを製造する方法において、反応槽に付設した循環ラインに反応液を循環させながら該循環ライン中に触媒成分を投入して、触媒成分を反応槽へ逐次補充することが開示されている。
特許文献4には、比表面積が0.5m/g以上の粉末状パラジウム塩と塩基性二座配位子化合物とを使用し、触媒成分を逐次添加してO−フタル酸ジエステルを二量化する3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルの製造方法が開示されている。
In Patent Document 1, an orthophthalic acid ester is supplied to a reaction system with a gas containing molecular oxygen in the presence of a catalyst composed of a palladium salt, a basic bidentate ligand, and a copper salt. A method for producing a biphenyl tetracarboxylic acid ester is disclosed in which oxidative coupling is performed, and then the catalyst component is sequentially added to the reaction system 1 to 10 times for oxidative coupling.
In Patent Document 2, a phthalate ester is continuously or intermittently replenished with β-diketones to a reaction system at high temperature in an atmosphere containing molecular oxygen in the presence of a palladium salt and a copper salt. A method for producing a biphenyltetracarboxylic acid ester that is oxidatively coupled is disclosed.
Patent Document 3 discloses a method for producing biphenyltetracarboxylic acid tetraester by subjecting O-phthalic acid diester to an oxidative dimerization reaction in the presence of a catalyst comprising a palladium salt, a basic bidentate ligand and a copper salt. In US Pat. No. 6,057,836, it is disclosed that a catalyst component is introduced into a circulation line while the reaction liquid is circulated through a circulation line attached to the reaction tank, and the catalyst component is sequentially replenished to the reaction tank.
In Patent Document 4, a powdery palladium salt having a specific surface area of 0.5 m 2 / g or more and a basic bidentate ligand compound are used, and catalyst components are sequentially added to dimerize the O-phthalic acid diester. A method for producing 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid tetraester is disclosed.

これらの方法はいずれも触媒成分を逐次添加する方法であり、触媒成分を一度に加える方法と比べて、触媒を有効に活用することができ、反応収率を高めることができた。しかしながら、これらの方法では、触媒成分を逐次添加するための特殊な設備や煩雑な操作が必要であるし、また、触媒成分添加時に反応混合液中の各触媒成分濃度が急激に変化するので反応制御が容易ではなく、再現性良く高い反応収率及び所望の生成物の高選択性を得るうえで改良の余地があった。更に、触媒成分を逐次添加する方法で、多量の触媒成分を逐次添加しながら長期間反応を続けると、所望の生成物が逐次的に原料化合物と副反応を起こして副生成物が多くなるなどの問題があり、長期間に亘って再現性良く高い反応収率及び所望の生成物の高選択性を得ることが困難であり、改良の余地があった。   All of these methods are methods in which catalyst components are added sequentially, and compared with a method in which catalyst components are added all at once, the catalyst can be used effectively and the reaction yield can be increased. However, these methods require special equipment and complicated operation for sequentially adding the catalyst components, and the concentration of each catalyst component in the reaction mixture rapidly changes when the catalyst components are added. Control was not easy, and there was room for improvement in obtaining a high reaction yield with high reproducibility and high selectivity of the desired product. Furthermore, when the reaction is continued for a long period of time while adding a large amount of catalyst components by the method of sequentially adding catalyst components, the desired product causes a side reaction with the raw material compound sequentially, resulting in a large amount of by-products. It was difficult to obtain a high reaction yield and high selectivity of the desired product with good reproducibility over a long period of time, and there was room for improvement.

更に、前記特許文献の製造方法はいずれも回分操作によるものであった。このため、これらの製造方法は、反応開始時や終了時にその都度昇温や冷却などの煩雑な操作を必要とするものであり、経済的見地からも昇温及び冷却によるエネルギー面の損失に加え回分操作に伴って各仕込みごとに装置を開放するので材料面での損失を免れないなどの問題があり、改良の余地があった。しかしながら、前記特許文献には、連続的な製造方法のための具体的な手段や方法について何ら示されていなかった。   Furthermore, all the production methods of the above-mentioned patent documents are based on batch operations. For this reason, these production methods require complicated operations such as heating and cooling at the start and end of the reaction, and from an economic standpoint, in addition to energy loss due to heating and cooling. There is a problem that the loss of the material is unavoidable because the apparatus is opened for each preparation with the batch operation, and there is room for improvement. However, the patent document does not show any specific means or methods for a continuous manufacturing method.

特開昭60−51150号JP-A-60-51150 特開昭61−106541号JP 61-106541 A 特開昭64−48号JP-A 64-48 特開2000−186063号JP 2000-186063 A

本発明は、フタル酸ジエステルを、パラジウム化合物を含む触媒の存在下に、分子状酸素を反応混合液中に供給して、高温で、酸化二量化反応させてビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルを製造する方法において、特殊な設備や煩雑な操作が不要であり、触媒を効果的に利用することができ、容易に反応を制御することができ、連続的に製造することができ、更に経済的な、改良された製造方法を提供することを目的とする。   In the present invention, phthalic acid diester is produced by supplying molecular oxygen to the reaction mixture in the presence of a catalyst containing a palladium compound and subjecting it to an oxidative dimerization reaction at a high temperature. In the method, no special equipment or complicated operation is required, the catalyst can be used effectively, the reaction can be easily controlled, it can be continuously produced, and more economical, An object is to provide an improved manufacturing method.

すなわち、本発明は、反応装置へフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを連続的または断続的に供給する工程と、前記反応装置に分子状酸素を供給しながらフタル酸ジエステルの酸化二量化反応を140℃以上且つ250℃未満の温度範囲でおこなう工程と、前記反応装置から反応混合液の一部を連続的または断続的に取出す工程とを、同時並行でおこなうことを特徴とするビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルの製造方法に関する。反応装置へ供給する前のフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを、50℃〜100℃の温度範囲で保持すること、パラジウム化合物を含む触媒が、パラジウム化合物、二座配位子、及び、銅化合物とを含んでいること、二座配位子が、2個の窒素原子、2個の酸素原子、又は、窒素原子と酸素原子とによりパラジウムと錯体形成することができる二座配位子であること、銅化合物が、プロピオン酸銅、ノルマルブチル酸銅、ビス(アセチルアセトナト)銅、又はピバル酸銅の無水物もしくは含水物のいずれかであることに関する。   That is, the present invention includes a step of continuously or intermittently supplying a phthalic acid diester and a catalyst containing a palladium compound to a reaction apparatus, and an oxidation dimerization reaction of a phthalic acid diester while supplying molecular oxygen to the reaction apparatus. The biphenyltetracarboxylic is characterized in that the step of performing the reaction in a temperature range of 140 ° C. or higher and lower than 250 ° C. and the step of continuously or intermittently removing a part of the reaction mixture from the reaction apparatus are performed in parallel. The present invention relates to a method for producing an acid tetraester. Maintaining the phthalic acid diester and the catalyst containing the palladium compound before being supplied to the reactor in a temperature range of 50 ° C. to 100 ° C., the catalyst containing the palladium compound, the palladium compound, the bidentate ligand, and A bidentate ligand containing a copper compound, wherein the bidentate ligand can be complexed with palladium by two nitrogen atoms, two oxygen atoms, or a nitrogen atom and an oxygen atom. And that the copper compound is either copper propionate, copper normal butyrate, bis (acetylacetonato) copper, or an anhydride or hydrate of copper pivalate.

更に、反応装置が直列に連結された複数個の反応器からなっており、第一の反応器へフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを連続的または断続的に供給する工程と、各反応器から反応混合液の一部を連続的または断続的に取出して次の反応器へ順次導入する工程と、各反応器に分子状酸素を供給しながらフタル酸ジエステルの酸化二量化反応をおこなう工程と、最後の反応器から反応混合液の一部を連続的または断続的に取出す工程とを、同時並行でおこなうことを特徴とする前記ビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルの製造方法に関する。   Further, the reactor comprises a plurality of reactors connected in series, and a step of continuously or intermittently supplying a phthalic acid diester and a catalyst containing a palladium compound to the first reactor, and each reaction A step of continuously or intermittently removing a part of the reaction mixture from the reactor and sequentially introducing it to the next reactor, and a step of carrying out an oxidative dimerization reaction of phthalic diester while supplying molecular oxygen to each reactor And a step of continuously or intermittently taking out a part of the reaction mixture from the last reactor in parallel. The present invention relates to a method for producing the biphenyltetracarboxylic acid tetraester.

本発明は、フタル酸ジエステルを、パラジウム化合物を含む触媒の存在下に、分子状酸素を反応系に供給して、高温で、酸化二量化反応させてビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルを製造する方法において、特殊な設備や煩雑な操作が不要であり、触媒を効果的に利用することができ、容易に反応を制御することができ、連続的に製造することができ、更に経済的な、改良された製造方法を提供することができる。   The present invention relates to a method for producing biphenyl tetracarboxylic acid tetraester by supplying molecular oxygen to a reaction system in the presence of a catalyst containing a palladium compound and subjecting phthalic acid diester to an oxidative dimerization reaction at a high temperature. No special equipment or complicated operation is required, the catalyst can be used effectively, the reaction can be controlled easily, it can be produced continuously, and it is more economical and improved. Manufacturing methods can be provided.

本発明のビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルの製造方法は、反応装置へフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを均一に攪拌した混合物として連続的または断続的に供給する工程と、前記反応装置に分子状酸素を供給しながらフタル酸ジエステルの酸化二量化反応を140℃以上且つ250℃未満の温度範囲でおこなう工程と、前記反応装置から反応混合液の一部を連続的または断続的に取出す工程とを、同時並行でおこなうことを特徴とする製造方法である。この製造法の反応中、反応混合液中の活性なパラジウム化合物を含む触媒は均一に且つ好適な所定濃度に保持される。   The method for producing a biphenyltetracarboxylic acid tetraester of the present invention comprises a step of continuously or intermittently supplying a phthalic acid diester and a catalyst containing a palladium compound to a reaction apparatus as a uniformly stirred mixture; A step of performing an oxidative dimerization reaction of phthalic acid diester in a temperature range of 140 ° C. or higher and lower than 250 ° C. while supplying gaseous oxygen, and a step of continuously or intermittently taking out a part of the reaction mixture from the reaction apparatus, Is a manufacturing method characterized in that they are performed in parallel. During the reaction of this production method, the catalyst containing the active palladium compound in the reaction mixture is maintained uniformly and at a suitable predetermined concentration.

具体的には、まず原料のフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを反応装置に所定量になるまで供給する。次いで、その後の連続反応中は、原料のフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを反応装置へ供給する供給量と反応装置から取出す反応混合液の取出量とをほぼ等量に調節することによって、反応装置内の反応混合液の量を所定の一定量に保持しながら、フタル酸ジエステルの酸化二量化反応をおこなう。その結果、反応器内では、原料のフタル酸ジエステル及び触媒などが好ましい所定量及び所定濃度に維持されるので、フタル酸ジエステルの酸化二量化反応を常に好適におこなうことが可能になる。
フタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを反応装置へ供給する工程と、反応装置から反応混合液を取出す工程とは、それらの供給と取出とがバランスをとって同時並行でおこなわれ、反応装置内の反応混合液の量が所定量を維持して連続的に酸化二量化反応をおこなわせることができるのであれば、供給工程及び取出工程が連続的であっても断続的であっても構わない。
しかし、原料のフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを反応装置へ供給する工程と、反応装置からの反応混合液を取出す工程とは、煩雑な操作や複雑な設備などを必要とせず、簡便な送液ポンプなどを用いて容易に実施できるので連続的におこなうことが好適である。
Specifically, first, a raw material phthalic acid diester and a catalyst containing a palladium compound are supplied to the reactor until a predetermined amount is reached. Then, during the subsequent continuous reaction, by adjusting the supply amount of the raw material phthalic acid diester and the catalyst containing the palladium compound to the reactor and the amount of the reaction mixture taken out from the reactor are adjusted to be approximately equal. The phthalic acid diester oxidation dimerization reaction is carried out while maintaining the predetermined amount of the reaction mixture in the reaction apparatus. As a result, since the raw material phthalic acid diester, catalyst, and the like are maintained at a preferable predetermined amount and predetermined concentration in the reactor, it is possible to always favorably carry out the oxidation dimerization reaction of the phthalic acid diester.
The step of supplying the phthalic acid diester and the catalyst containing the palladium compound to the reaction device and the step of taking out the reaction mixture from the reaction device are performed in parallel with the supply and removal being performed in parallel. As long as the amount of the reaction mixture is maintained at a predetermined amount and the oxidation dimerization reaction can be continuously performed, the supply step and the extraction step may be continuous or intermittent. Absent.
However, the process of supplying the raw material phthalic acid diester and the catalyst containing the palladium compound to the reactor and the process of taking out the reaction mixture from the reactor do not require complicated operations or complicated facilities, and are simple. Since it can be easily carried out using a liquid feed pump or the like, it is preferable to carry out continuously.

本発明において、原料のフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とは、フタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とが酸化二量化反応に好適な所定の組成比をもった均一に攪拌された混合物として、好ましくは均一に溶解した混合溶液として反応装置へ供給される。
触媒成分を逐次添加する従来法とは異なり、本発明は、フタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを均一に攪拌した混合物として反応装置へ供給することによって、反応混合液中の活性なパラジウム化合物を含む触媒の濃度を好適な所定濃度に長期間一定に保持することが可能になる。
原料のフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを、それぞれ別々に供給すると、供給設備が個別に必要になるという不都合があるのみならず、反応混合液中で原料と触媒の濃度にばらつきが生じるため、反応制御が難しくなり、また目的化合物の生成量が低下したり副生成物の生成量が増えるなどの問題が生じ易くなり、再現性良く高い反応収率及び所望の生成物の高選択性を得ることが困難となる。更に、原料のフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを一緒に供給する場合でも、均一に攪拌した混合物として供給しないと、反応混合液中で原料と触媒との濃度にばらつきが生じるため、反応制御が難しくなり、また目的化合物の生成量が低下したり副生成物の生成量が増えるなどの問題が生じ易くなり、再現性良く高い反応収率及び所望の生成物の高選択性を得ることが困難となる。
In the present invention, the raw material phthalic acid diester and the catalyst containing a palladium compound are a mixture in which the phthalic acid diester and the catalyst containing a palladium compound are uniformly stirred with a predetermined composition ratio suitable for the oxidation dimerization reaction. The mixed solution is preferably supplied to the reactor as a uniformly dissolved solution.
Unlike the conventional method in which the catalyst components are added sequentially, the present invention provides an active palladium compound in the reaction mixture by supplying the phthalic acid diester and the catalyst containing the palladium compound to the reactor as a uniformly stirred mixture. It becomes possible to keep the concentration of the catalyst containing the catalyst constant at a suitable predetermined concentration for a long period of time.
Supplying the raw material phthalic acid diester and the catalyst containing the palladium compound separately has the disadvantage that separate supply facilities are required, as well as variations in the concentration of the raw material and the catalyst in the reaction mixture. Therefore, it becomes difficult to control the reaction, and problems such as a decrease in the amount of the target compound produced and an increase in the amount of by-products are likely to occur. The reaction yield is highly reproducible and the desired product is highly selective. It becomes difficult to obtain. Furthermore, even when the raw material phthalic acid diester and the catalyst containing the palladium compound are supplied together, the concentration of the raw material and the catalyst will vary in the reaction mixture unless it is supplied as a uniformly stirred mixture. It becomes difficult to control, and problems such as a decrease in the amount of the target compound produced and an increase in the amount of by-products are likely to occur, and a high reaction yield with high reproducibility and high selectivity of the desired product can be obtained. It becomes difficult.

更に、本発明において、原料のフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを、均一に溶解した混合溶液として反応装置へ供給することが特に好適である。フタル酸ジエステルにパラジウム化合物を含む触媒が溶解しないと、フタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とが常に均一な混合状態を保つように大型の攪拌装置や触媒供給装置を用いて攪拌・供給し続けなければならないなどの不都合を生じることがある。
原料のフタル酸ジエステルにパラジウム化合物を含む触媒を酸化二量化反応に好適な所定濃度になるように予め均一に溶解した混合溶液とし、その混合溶液を供給すれば、反応混合液中でフタル酸ジエステルに対して活性なパラジウム化合物を含む触媒の濃度を好適な所定濃度に保持することが容易になるから、反応制御が極めて容易になる。
Furthermore, in the present invention, it is particularly preferable to supply the raw material phthalic acid diester and the catalyst containing the palladium compound to the reaction apparatus as a uniformly dissolved mixed solution. If the catalyst containing the palladium compound does not dissolve in the phthalic acid diester, the phthalic acid diester and the catalyst containing the palladium compound are continuously stirred and supplied using a large stirrer or catalyst supply device so that a uniform mixed state is always maintained. Inconvenience such as having to occur may occur.
When a raw material phthalic acid diester catalyst containing a palladium compound is uniformly dissolved in advance so as to have a predetermined concentration suitable for the oxidation dimerization reaction, and the mixed solution is supplied, the phthalic acid diester in the reaction mixture On the other hand, since it becomes easy to maintain the concentration of the catalyst containing a palladium compound active with respect to a suitable predetermined concentration, reaction control becomes extremely easy.

更に、原料のフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とは、50℃〜100℃の温度に加温して溶解し、反応装置へ供給するまで、前記混合溶液を50℃〜100℃の温度範囲で保持することが好適である。このような加温は触媒の均一な溶解を助け、反応装置へ供給したときに反応混合液内の触媒濃度及び温度のばらつきを抑制して反応の制御が容易になる。前記混合溶液を100℃を越える温度で保持すると、フタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とが反応速度が遅いながらも量論的な酸化二量化反応を起こし、分子状酸素の不足により再酸化速度が極めて遅くなるため、パラジウムが析出して所定量(濃度)の触媒供給ができなくなることがあるので好ましくない。   Furthermore, the raw material phthalic acid diester and the catalyst containing the palladium compound are heated to a temperature of 50 ° C. to 100 ° C., dissolved, and supplied to the reaction apparatus in the temperature range of 50 ° C. to 100 ° C. It is preferable to hold it. Such heating helps uniform dissolution of the catalyst, and when supplied to the reaction apparatus, variation in the catalyst concentration and temperature in the reaction mixture is suppressed to facilitate control of the reaction. When the mixed solution is maintained at a temperature exceeding 100 ° C., the phthalic acid diester and the catalyst containing the palladium compound cause a stoichiometric oxidation dimerization reaction even though the reaction rate is slow, and the reoxidation rate due to the lack of molecular oxygen. Is extremely slow, which is not preferable because palladium may be deposited and a predetermined amount (concentration) of catalyst may not be supplied.

本発明において、フタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒との好適な組成比は、パラジウム化合物がフタル酸ジエステルに対して、通常は0.00001倍モル以上特に0.00005倍モル以上であり、また0.01倍モル以下特に0.001倍モル以下であるが、パラジウム化合物がフタル酸ジエステルに対して0.00093倍モル以下が酸化二量化反応時にパラジウム化合物を含む触媒が容易に溶解するので特に本願発明においては好適である。   In the present invention, the preferred composition ratio of the phthalic acid diester and the catalyst containing the palladium compound is such that the palladium compound is usually 0.00001-fold mol or more, particularly 0.00005-fold mol or more, relative to the phthalic acid diester, 0.01 times mole or less, especially 0.001 times mole or less, but since the palladium compound is 0.00093 times mole or less with respect to the phthalic acid diester, the catalyst containing the palladium compound is easily dissolved during the oxidation dimerization reaction. This is suitable in the present invention.

本発明において、フタル酸ジエステルの酸化二量化反応は、140℃以上好ましくは200℃以上、且つ、250℃未満好ましくは240℃以下の温度範囲で実施される。
フタル酸ジエステルの酸化二量化反応の反応温度が250℃以上になると、パラジウム化合物を含む触媒は酸化二量化反応にともなって失活するだけでなく、触媒自身が熱分解によっても失活するようになるから、反応制御が困難になり、また酸化二量化反応生成物の収率が著しく低下する。一方、140℃未満では酸化二量化反応速度が十分でなくなるので好ましくない。
In the present invention, the oxidative dimerization reaction of phthalic acid diester is carried out in a temperature range of 140 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or higher, and less than 250 ° C., preferably 240 ° C. or lower.
When the reaction temperature of the phthalic acid diester oxidation dimerization reaction exceeds 250 ° C., the catalyst containing the palladium compound is deactivated not only by the oxidation dimerization reaction but also deactivated by thermal decomposition. Therefore, reaction control becomes difficult, and the yield of the oxidation dimerization reaction product is remarkably reduced. On the other hand, if it is less than 140 ° C., the oxidation dimerization reaction rate is not sufficient, which is not preferable.

また、パラジウム化合物を含む触媒の存在下分子状酸素を供給しながら高温でフタル酸ジエステルの酸化二量化反応をおこなう反応において、触媒を逐次添加する従来法では、触媒をどのタイミングでどの程度の量を添加するかは、実際の反応混合液中に活性な触媒がどの程度残留しているかを直接検知するのは難しいから、その都度実際の触媒活性の低下に対応して決定することはできない。即ち、触媒の逐次添加によって反応を制御して十分な再現性を得ることは難しい。
一方、本発明においては、原料のフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを希望する酸化二量化反応が進むような所定の組成比で連続的に供給する。この結果、酸化二量化反応の反応温度が140℃以上且つ250℃未満の温度範囲であれば、反応器内の活性な触媒濃度を好適な一定の濃度に維持できるから、酸化二量化反応を容易に制御することができる。即ち、本発明においては、触媒の逐次添加のための特殊な装置や煩雑な操作なしに、長期間連続して制御された酸化二量化反応を好適におこなうことができる。
In addition, in the conventional method in which the phthalic acid diester is oxidized and dimerized at a high temperature while supplying molecular oxygen in the presence of a catalyst containing a palladium compound, in the conventional method in which the catalyst is added sequentially, at what timing and at what amount, Since it is difficult to directly detect how much active catalyst remains in the actual reaction mixture, it cannot be determined corresponding to the actual decrease in catalyst activity each time. That is, it is difficult to obtain sufficient reproducibility by controlling the reaction by sequential addition of the catalyst.
On the other hand, in the present invention, the raw material phthalic acid diester and the catalyst containing the palladium compound are continuously supplied at a predetermined composition ratio so that the desired oxidation dimerization reaction proceeds. As a result, if the reaction temperature of the oxidation dimerization reaction is in the temperature range of 140 ° C. or more and less than 250 ° C., the active catalyst concentration in the reactor can be maintained at a suitable constant concentration, so that the oxidation dimerization reaction is easy. Can be controlled. That is, in the present invention, an oxidation dimerization reaction that is continuously controlled for a long period of time can be suitably carried out without a special apparatus or a complicated operation for sequential addition of the catalyst.

本発明において、反応装置は、直列に連結された複数個の反応器、好ましくは2〜6個の反応器から構成されていることが特に好適である。反応器が単一の場合には、供給された直後の活性が十分に高い触媒の一部が反応装置から取出されることを抑制し難いから触媒を効果的に用いるという点において有利ではない。
反応装置を直列に連結された複数個の反応器で構成し、第一の反応器へ原料のフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを連続的または断続的に供給し、且つ、各反応器から反応混合液を連続的または断続的に取出して次の反応器へ順次導入しながら、各反応器において分子状酸素を供給して前記フタル酸ジエステルの酸化二量化反応をおこない、且つ、最後の反応器から反応混合液を連続的または断続的に取出すことによって、供給された直後の活性が十分に高い触媒が反応装置から取出されることを効果的に抑制することができるから、触媒を効果的に用いることが容易になる。
In the present invention, the reactor is particularly preferably composed of a plurality of reactors connected in series, preferably 2 to 6 reactors. In the case of a single reactor, it is difficult to prevent a part of the catalyst having a sufficiently high activity immediately after being supplied from being taken out of the reaction apparatus, so that it is not advantageous in that the catalyst is effectively used.
The reactor is composed of a plurality of reactors connected in series, and the raw material phthalic acid diester and a catalyst containing a palladium compound are continuously or intermittently supplied to the first reactor, and each reactor The reaction mixture is continuously or intermittently removed from the reaction vessel and sequentially introduced into the next reactor while supplying molecular oxygen in each reactor to carry out the oxidative dimerization reaction of the phthalic diester, and finally By continuously or intermittently removing the reaction mixture from the reactor, it is possible to effectively suppress removal of a catalyst having a sufficiently high activity immediately after being supplied from the reactor. Easy to use.

反応装置を直列に連結された複数個の反応器で構成した場合には、連続反応中、反応装置の各反応器内に存在する反応混合液の量は、それぞれ所定量に維持される。すなわち、各反応器内の反応混合液が所定量に達した後は、第一の反応器への原料のフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒との供給量と、各反応器から次の反応器へ順次導入される反応混合液の量と、最後の反応器から取出す反応混合液の取出量とは、ほぼ等量になるように調節される。
その結果、各反応器内では、原料のフタル酸ジエステル、触媒、及び、反応生成物などが、好ましい所定量及び所定濃度に維持されるのでフタル酸ジエステルの酸化二量化反応を好適におこなうことが可能になる。
When the reaction apparatus is constituted by a plurality of reactors connected in series, the amount of the reaction mixture present in each reactor of the reaction apparatus is maintained at a predetermined amount during the continuous reaction. That is, after the reaction mixture in each reactor reaches a predetermined amount, the supply amount of the raw material phthalic acid diester and the catalyst containing the palladium compound to the first reactor and the next reaction from each reactor The amount of the reaction mixture sequentially introduced into the reactor and the amount of the reaction mixture taken out from the last reactor are adjusted so as to be approximately equal.
As a result, in each reactor, the raw material phthalic acid diester, the catalyst, the reaction product, and the like are maintained at a preferable predetermined amount and predetermined concentration, so that the oxidation dimerization reaction of the phthalic acid diester can be suitably performed. It becomes possible.

本発明において、反応装置を直列に連結された複数個の反応器で構成した場合の酸化二量化反応の反応温度は、各反応器で同一でもよく、また、異なっていても構わない。特に、各反応器の反応温度が140℃以上且つ250℃未満の温度範囲であって、(n+1)番目の反応器の反応温度がn番目の反応器の反応温度よりも高いことが好適である。(ここで、nは1以上の整数である。)   In the present invention, the reaction temperature of the oxidation dimerization reaction when the reaction apparatus is constituted by a plurality of reactors connected in series may be the same or different in each reactor. In particular, the reaction temperature of each reactor is in the temperature range of 140 ° C. or more and less than 250 ° C., and the reaction temperature of the (n + 1) th reactor is preferably higher than the reaction temperature of the nth reactor. . (Here, n is an integer of 1 or more.)

本発明で使用するフタル酸ジエステルは、化学式(1)で示される。   The phthalic acid diester used in the present invention is represented by the chemical formula (1).

Figure 2009051848
[ここで、R1は、それぞれ独立に、アルキル基、又は、アリール基であり、置換基を持っていてもよい。]
本発明で使用するフタル酸ジエステルは、具体的には、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジプロピル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジフェニルなどを好適に挙げることができる。
フタル酸ジエステルは、フタル酸、フタル酸無水物、フタル酸ハロゲン化物と、末端に水酸基を有する化合物、例えば、低級脂肪族アルコールや芳香族アルコールなどとを反応して容易に得ることができる。
Figure 2009051848
[Wherein R1 is each independently an alkyl group or an aryl group, and may have a substituent. ]
Specific examples of the phthalic acid diester used in the present invention include dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dipropyl phthalate, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, and diphenyl phthalate.
The phthalic acid diester can be easily obtained by reacting phthalic acid, phthalic anhydride, or phthalic acid halide with a compound having a hydroxyl group at the terminal, such as a lower aliphatic alcohol or aromatic alcohol.

本発明で使用するパラジウム化合物を含む触媒は、パラジウム化合物触媒、パラジウム化合物と配位子との組合せからなる触媒、パラジウム化合物と銅化合物との組合せからなる触媒、又は、パラジウム化合物と配位子と銅化合物との組合せからなる触媒である。
特に、パラジウム化合物と二座配位子と銅化合物との組合せからなる触媒は、酸化二量化反応生成物収率が高く、且つ特定の異性体を選択的に生成することができるので好適である。
The catalyst containing a palladium compound used in the present invention is a palladium compound catalyst, a catalyst comprising a combination of a palladium compound and a ligand, a catalyst comprising a combination of a palladium compound and a copper compound, or a palladium compound and a ligand. A catalyst comprising a combination with a copper compound.
In particular, a catalyst comprising a combination of a palladium compound, a bidentate ligand and a copper compound is suitable because the yield of the oxidation dimerization reaction product is high and a specific isomer can be selectively produced. .

本発明で使用するパラジウム化合物としては、塩化パラジウム、臭化パラジウム、沃化パラジウム、硝酸パラジウム、硫酸パラジウム、酢酸パラジウム、トリフルオロ酢酸パラジウム、プロピオン酸パラジウム、ピバル酸パラジウム、トリフルオロメタンスルホン酸パラジウム、ビス(アセチルアセトナト)パラジウム、及び、ビス(1,1,1,5,5,5−ヘキサフルオロアセチルアセトナト)パラジウムなどを挙げることができるが、特に、酢酸パラジウム、プロピオン酸パラジウム、ピバル酸パラジウム、トリフルオロ酢酸パラジウム、及び、硝酸パラジウムが、高い触媒活性を示すことから好適である。
本発明において、フタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒との好適な組成比は、パラジウム化合物がフタル酸ジエステルに対して、0.00001倍モル以上特に0.00005倍モル以上、且つ0.01倍モル以下特に0.001倍モル以下であるが、パラジウム化合物がフタル酸ジエステルに対して0.00093倍モル以下が酸化二量化反応時にパラジウム化合物を含む触媒がフタル酸ジエステルに容易に溶解するので特に本発明においては好適である。パラジウム化合物の量が原料のフタル酸ジエステルに対して0.00001倍モル未満でも反応は進行するが反応速度が遅くなるので好ましくない。また、パラジウム化合物の量が原料のフタル酸ジエステルに対して0.01倍モルを越えて用いてもよいが、触媒コストを考慮すると経済的ではなくなる。
Examples of the palladium compound used in the present invention include palladium chloride, palladium bromide, palladium iodide, palladium nitrate, palladium sulfate, palladium acetate, palladium trifluoroacetate, palladium propionate, palladium pivalate, palladium trifluoromethanesulfonate, bismuth. (Acetylacetonato) palladium and bis (1,1,1,5,5,5-hexafluoroacetylacetonato) palladium and the like can be mentioned, particularly palladium acetate, palladium propionate, palladium pivalate. Palladium trifluoroacetate and palladium nitrate are preferred because of their high catalytic activity.
In the present invention, the preferred composition ratio of the phthalic acid diester and the catalyst containing the palladium compound is such that the palladium compound is 0.00001 times mol or more, particularly 0.00005 times mol or more, and 0.01 times the phthalic acid diester. In particular, since the catalyst containing the palladium compound is easily dissolved in the phthalic acid diester at the time of the oxidation dimerization reaction, the palladium compound is less than 0.001 times the molar amount, especially 0.001 times the molar amount or less. This is preferred in the present invention. The reaction proceeds even if the amount of the palladium compound is less than 0.00001 mol per mol of the starting phthalic acid diester, but this is not preferable because the reaction rate becomes slow. Further, the palladium compound may be used in an amount exceeding 0.01 mol per mol of the starting phthalic acid diester, but it is not economical in view of the catalyst cost.

本発明で使用する配位子としては、パラジウムと二座で配位することができる二座配位子が好ましく、特に、2個の窒素原子によりパラジウム塩と錯体形成をすることができる二座配位子、2個の酸素原子によりパラジウム塩と錯体形成をすることができる二座配位子、及び、窒素原子と酸素原子によりパラジウム塩と錯体形成をすることができる二座配位子が好適である。   The ligand used in the present invention is preferably a bidentate ligand capable of coordinating with palladium in a bidentate, and in particular, a bidentate capable of forming a complex with a palladium salt by two nitrogen atoms. A ligand, a bidentate ligand capable of complexing with a palladium salt by two oxygen atoms, and a bidentate ligand capable of complexing with a palladium salt by a nitrogen atom and an oxygen atom. Is preferred.

2個の窒素原子によりパラジウム塩と錯体形成をする二座配位子としては、例えば、化学式(2)、及び、化学式(3)で示される二座配位子を好適に用いることができる。   As the bidentate ligand that forms a complex with a palladium salt by two nitrogen atoms, for example, the bidentate ligand represented by the chemical formula (2) and the chemical formula (3) can be preferably used.

Figure 2009051848
[ここで、R2は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、アミノ基、アルキル基、アルコキシ基、又は、アリール基である。アルキル基、アルコキシ基、及び、アリール基は置換基を有することもできる。]
Figure 2009051848
[Wherein R2 is independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, an amino group, an alkyl group, an alkoxy group, or an aryl group. The alkyl group, alkoxy group, and aryl group may have a substituent. ]

Figure 2009051848
[ここで、R3は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、アミノ基、アルキル基、アルコキシ基、又は、アリール基である。アルキル基、アルコキシ基、及び、アリール基は置換基を有することもできる。]
これらの配位子を用いると、対称性のビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルを選択的に得ることが可能になる。具体的には、非対称二量化生成物である2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルの生成を抑制し、対称二量化生成物である3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルを選択的に生成させることができる。
Figure 2009051848
[Wherein R3 is independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, an amino group, an alkyl group, an alkoxy group, or an aryl group. The alkyl group, alkoxy group, and aryl group may have a substituent. ]
When these ligands are used, symmetrical biphenyltetracarboxylic acid tetraesters can be selectively obtained. Specifically, the formation of 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid tetraester which is an asymmetric dimerization product is suppressed, and 3,3 ′, 4,4 ′ which is a symmetric dimerization product. -Biphenyltetracarboxylic acid tetraesters can be selectively produced.

化学式(2)及び化学式(3)で示される二座配位子の具体例としては、1,10−フェナントロリン、2,2’−ビピリジルを好適に挙げることができる。特に、1,10−フェナントロリンは酸化二量化反応を促進する効果が高く、且つ、パラジウムに配位したときの錯体化合物のフタル酸ジエステルへの溶解性が高いので好適である。   As specific examples of the bidentate ligands represented by the chemical formula (2) and the chemical formula (3), 1,10-phenanthroline and 2,2′-bipyridyl can be preferably exemplified. In particular, 1,10-phenanthroline is suitable because it has a high effect of promoting the oxidative dimerization reaction and has high solubility in the phthalic acid diester of the complex compound when coordinated to palladium.

更に、2個の酸素原子によりパラジウム塩と錯体形成をすることができる二座配位子としては、例えばアセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、1,3−ジフェニル‐1,3−プロパンジオン、1,1,1−トリフルオロアセチルアセトン、2,4−ヘキサンジオン、2,4−ヘプタンジオン、1,1,1−トリフルオロ−2,4−ヘキサンジオン、1,1,1,5,5,5−ヘキサフルオロアセチルアセトンなどのβ−ジケトン類を好適に挙げることができる。
また、窒素原子と酸素原子によりパラジウム塩と錯体形成をすることができる二座配位子としては、例えばピリジンカルボン酸、ピリジンカルボン酸メチルエステル、ピリジンカルボン酸エチルエステル、ピラジンカルボン酸、ピラジンカルボン酸メチルエステル、ピラジンカルボン酸エチルエステル、キノリンカルボン酸、イソキノリンカルボン酸、ヒドロキシキノリン、2−ベンゾイルピリジン、2−ピリジルアミドなどの置換基に酸素原子を持つ含窒素ヘテロ環化合物や、N,N−ジメチルグリシン、N,N−ジメチルアセトアミドなどの置換基に酸素原子を持つ脂肪鎖アミン類を好適に挙げることができる。
前述の2個の酸素原子によりパラジウム塩と錯体形成することができる二座配位子化合物又は窒素原子と酸素原子とによりパラジウム塩と錯体形成することができる二座配位子化合物を用いると、非対称二量化生成物を選択的に得ることが可能になる。具体的には、対称二量化生成物の3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルの生成を抑制し、非対称二量化生成物の2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルを選択的に生成することができる。
Furthermore, as a bidentate ligand capable of forming a complex with a palladium salt by two oxygen atoms, for example, acetylacetone, benzoylacetone, 1,3-diphenyl-1,3-propanedione, 1,1,1 -Trifluoroacetylacetone, 2,4-hexanedione, 2,4-heptanedione, 1,1,1-trifluoro-2,4-hexanedione, 1,1,1,5,5,5-hexafluoroacetylacetone Preferred examples include β-diketones such as
Examples of the bidentate ligand that can form a complex with a palladium salt by a nitrogen atom and an oxygen atom include pyridinecarboxylic acid, pyridinecarboxylic acid methyl ester, pyridinecarboxylic acid ethyl ester, pyrazinecarboxylic acid, and pyrazinecarboxylic acid. Nitrogen-containing heterocyclic compounds having an oxygen atom as a substituent such as methyl ester, pyrazinecarboxylic acid ethyl ester, quinolinecarboxylic acid, isoquinolinecarboxylic acid, hydroxyquinoline, 2-benzoylpyridine, 2-pyridylamide, and N, N-dimethyl Preferable examples include fatty chain amines having an oxygen atom as a substituent such as glycine and N, N-dimethylacetamide.
When a bidentate ligand compound that can be complexed with a palladium salt by the above-mentioned two oxygen atoms or a bidentate ligand compound that can be complexed with a palladium salt by a nitrogen atom and an oxygen atom, Asymmetric dimerization product can be selectively obtained. Specifically, the formation of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid tetraester of symmetric dimerization product is suppressed, and 2,3,3 ′, 4′-biphenyl of asymmetric dimerization product is suppressed. Tetracarboxylic acid tetraesters can be selectively produced.

これらの二座配位子は、パラジウム化合物に対して0.1〜5倍モルを加えるのが好ましく、特に、パラジウム化合物に対して0.5〜1.5倍モル用いるのが望ましい。0.1倍モル未満の量では十分な選択性が得られない。5倍モルを越える量を用いた場合は触媒活性が低下する場合がある。   These bidentate ligands are preferably added in an amount of 0.1 to 5 moles, more preferably 0.5 to 1.5 moles per mole of the palladium compound. If the amount is less than 0.1 times mol, sufficient selectivity cannot be obtained. When an amount exceeding 5 times mole is used, the catalyst activity may be lowered.

本発明において、触媒として、パラジウム化合物と共に銅化合物を用いることによって、反応時の酸素分圧を低くしても触媒の失活を抑制することができる。従って、パラジウム化合物と共に銅化合物を用いることによって、常圧又は常圧に近い圧力下で酸化二量化反応をおこなうことが可能になるから本発明の製造方法においては特に好適である。
本発明で使用する銅化合物としては、酢酸銅、プロピオン酸銅、ノルマルブチル酸銅、2−メチルプロピオン酸銅、ピバル酸銅、乳酸銅、酪酸銅、安息香酸銅、トリフルオロ酢酸銅、ビス(アセチルアセトナト)銅、ビス(1,1,1,5,5,5−ヘキサフルオロアセチルアセトナト)銅、塩化銅、臭化銅、沃化銅、硝酸銅、亜硝酸銅、硫酸銅、リン酸銅、酸化銅、水酸化銅、トリフルオロメタンスルホン酸銅、パラトルエンスルホン酸銅、及び、シアン化銅等を好適に挙げることができる。特に、酢酸銅、プロピオン酸銅、ノルマルブチル酸銅、ピバル酸銅、及び、ビス(アセチルアセトナト)銅が酸化二量化反応を促進する効果が高いので好適であり、なかでも、プロピオン酸銅、ノルマルブチル酸銅、ピバル酸銅、及び、ビス(アセチルアセトナト)銅は原料のフタル酸ジエステルに容易に溶解するので本発明の製造方法に極めて好適に用いることができる。
尚、これらの銅化合物は、無水物でも水和物でも、どちらも用いることができる。
本発明において、銅化合物の添加量は、パラジウム化合物に対して0.01〜10倍モルが好ましく、特に0.1〜2.0倍モルが好適である。銅化合物の量が0.01倍モル未満では反応時の酸素分圧を低くすることができなくなり、10倍モルを越えると経済的に不利になる。
In the present invention, by using a copper compound together with a palladium compound as a catalyst, the deactivation of the catalyst can be suppressed even if the oxygen partial pressure during the reaction is lowered. Therefore, by using a copper compound together with a palladium compound, an oxidation dimerization reaction can be performed under normal pressure or a pressure close to normal pressure, which is particularly preferable in the production method of the present invention.
Examples of the copper compound used in the present invention include copper acetate, copper propionate, copper normal butyrate, copper 2-methylpropionate, copper pivalate, copper lactate, copper butyrate, copper benzoate, copper trifluoroacetate, bis ( Acetylacetonato) copper, bis (1,1,1,5,5,5-hexafluoroacetylacetonato) copper, copper chloride, copper bromide, copper iodide, copper nitrate, copper nitrite, copper sulfate, phosphorus Preferable examples include acid copper, copper oxide, copper hydroxide, copper trifluoromethanesulfonate, copper paratoluenesulfonate, and copper cyanide. In particular, copper acetate, copper propionate, normal butyric acid copper, pivalic acid copper, and bis (acetylacetonato) copper are suitable because they have a high effect of accelerating the oxidative dimerization reaction. Among them, copper propionate, Since normal butyric acid copper, pivalic acid copper and bis (acetylacetonato) copper are easily dissolved in the raw material phthalic acid diester, they can be very suitably used in the production method of the present invention.
These copper compounds can be used in the form of either anhydrides or hydrates.
In this invention, 0.01-10 times mole is preferable with respect to a palladium compound, and, as for the addition amount of a copper compound, 0.1-2.0 times mole is suitable especially. If the amount of the copper compound is less than 0.01 times mol, the oxygen partial pressure during the reaction cannot be lowered, and if it exceeds 10 times mol, it becomes economically disadvantageous.

本発明において、反応溶媒は用いても構わないし、用いなくても構わない。工業的には実質的に反応溶媒を用いないで反応させることが好ましい。反応溶媒を用いる場合は、例えば、エチレングリコールジアセテート、アジピン酸ジメチルなどの有機酸エステル、n−ブチルメチルケトン、メチルエチルケトン、イソプロピルエチルケトンなどのケトン化合物などを挙げることができる。その使用量は、例えば、出発物質のフタル酸ジエステルに対して、10000容量倍以下、好ましくは1000容量倍以下である。   In the present invention, a reaction solvent may or may not be used. Industrially, it is preferable to carry out the reaction substantially without using a reaction solvent. In the case of using a reaction solvent, examples thereof include organic acid esters such as ethylene glycol diacetate and dimethyl adipate, and ketone compounds such as n-butyl methyl ketone, methyl ethyl ketone, and isopropyl ethyl ketone. The amount used is, for example, 10000 volume times or less, preferably 1000 volume times or less, relative to the starting phthalic acid diester.

本発明において、分子状酸素は、純酸素ガスで供給してもよいが、爆発の危険性を考慮すると、窒素ガスや炭酸ガスなどの不活性ガスで酸素含有量が約5体積%〜50体積%程度まで希釈された酸素含有混合ガス、または、空気を用いることが好ましい。また、酸素含有混合ガス、または、空気は、反応液1000ml当たり約1〜20000ml/分、特に10〜10000ml/分の供給速度で、反応液中に均一に行き渡るようにバブリング、好ましくはフィルターを用いたバブリングなどによって供給することが好ましい。   In the present invention, molecular oxygen may be supplied as pure oxygen gas, but considering the risk of explosion, the oxygen content is about 5% by volume to 50% by an inert gas such as nitrogen gas or carbon dioxide gas. It is preferable to use an oxygen-containing mixed gas diluted to about% or air. Further, the oxygen-containing mixed gas or air is bubbled so as to be uniformly distributed in the reaction solution at a supply rate of about 1 to 20000 ml / min, particularly 10 to 10000 ml / min per 1000 ml of the reaction solution, preferably using a filter. It is preferable to supply by bubbling or the like.

本発明において、酸化二量化反応は、常圧または200気圧以下特に50気圧以下に加圧しておこなうことができるが、常圧で反応することが、設備や操作が簡便になるので好ましい。また、本発明において、酸化二量化反応は、酸素分圧が0.01〜200気圧、好ましくは0.05〜50気圧でおこなわれることが好ましい。   In the present invention, the oxidative dimerization reaction can be carried out under normal pressure or 200 atm or less, particularly 50 atm or less, but it is preferable to react at normal pressure because the equipment and operation become simple. In the present invention, the oxidation dimerization reaction is preferably performed at an oxygen partial pressure of 0.01 to 200 atm, preferably 0.05 to 50 atm.

本発明で用いる反応装置は、特に限定されるものではないが、反応器が一つの一槽式又は複数の多槽式の、完全混合型反応装置、多管式熱交換型の管型反応装置、又は、塔型反応装置を用いることができる。また、反応器の材質は特に制限されるものではないが、例えばガラス製又はsus製の反応器を好適に用いることができる。   The reaction apparatus used in the present invention is not particularly limited, but a single-reactor or multi-reactor, one-reactor, fully mixed reactor, multi-tubular heat exchange tubular reactor Alternatively, a tower reactor can be used. Further, the material of the reactor is not particularly limited, but for example, a glass or sus reactor can be suitably used.

本発明のビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルの製造方法について、図1、図2及び図3に示した反応装置の実施形態例を示す模式図によって、更に詳しく説明する。尚、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
図1において、原料槽1には、原料のフタル酸ジエステルと触媒とを所定割合で混合、溶解した原料混合液が所定温度で保持されている。前記の原料混合液は送液ポンプ2によって原料供給用導管3から所定速度で反応器4に導入される。反応器4は、加熱装置(図には記載していない。)、攪拌装置5、空気供給用導管6、反応混合液取出用導管7、気体抜出用導管8などを備えている。この反応器中に導入されたフタル酸ジエステルと触媒などからなる原料混合液は、攪拌下、所定温度で、所定量の空気を空気供給用導管6より反応混合液中へバブリングさせて酸化二量化反応がおこなわれる。気体抜出用導管8は冷却コンデンサによる低沸物及び蒸気圧分のフタル酸ジエステルの回収部(図には記載していない。)を経て大気へ開放されており、バブリングで導入された空気によって反応器内の気体が気体抜出用導管8を経て反応器外へ排気される。反応混合液取出用導管7から液送ポンプ9を介して、反応器4へ供給される原料混合液の量とほぼ等量の反応混合液が取出される。反応器中の反応混合液は、反応中、所定温度に保たれ、且つ、供給される原料混合液と取出す反応混合液の量をほぼ等量にすることによって、ほぼ一定の量に保たれる。
The production method of the biphenyltetracarboxylic acid tetraester of the present invention will be described in more detail with reference to schematic diagrams showing exemplary embodiments of the reaction apparatus shown in FIGS. The present invention is not limited to this embodiment.
In FIG. 1, in a raw material tank 1, a raw material mixed solution obtained by mixing and dissolving a raw material phthalic acid diester and a catalyst at a predetermined ratio is held at a predetermined temperature. The raw material mixture is introduced into the reactor 4 from the raw material supply conduit 3 by the liquid feed pump 2 at a predetermined speed. The reactor 4 includes a heating device (not shown in the drawing), a stirring device 5, an air supply conduit 6, a reaction mixture extraction conduit 7, a gas extraction conduit 8, and the like. The raw material mixture composed of phthalic acid diester and catalyst introduced into the reactor is oxidized and dimerized by bubbling a predetermined amount of air from the air supply conduit 6 into the reaction mixture at a predetermined temperature under stirring. A reaction takes place. The gas extraction conduit 8 is opened to the atmosphere via a low-boiling substance and a phthalic acid diester recovery unit (not shown in the figure) for the vapor pressure by a cooling condenser, and air is introduced by bubbling. The gas in the reactor is exhausted out of the reactor through the gas extraction conduit 8. A reaction mixture of approximately the same amount as the amount of the raw material mixture supplied to the reactor 4 is taken out from the reaction mixture take-out conduit 7 via the liquid feed pump 9. The reaction mixture in the reactor is maintained at a predetermined temperature during the reaction, and is maintained at a substantially constant amount by making the amount of the raw material mixture to be supplied and the amount of the reaction mixture to be taken out substantially equal. .

図2において、反応装置は直列に連結された2個の反応器4、11からなっている。反応器4は、加熱装置(図には記載していない。)、攪拌装置5、空気供給用導管6、反応混合液取出用導管7、気体抜出導管8などを備えている。また、反応器11も同様に、加熱装置(図には記載していない。)、攪拌装置12、空気供給用導管13、反応混合液取出用導管14、気体抜出用導管15などを備えている。
原料槽1には、原料のフタル酸ジエステルと触媒などとを所定割合で混合、溶解した原料混合液が所定温度で保持されている。前記の原料混合液は送液ポンプ2によって原料供給用導管3から所定速度で反応器4に導入される。反応器4中に導入された原料混合液は、攪拌下、所定温度で、所定量の空気を空気供給用導管6より反応混合液中へバブリングさせて酸化二量化反応がおこなわれる。気体抜出用導管8は冷却コンデンサによる低沸物及び蒸気圧分のフタル酸ジエステルの回収部(図には記載していない。)を経て大気へ開放されており、バブリングで導入された空気によって反応器内の気体が気体抜出用導管8を経て反応器外へ排気される。反応混合液取出用導管7から液送ポンプ9を介して、反応器4へ供給される原料混合液の量とほぼ等量の反応混合液が取出され、前記反応混合液は反応混合液供給用導管10から反応器11へ供給される。反応器4中の反応混合液は、反応中、所定温度に保たれ、且つ、供給される原料混合液と取出す反応混合液の量をほぼ等量にすることによって、ほぼ一定の量に保たれる。
In FIG. 2, the reaction apparatus is composed of two reactors 4 and 11 connected in series. The reactor 4 includes a heating device (not shown), a stirring device 5, an air supply conduit 6, a reaction mixture extraction conduit 7, a gas extraction conduit 8, and the like. Similarly, the reactor 11 includes a heating device (not shown), a stirring device 12, an air supply conduit 13, a reaction mixture extraction conduit 14, a gas extraction conduit 15, and the like. Yes.
In the raw material tank 1, a raw material mixed liquid obtained by mixing and dissolving a raw material phthalic acid diester and a catalyst at a predetermined ratio is held at a predetermined temperature. The raw material mixture is introduced into the reactor 4 from the raw material supply conduit 3 by the liquid feed pump 2 at a predetermined speed. The raw material mixture introduced into the reactor 4 is bubbled with a predetermined amount of air from the air supply conduit 6 into the reaction mixture at a predetermined temperature under stirring, and an oxidation dimerization reaction is performed. The gas extraction conduit 8 is opened to the atmosphere via a low-boiling substance and a phthalic acid diester recovery unit (not shown in the figure) for the vapor pressure by a cooling condenser, and air is introduced by bubbling. The gas in the reactor is exhausted out of the reactor through the gas extraction conduit 8. An amount of the reaction mixture substantially equal to the amount of the raw material mixture supplied to the reactor 4 is taken out from the reaction mixture take-out conduit 7 via the liquid feed pump 9, and the reaction mixture is used for supplying the reaction mixture. It is supplied from the conduit 10 to the reactor 11. The reaction mixture in the reactor 4 is maintained at a predetermined temperature during the reaction, and is kept at a substantially constant amount by making the amount of the raw material mixture to be supplied and the amount of the reaction mixture to be taken out substantially equal. It is.

反応器11内へ導入された反応混合液は、攪拌下、所定温度で、所定量の空気を空気供給用導管13より反応混合液中へバブリングさせて更に酸化二量化反応がおこなわれる。気体抜出用導管15は冷却コンデンサによる低沸物及び蒸気圧分のフタル酸ジエステルの回収部(図には記載していない。)を経て大気へ開放されており、バブリングで導入された空気によって反応器内の気体が気体抜出用導管15を経て反応器外へ排気される。反応混合液取出用導管14から液送ポンプ16を介して、供給される反応混合液の量とほぼ等量の反応器11内の反応混合液が取出される。反応器11内の反応混合液は、反応中、所定温度に保たれ、且つ、供給される原料混合液と取出す反応混合液の量をほぼ等量にすることによって、ほぼ一定の量に保たれる。   The reaction mixture introduced into the reactor 11 is further agitated and dimerized by bubbling a predetermined amount of air from the air supply conduit 13 into the reaction mixture at a predetermined temperature under stirring. The gas extraction conduit 15 is opened to the atmosphere through a low-boiling substance and a phthalic diester recovery unit (not shown in the figure) for the vapor pressure by a cooling condenser, and is released by bubbling air. The gas in the reactor is exhausted out of the reactor through the gas extraction conduit 15. The reaction mixture in the reactor 11 is taken out from the reaction mixture take-out conduit 14 via the liquid feed pump 16 in an amount substantially equal to the amount of the reaction mixture supplied. The reaction mixture in the reactor 11 is kept at a predetermined temperature during the reaction, and is kept at a substantially constant amount by making the amount of the raw material mixture to be supplied and the amount of the reaction mixture to be taken out substantially equal. It is.

図3は、図2と同様に直列に連結された2個の反応器4、11からなる製造装置であり、図2と同様な方法によって用いられるが、反応器4から反応混合液を取出して反応器11へ導入するときに送液ポンプを用いないで、反応混合液取出用導管を反応器4の所定の高さに配置し且つ取出された反応混合液が自重によって導かれるように次の反応器11を低い位置に配置することによって、反応器4からのオーバーフロー分を自重によって反応器11へ導入している。更に、反応器11からの反応混合液の取出しもオーバーフローによっておこなっている。このようにすることによって、原料混合液の供給量と等量の反応混合液を当該反応器から次の反応器へ導入するのが容易になり、且つ、各反応器中の反応混合液を所定量に保つのが容易になるので好適である。   FIG. 3 is a manufacturing apparatus comprising two reactors 4 and 11 connected in series as in FIG. 2, and is used in the same manner as in FIG. 2, but the reaction mixture is taken out from the reactor 4. Without introducing a liquid feed pump when introduced into the reactor 11, the reaction mixture extraction conduit is arranged at a predetermined height of the reactor 4 and the extracted reaction mixture is guided by its own weight as follows. By disposing the reactor 11 at a low position, the overflow from the reactor 4 is introduced into the reactor 11 by its own weight. Further, the reaction mixture is taken out from the reactor 11 by overflow. By doing so, it becomes easy to introduce a reaction mixture of the same amount as the supply amount of the raw material mixture from the reactor into the next reactor, and the reaction mixture in each reactor is placed in place. Since it becomes easy to keep a fixed amount, it is preferable.

本発明の製造方法において、最後の反応器から取出された反応混合液は必要に応じてタンクに貯蔵される。また、目的のビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルは、前記反応混合液から、蒸留操作や晶析操作などの周知の手段からなる後処理工程を経て分離、精製して得ることができる。
本発明の連続製造方法によって得られるビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルは、例えば、ポリイミド樹脂の原料などとして極めて重要なものである。
ビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルは、高温且つ高圧で加水分解する方法、又は、酸又はアルカリを添加して加水分解する方法によって加水分解してビフェニルテトラカルボン酸とすることができる。更に、これを高温に加熱することによって無水化してビフェニルテトラカルボン酸二無水物を得ることができる。この二無水物は、ポリイミド製造におけるモノマー原料の一つとして、又は、エポキシ樹脂硬化剤等として有用なものである。
In the production method of the present invention, the reaction mixture taken out from the last reactor is stored in a tank as necessary. Further, the target biphenyltetracarboxylic acid tetraester can be obtained by separating and purifying from the reaction mixture solution through a post-treatment step comprising a known means such as distillation operation or crystallization operation.
The biphenyltetracarboxylic acid tetraester obtained by the continuous production method of the present invention is extremely important as a raw material for polyimide resin, for example.
Biphenyltetracarboxylic acid tetraester can be hydrolyzed to biphenyltetracarboxylic acid by a method of hydrolysis at a high temperature and a high pressure, or a method of hydrolysis by adding an acid or an alkali. Furthermore, it can be dehydrated by heating to high temperature to obtain biphenyltetracarboxylic dianhydride. This dianhydride is useful as one of monomer raw materials in polyimide production or as an epoxy resin curing agent.

次に、本発明のビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルの製造方法について、参考例及び実施例によってより具体的に説明する。尚、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。     Next, the production method of the biphenyltetracarboxylic acid tetraester of the present invention will be described more specifically by reference examples and examples. In addition, this invention is not limited to a following example.

また、実施例では反応原料としてフタル酸ジメチルエステルを用いているが、酸化二量化生成物であるビフェニルテトラカルボン酸テトラメチルエステル(以下、BPTTと略記することもある。)の収率、触媒回転数(以下、TONと略記することもある。)、及び、生成物中の異性体である3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸テトラメチルエステル(以下、s−BPTTと略記することもある。)と2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸テトラメチルエステル(以下、a−BPTTと略記することもある。)の生成量の比(以下、S/Aと略記することもある。)は、次の計算式に従って算出した。尚、計算式中の単位はモル数である。   In the examples, phthalic acid dimethyl ester is used as a reaction raw material, but the yield and catalytic rotation of biphenyltetracarboxylic acid tetramethyl ester (hereinafter sometimes abbreviated as BPTT) as an oxidation dimerization product. Number (hereinafter also abbreviated as TON) and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid tetramethyl ester (hereinafter abbreviated as s-BPTT) which is an isomer in the product. ) And 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid tetramethyl ester (hereinafter sometimes abbreviated as a-BPTT) (hereinafter abbreviated as S / A). Was calculated according to the following formula. The unit in the calculation formula is the number of moles.

Figure 2009051848
Figure 2009051848

参考例1(パラジウム化合物の溶解性)
酢酸パラジウム(以下、Pd(OAc)と略記することもある)、及び酢酸パラジウムと1,10−フェナントロリンとからなる錯体化合物(以下、[(phen)Pd(OAc)]と略記することもある)の500mgをそれぞれフタル酸ジメチルエステル5mlに加え、50℃で1時間攪拌した。0.2μmのフィルターによってろ過し、残留量を誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−AES)によって定量し、溶解度を算出した結果、Pd(OAc)はフタル酸ジメチルエステル1gに対してPd金属換算で12000μg(0.022倍モル)、[(phen)Pd(OAc)]はフタル酸ジメチルエステル1gに対してPd金属換算で510μg(0.00093倍モル)の溶解性を示した。
本発明において、好ましくはパラジウム化合物を含む触媒が、パラジウム化合物、二座配位子、及び、銅化合物とを含んでいるおり、パラジウム化合物と二座配位子との錯体化合物が実際の触媒活性を発揮するから、パラジウム化合物をフタル酸ジエステルに対して0.00093倍モル以下にすることによって、パラジウム化合物はもちろん、実際の触媒活性を発揮するパラジウム化合物と二座配位子との錯体化合物をも均一に溶解した混合溶液として反応装置へ供給することができるので好適である。
Reference Example 1 (Palladium Compound Solubility)
Palladium acetate (hereinafter sometimes abbreviated as Pd (OAc) 2 ) and a complex compound consisting of palladium acetate and 1,10-phenanthroline (hereinafter abbreviated as [(phen) Pd (OAc) 2 ]) 500 mg of (is) added to 5 ml of phthalic acid dimethyl ester and stirred at 50 ° C. for 1 hour. After filtration through a 0.2 μm filter, the residual amount was quantified by inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES), and the solubility was calculated. As a result, Pd (OAc) 2 was a Pd metal with respect to 1 g of phthalic acid dimethyl ester. 12000 μg (0.022 times mol) in terms of conversion and [(phen) Pd (OAc) 2 ] showed a solubility of 510 μg (0.00093 times mol) in terms of Pd metal with respect to 1 g of phthalic acid dimethyl ester.
In the present invention, the catalyst containing a palladium compound preferably contains a palladium compound, a bidentate ligand, and a copper compound, and the complex compound of the palladium compound and the bidentate ligand is the actual catalytic activity. Therefore, by making the palladium compound 0.00093 times mol or less with respect to the phthalic acid diester, a palladium compound and a complex compound of a bidentate ligand exhibiting actual catalytic activity as well as a palladium compound can be obtained. Is also preferable because it can be supplied to the reaction apparatus as a uniformly dissolved mixed solution.

参考例2(銅化合物の溶解性)
銅化合物についてもフタル酸ジメチルエステルに対する溶解性を測定した。銅化合物の500mgをそれぞれフタル酸ジメチルエステル5mlに加え、50℃で1時間攪拌した。0.2μmのフィルターによってろ過し、残留量を誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−AES)によって定量し、溶解度を算出した結果は次のとおりであった。
酢酸銅・一水和物はフタル酸ジメチルエステル1gに対してCu金属換算で17μg(0.000052倍モル)、ビス(アセチルアセトナト)銅はフタル酸ジメチルエステル1gに対してCu金属換算で160μg(0.00049倍モル)、プロピオン酸銅・一水和物はフタル酸ジメチルエステル1gに対してCu金属換算で110μg(0.00034倍モル)、ノルマルブチル酸銅はフタル酸ジメチルエステル1gに対してCu金属換算で120μg(0.00037倍モル)、イソブチル酸銅はフタル酸ジメチルエステル1gに対してCu金属換算で31μg(0.000094倍モル)の溶解性を示した。
この測定結果から、ビス(アセチルアセトナト)銅、プロピオン酸銅、及びノルマルブチル酸銅が、フタル酸ジエステルに容易に溶解する銅化合物であり、フタル酸ジエステルに均一に溶解した混合溶液として反応装置へ供給することが容易であるから好適であることがわかる。
Reference example 2 (solubility of copper compound)
The solubility of dimethyl phthalate in copper compounds was also measured. 500 mg of the copper compound was added to 5 ml of dimethyl phthalate, and stirred at 50 ° C. for 1 hour. The resultant was filtered through a 0.2 μm filter, the residual amount was quantified by inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES), and the solubility was calculated as follows.
Copper acetate monohydrate is 17 μg (0.000052 times mole) in terms of Cu metal with respect to 1 g of dimethyl phthalate, and bis (acetylacetonato) copper is 160 μg in terms of Cu metal with respect to 1 g of phthalic acid dimethyl ester. (0.00049 times mol), copper propionate monohydrate is 110 μg (0.00034 times mol) in terms of Cu metal to 1 g of phthalic acid dimethyl ester, and normal butyric acid copper is 1 g of phthalic acid dimethyl ester. In terms of Cu metal, 120 μg (0.00037 times mol), and copper isobutyrate showed 31 μg (0.000094 times mol) in terms of Cu metal with respect to 1 g of phthalic acid dimethyl ester.
From this measurement result, bis (acetylacetonato) copper, copper propionate, and normal butyric acid copper are copper compounds that dissolve easily in phthalic acid diesters, and the reaction apparatus as a mixed solution that is uniformly dissolved in phthalic acid diesters It can be seen that it is suitable because it is easy to supply to

実施例1
50mlのガラス製反応器からなる図1に示したような反応装置を用いた。反応器では、攪拌子により攪拌をおこない、内部温度を220℃に調整し、Aグレード空気を20ml/分で反応混合液中にバブリングさせて供給して酸化二量化反応をおこなった。ここで、Aグレード空気とは露点が−80℃以下の乾燥空気である。
フタル酸ジメチルエステル、および、前記フタル酸ジメチルエステルに対して0.00032倍モルの酢酸パラジウム、同0.00032倍モルの1,10−フェナントロリン、及び、同0.000096倍モルのプロピオン酸銅・一水和物とを、80℃で30分間以上攪拌して均一に溶解し、温度を80℃に保持しながらその溶液を送液ポンプにより反応器へ供給し、反応混合液が所定量に達した後、前記酸化二量化反応をおこなわせながら、反応器の液面がほぼ一定に保たれるように原料混合液の供給量とほぼ同じ量の反応混合液を送液ポンプにより10ml/時で連続的に抜き出して、連続運転をおこなった。
抜き出した反応混合液は室温まで冷却したあとで、アセトンで希釈し、酢酸コレステロールを内部基準物質として加えて、ガスクロマトグラフィーによって、反応開始から10〜20時間の間に抜き出した反応混合物について、各生成物を定量した。その結果を表1に示した。
尚、反応混合液の反応容器内平均滞留時間は5時間であった。
Example 1
A reactor as shown in FIG. 1 consisting of a 50 ml glass reactor was used. In the reactor, stirring was performed with a stirrer, the internal temperature was adjusted to 220 ° C., and A grade air was bubbled into the reaction mixture at 20 ml / min and supplied to carry out an oxidation dimerization reaction. Here, the A grade air is dry air having a dew point of −80 ° C. or less.
Phthalic acid dimethyl ester, 0.00032 times mol of palladium acetate, 0.00032 times mol of 1,10-phenanthroline, and 0.000096 times mol of copper propionate The monohydrate is uniformly dissolved by stirring at 80 ° C. for 30 minutes or more, and the solution is supplied to the reactor by a liquid feed pump while maintaining the temperature at 80 ° C., and the reaction mixture reaches a predetermined amount. After that, while performing the oxidation dimerization reaction, the reaction mixture was supplied at a rate of 10 ml / hour by the liquid feed pump so that the liquid level of the reactor was kept substantially constant, so that the amount of the reaction mixture was substantially the same as the supply amount of the raw material mixture. A continuous operation was performed by continuously extracting.
The extracted reaction mixture was cooled to room temperature, diluted with acetone, cholesterol acetate was added as an internal standard substance, and each reaction mixture extracted within 10 to 20 hours from the start of the reaction by gas chromatography. The product was quantified. The results are shown in Table 1.
The average residence time of the reaction mixture in the reaction vessel was 5 hours.

実施例2
原料混合液を5ml/時で連続的に反応器へ供給したこと以外は、実施例1と同様の操作をおこなった。その結果を表1に示した。
尚、反応混合液の反応容器内平均滞留時間は10時間であった。
Example 2
The same operation as in Example 1 was performed except that the raw material mixture was continuously supplied to the reactor at 5 ml / hour. The results are shown in Table 1.
The average residence time of the reaction mixture in the reaction vessel was 10 hours.

実施例3
反応器の内部温度を210℃に調整したこと以外は、実施例1と同様の操作をおこなった。その結果を表1に示した。
尚、反応混合液の反応容器内平均滞留時間は5時間であった。
Example 3
The same operation as in Example 1 was performed except that the internal temperature of the reactor was adjusted to 210 ° C. The results are shown in Table 1.
The average residence time of the reaction mixture in the reaction vessel was 5 hours.

実施例4
反応器の内部温度を210℃に調整したこと以外は、実施例2と同様の操作をおこなった。その結果を表1に示した。
尚、反応混合液の反応容器内平均滞留時間は10時間であった。
Example 4
The same operation as in Example 2 was performed except that the internal temperature of the reactor was adjusted to 210 ° C. The results are shown in Table 1.
The average residence time of the reaction mixture in the reaction vessel was 10 hours.

実施例5
直列に連結された二つの50mlのガラス製反応器からなる図2に示したような反応装置を用いた。二つの反応器では共に、攪拌子により攪拌をおこない、内部温度を220℃に調整し、Aグレード空気を20ml/分で反応混合液中にバブリングさせて供給して酸化二量化反応をおこなった。
フタル酸ジメチルエステル、および、前記フタル酸ジメチルエステルに対して0.00032倍モルの酢酸パラジウム、同0.00032倍モルの1,10−フェナントロリン、及び、同0.000096倍モルのプロピオン酸銅・一水和物とを、80℃で30分間以上攪拌して均一に溶解し、温度を80℃に保持しながらその溶液を送液ポンプにより反応器へ供給し、反応混合液が所定量に達した後、前記酸化二量化反応をおこなわせながら、反応器の液面がほぼ一定に保たれるように原料混合液の供給量とほぼ同じ量の反応混合液を送液ポンプにより10ml/時で連続的に抜き出して、第二の反応器へ供給した。
第二の反応器でも、反応混合液が所定量に達した後、前記酸化二量化反応をおこなわせながら、反応器の液面がほぼ一定に保たれるように反応混合液の供給量とほぼ同じ量の反応混合液を連続的に抜き出して、連続運転をおこなった。
抜き出した反応混合液は室温まで冷却したあとで、アセトンで希釈し、酢酸コレステロールを内部基準物質として加えて、ガスクロマトグラフィーによって、反応開始から10〜20時間の間に抜き出した反応混合物について、各生成物を定量した。その結果は表1に示した。
尚、反応混合液の反応容器内平均滞留時間は10時間であった。
Example 5
A reactor as shown in FIG. 2 consisting of two 50 ml glass reactors connected in series was used. In both reactors, stirring was performed with a stirrer, the internal temperature was adjusted to 220 ° C., and A grade air was bubbled into the reaction mixture at 20 ml / min to supply an oxidation dimerization reaction.
Phthalic acid dimethyl ester, 0.00032 times mol of palladium acetate, 0.00032 times mol of 1,10-phenanthroline, and 0.000096 times mol of copper propionate The monohydrate is uniformly dissolved by stirring at 80 ° C. for 30 minutes or more, and the solution is supplied to the reactor by a liquid feed pump while maintaining the temperature at 80 ° C., and the reaction mixture reaches a predetermined amount. After that, while performing the oxidation dimerization reaction, the reaction mixture was supplied at a rate of 10 ml / hour by the liquid feed pump so that the liquid level of the reactor was kept substantially constant, so that the amount of the reaction mixture was substantially the same as the supply amount of the raw material mixture. Continuously withdrawn and fed to the second reactor.
Even in the second reactor, after the reaction mixture reaches a predetermined amount, the reaction diluting reaction is carried out and the reaction mixture is supplied to a substantially constant amount so that the liquid level of the reactor is kept substantially constant. The same amount of the reaction mixture was continuously extracted to perform continuous operation.
The extracted reaction mixture was cooled to room temperature, diluted with acetone, cholesterol acetate was added as an internal standard substance, and each reaction mixture extracted within 10 to 20 hours from the start of the reaction by gas chromatography. The product was quantified. The results are shown in Table 1.
The average residence time of the reaction mixture in the reaction vessel was 10 hours.

実施例6
原料混合液を5ml/時で連続的に反応器へ供給したこと以外は、実施例5と同様の操作をおこなった。その結果を表1に示した。
尚、反応混合液の反応容器内平均滞留時間は20時間であった。
Example 6
The same operation as in Example 5 was performed except that the raw material mixture was continuously supplied to the reactor at 5 ml / hour. The results are shown in Table 1.
The average residence time of the reaction mixture in the reaction vessel was 20 hours.

実施例7
反応器の内部温度を210℃に調整したこと以外は、実施例5と同様の操作をおこなった。その結果を表1に示した。
尚、反応混合液の反応容器内平均滞留時間は10時間であった。
Example 7
The same operation as in Example 5 was performed except that the internal temperature of the reactor was adjusted to 210 ° C. The results are shown in Table 1.
The average residence time of the reaction mixture in the reaction vessel was 10 hours.

実施例8
反応器の内部温度を210℃に調整したこと以外は、実施例6と同様の操作をおこなった。その結果を表1に示した。
尚、反応混合液の反応容器内平均滞留時間は20時間であった。
Example 8
The same operation as in Example 6 was performed except that the internal temperature of the reactor was adjusted to 210 ° C. The results are shown in Table 1.
The average residence time of the reaction mixture in the reaction vessel was 20 hours.

比較例1
反応器の内部温度を250℃に調整したこと以外は、実施例1と同様の操作をおこなった。その結果を表1に示した。
尚、反応混合液の反応容器内平均滞留時間は5時間であった。
Comparative Example 1
The same operation as in Example 1 was performed except that the internal temperature of the reactor was adjusted to 250 ° C. The results are shown in Table 1.
The average residence time of the reaction mixture in the reaction vessel was 5 hours.

比較例2
反応器の内部温度を250℃に調整したこと以外は、実施例5と同様の操作をおこなった。その結果を表1に示した。
尚、反応混合液の反応容器内平均滞留時間は10時間であった。
Comparative Example 2
The same operation as in Example 5 was performed except that the internal temperature of the reactor was adjusted to 250 ° C. The results are shown in Table 1.
The average residence time of the reaction mixture in the reaction vessel was 10 hours.

Figure 2009051848
Figure 2009051848

実施例9
50mlのガラス製反応器からなる図1に示したような反応装置を用いた。反応器では、攪拌子により攪拌をおこない、内部温度を200℃に調整し、Aグレード空気を20ml/分で反応混合液中にバブリングさせて供給して酸化二量化反応をおこなった。
フタル酸ジメチルエステル、および、前記フタル酸ジメチルエステルに対して0.00032倍モルの酢酸パラジウム、同0.00032倍モルの2−ピリジンカルボン酸、同0.00064倍モルのトリフルオロ酢酸、及び同0.000096倍モルのプロピオン酸銅・一水和物とを、80℃で30分間以上攪拌して溶解し、温度を80℃に保持しながらその溶液を送液ポンプにより反応器へ供給し、反応混合液が所定量に達した後、前記酸化二量化反応をおこなわせながら、反応器の液面がほぼ一定に保たれるように原料混合液の供給量とほぼ同じ量の反応混合液を送液ポンプにより10ml/時で連続的に抜き出して、連続運転をおこなった。
抜き出した反応混合液は室温まで冷却したあとで、アセトンで希釈し、酢酸コレステロールを内部基準物質として加えて、ガスクロマトグラフィーによって、反応開始から10〜20時間の間に抜き出した反応混合物について、各生成物を定量した。その結果は表2に示した。
尚、反応混合液の反応容器内平均滞留時間は5時間であった。
Example 9
A reactor as shown in FIG. 1 consisting of a 50 ml glass reactor was used. In the reactor, stirring was performed with a stirrer, the internal temperature was adjusted to 200 ° C., and A grade air was bubbled into the reaction mixture at 20 ml / min and supplied to carry out an oxidation dimerization reaction.
Phthalic acid dimethyl ester, 0.00032 times mol palladium acetate, 0.00032 times mol 2-pyridinecarboxylic acid, 0.00064 times mol trifluoroacetic acid, and the same 0.000096-fold mol of propionate copper monohydrate was dissolved by stirring at 80 ° C. for 30 minutes or more, and the solution was supplied to the reactor by a liquid feed pump while maintaining the temperature at 80 ° C., After the reaction mixture reaches a predetermined amount, while carrying out the oxidation dimerization reaction, a reaction mixture of approximately the same amount as the supply amount of the raw material mixture is added so that the liquid level of the reactor is kept substantially constant. Continuous operation was performed by continuously extracting the liquid at a rate of 10 ml / hour.
The extracted reaction mixture was cooled to room temperature, diluted with acetone, cholesterol acetate was added as an internal standard substance, and each reaction mixture extracted within 10 to 20 hours from the start of the reaction by gas chromatography. The product was quantified. The results are shown in Table 2.
The average residence time of the reaction mixture in the reaction vessel was 5 hours.

実施例10
原料混合液を5ml/時で連続的に反応器へ供給したこと以外は、実施例8と同様の操作をおこなった。その結果を表2に示した。
尚、反応混合液の反応容器内平均滞留時間は10時間であった。
Example 10
The same operation as in Example 8 was performed except that the raw material mixture was continuously supplied to the reactor at 5 ml / hour. The results are shown in Table 2.
The average residence time of the reaction mixture in the reaction vessel was 10 hours.

Figure 2009051848
Figure 2009051848

本発明は、以上説明したようなものであるから、以下に記載されるような効果を奏する。
本発明は、フタル酸ジエステルを、パラジウム化合物を含む触媒の存在下に、分子状酸素を反応系に供給して、高温で、酸化二量化反応させてビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルを製造する方法において、特殊な設備や煩雑な操作が不要であり、触媒を効果的に利用することができ、容易に反応を制御することができ、連続的に製造することができ、更に経済的な、改良された製造方法を提供することができる。
Since the present invention is as described above, the following effects can be obtained.
The present invention relates to a method for producing biphenyl tetracarboxylic acid tetraester by supplying molecular oxygen to a reaction system in the presence of a catalyst containing a palladium compound and subjecting phthalic acid diester to an oxidative dimerization reaction at a high temperature. No special equipment or complicated operation is required, the catalyst can be used effectively, the reaction can be controlled easily, it can be produced continuously, and it is more economical and improved. Manufacturing methods can be provided.

本発明の製造方法において用いる反応装置の一つの実施形態を示す模式図The schematic diagram which shows one embodiment of the reactor used in the manufacturing method of this invention 本発明の製造方法において用いる反応装置の他の一つの実施形態を示す模式図Schematic diagram showing another embodiment of the reactor used in the production method of the present invention 本発明の製造方法において用いる反応装置の他の一つの実施形態を示す模式図Schematic diagram showing another embodiment of the reactor used in the production method of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

1:原料槽
2、9、16:送液ポンプ
3:原料供給用導管
4、11:反応器
5、12:攪拌装置
6、13:空気供給用導管
7、14:反応混合液取出用導管
8、15:気体抜出用導管
10:反応混合液供給用導管
1: Raw material tanks 2, 9, 16: Liquid feed pump 3: Raw material supply conduit 4, 11: Reactor 5, 12: Stirrer 6, 13: Air supply conduit 7, 14: Reaction mixture extraction conduit 8 15: Gas extraction conduit 10: Reaction mixture supply conduit

Claims (6)

反応装置へフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを連続的または断続的に供給する工程と、前記反応装置に分子状酸素を供給しながらフタル酸ジエステルの酸化二量化反応を140℃以上且つ250℃未満の温度範囲でおこなう工程と、前記反応装置から反応混合液の一部を連続的または断続的に取出す工程とを、同時並行でおこなうことを特徴とするビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルの製造方法。   A step of continuously or intermittently supplying a phthalic diester and a catalyst containing a palladium compound to the reactor, and an oxidative dimerization reaction of the phthalic diester while supplying molecular oxygen to the reactor is performed at 140 ° C. or higher and 250 ° C. A method for producing a biphenyltetracarboxylic acid tetraester, wherein the step of performing in a temperature range of less than ° C and the step of continuously or intermittently removing a part of the reaction mixture from the reaction apparatus are performed in parallel. . 反応装置へ供給する前のフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを、50℃〜100℃の温度範囲で保持することを特徴とする前記請求項1に記載のビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルの製造方法。   2. The biphenyltetracarboxylic acid tetraester according to claim 1, wherein the phthalic acid diester and the catalyst containing the palladium compound before being supplied to the reactor are maintained in a temperature range of 50 to 100 ° C. Method. パラジウム化合物を含む触媒が、パラジウム化合物、二座配位子、及び、銅化合物とを含んでいることを特徴とする前記請求項1〜2のいずれかに記載のビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルの製造方法。   The catalyst containing a palladium compound contains a palladium compound, a bidentate ligand, and a copper compound, The production of the biphenyltetracarboxylic acid tetraester according to any one of claims 1 to 2, Method. 二座配位子が、2個の窒素原子、2個の酸素原子、又は、窒素原子と酸素原子とによりパラジウムと錯体形成することができる二座配位子であることを特徴とする請求項3に記載のビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルの製造方法。   The bidentate ligand is a bidentate ligand capable of complexing with palladium by two nitrogen atoms, two oxygen atoms, or nitrogen and oxygen atoms. 4. A method for producing a biphenyltetracarboxylic acid tetraester as described in 3. 銅化合物が、プロピオン酸銅、ノルマルブチル酸銅、ビス(アセチルアセトナト)銅、又はピバル酸銅の無水物もしくは含水物のいずれかであることを特徴とする前記請求項3に記載のビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルの製造方法。   The biphenyl tetra of claim 3, wherein the copper compound is any one of copper propionate, normal butyric acid copper, bis (acetylacetonato) copper, and anhydrous or hydrated copper pivalate. A method for producing a carboxylic acid tetraester. 反応装置が直列に連結された複数個の反応器からなっており、第一の反応器へフタル酸ジエステルとパラジウム化合物を含む触媒とを連続的または断続的に供給する工程と、各反応器から反応混合液の一部を連続的または断続的に取出して次の反応器へ順次導入する工程と、各反応器に分子状酸素を供給しながらフタル酸ジエステルの酸化二量化反応をおこなう工程と、最後の反応器から反応混合液の一部を連続的または断続的に取出す工程とを、同時並行でおこなうことを特徴とする前記請求項1〜5のいずれかに記載のビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルの製造方法。   A reactor comprising a plurality of reactors connected in series, the step of continuously or intermittently supplying a phthalic acid diester and a catalyst containing a palladium compound to the first reactor; A step of continuously or intermittently removing a part of the reaction mixture and sequentially introducing it to the next reactor; a step of performing an oxidative dimerization reaction of phthalic diester while supplying molecular oxygen to each reactor; The biphenyltetracarboxylic acid tetraester according to any one of claims 1 to 5, wherein the step of continuously or intermittently removing a part of the reaction mixture from the last reactor is performed in parallel. Manufacturing method.
JP2008243320A 2002-08-12 2008-09-22 Production process of biphenyltetracarboxylic acid tetraester Pending JP2009051848A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008243320A JP2009051848A (en) 2002-08-12 2008-09-22 Production process of biphenyltetracarboxylic acid tetraester

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002234890 2002-08-12
JP2008243320A JP2009051848A (en) 2002-08-12 2008-09-22 Production process of biphenyltetracarboxylic acid tetraester

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003200941A Division JP4292387B2 (en) 2002-08-12 2003-07-24 Method for producing biphenyltetracarboxylic acid tetraester

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009051848A true JP2009051848A (en) 2009-03-12

Family

ID=40503229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008243320A Pending JP2009051848A (en) 2002-08-12 2008-09-22 Production process of biphenyltetracarboxylic acid tetraester

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009051848A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011162449A (en) * 2010-02-05 2011-08-25 Ube Industries Ltd Method for producing biphenyltetracarboxylic acid tetraester

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6051151A (en) * 1983-08-30 1985-03-22 Ube Ind Ltd Production of biphenyltetracarboxylic acid ester
JPS61172851A (en) * 1985-01-29 1986-08-04 Mitsubishi Chem Ind Ltd Method of dimerization of orthophthalic ester through oxidation and dehydrogenation
JPS6448A (en) * 1987-06-22 1989-01-05 Ube Ind Ltd Production of 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic acid tetraester
JPS6425738A (en) * 1987-04-16 1989-01-27 Kuraray Co Continuous production of octa-2,7-dien-1-ol
JP2000186063A (en) * 1998-10-15 2000-07-04 Ube Ind Ltd Manufacture of biphenyl tetracarboxylic acid ester
JP2000273053A (en) * 1999-03-19 2000-10-03 Mitsubishi Chemicals Corp Production of conjugated alkadiene oligomers
JP2004131470A (en) * 2002-08-12 2004-04-30 Ube Ind Ltd Method for producing biphenyltetracarboxylic acid tetraester

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6051151A (en) * 1983-08-30 1985-03-22 Ube Ind Ltd Production of biphenyltetracarboxylic acid ester
JPS61172851A (en) * 1985-01-29 1986-08-04 Mitsubishi Chem Ind Ltd Method of dimerization of orthophthalic ester through oxidation and dehydrogenation
JPS6425738A (en) * 1987-04-16 1989-01-27 Kuraray Co Continuous production of octa-2,7-dien-1-ol
JPS6448A (en) * 1987-06-22 1989-01-05 Ube Ind Ltd Production of 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic acid tetraester
JP2000186063A (en) * 1998-10-15 2000-07-04 Ube Ind Ltd Manufacture of biphenyl tetracarboxylic acid ester
JP2000273053A (en) * 1999-03-19 2000-10-03 Mitsubishi Chemicals Corp Production of conjugated alkadiene oligomers
JP2004131470A (en) * 2002-08-12 2004-04-30 Ube Ind Ltd Method for producing biphenyltetracarboxylic acid tetraester

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011162449A (en) * 2010-02-05 2011-08-25 Ube Industries Ltd Method for producing biphenyltetracarboxylic acid tetraester

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4292387B2 (en) Method for producing biphenyltetracarboxylic acid tetraester
JPS6233221B2 (en)
JP6269260B2 (en) Method for producing biaryl compound
JP2009051848A (en) Production process of biphenyltetracarboxylic acid tetraester
JP4380164B2 (en) Method for producing biphenyls
US5767303A (en) Process of producing carbonic diester
US6914152B2 (en) Method for producing biphenyl and its derivatives
KR970002901B1 (en) Method for stabilizing rhodium compound
JP4978113B2 (en) Method for producing biphenyls
JPS60246346A (en) Manufacture of higher aryl ester
EP0366177A1 (en) Improved process for preparing di-alkyl carbonates
JP5540626B2 (en) Method for producing biphenyls
JP5960382B2 (en) Continuous production method of biphenyls
US6914154B2 (en) Process for production of biphenyltetracarboxylic acid tetraesters
JP5463785B2 (en) Method for producing biphenyltetracarboxylic acid tetraester
JP2013202533A (en) Method for recovering palladium
JP5560853B2 (en) Method for producing biphenyls
JP2000186063A (en) Manufacture of biphenyl tetracarboxylic acid ester
JP6102623B2 (en) Method for producing high purity aromatic compound
JP2001302654A (en) Method for producing 3,3&#39;,4,4&#39;-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride
JP5552823B2 (en) Method for producing biphenyltetracarboxylic acid tetraester
JP5515501B2 (en) Method for producing biphenyltetracarboxylic acid tetraester
US7271281B2 (en) Preparation of 2,3,3′,4′ -biphenyltetracarboxylic acid tetraester
JP4556381B2 (en) Process for producing aliphatic monocarboxylic acid tin salt
JP2011162488A (en) Method for producing asymmetric biphenyltetracarboxylic acid tetraester

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Effective date: 20110728

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20110809

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111007

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120731