JP2011162449A - Method for producing biphenyltetracarboxylic acid tetraester - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an improved economical method for producing an asymmetric biphenyltetracarboxylic acid tetraester. <P>SOLUTION: The method for producing an asymmetric biphenyltetracarboxylic acid tetraester as a main product, comprising oxidation-coupling a phthalic acid diester in the presence of a catalyst comprising at least a Pd salt and a copper salt in the presence of molecular oxygen, is characterized by comprising a process (process 1) for reacting a reaction mixture in a temperature range of ≥150°C and <200°C for at least ≥0.5 hr, and a process (process 2) for reacting the reaction mixture in a temperature range of ≥200°C for ≥1 hr. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、分子状酸素の存在下、パラジウムを含む触媒を用いてフタル酸ジエステルを酸化カップリングさせてビフェニルテトラカルボン酸テトラエステル、特に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ような非対称ビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルを主たる生成物として製造するより経済的な製造方法に関する。   In the present invention, phthalic acid diester is oxidatively coupled with a catalyst containing palladium in the presence of molecular oxygen to form biphenyltetracarboxylic acid tetraester, particularly 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid tetra The present invention relates to a more economical production method for producing an asymmetric biphenyltetracarboxylic acid tetraester such as an ester as the main product.

フタル酸ジエステルを、分子状酸素の存在下、パラジウムを含む触媒を用いて酸化カップリングさせて非対称の2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸テトラエステル(以下、a−BPTTと略記することもある)を主たる生成物として製造する製造方法については、既にいくつかの例が知られている。   Phthalic acid diester is oxidatively coupled with a catalyst containing palladium in the presence of molecular oxygen to form an asymmetric 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid tetraester (hereinafter abbreviated as a-BPTT). There are already some examples of the production method for producing the main product.

例えば特許文献1には、分子状酸素の存在下、反応液中に有機パラジウム塩と有機銅塩とを存在させ、フタル酸ジエステルを酸化カップリングさせてa−BPTTを製造する製造方法が開示されている。具体的には、実施例16において、140℃、7時間の反応で、ビスアセチルアセトナートパラジウムキレート塩3.0ミリモルの使用量に対し20.4gのa−BPTTを得ている。ここでa−BPTTの生成に関し[生成物(モル数)/触媒パラジウム(モル数)]で表される触媒回転数(以下、TONと略記することもある)に着目すると、この方法におけるパラジウムのTONは約18と非常に低く、高価な貴金属であるパラジウムを多量に消費するので経済的に不利であるという問題があった。   For example, Patent Document 1 discloses a production method for producing a-BPTT by causing an organic palladium salt and an organic copper salt to be present in a reaction solution in the presence of molecular oxygen and oxidatively coupling a phthalic acid diester. ing. Specifically, in Example 16, by reaction at 140 ° C. for 7 hours, 20.4 g of a-BPTT was obtained with respect to the usage amount of bisacetylacetonate palladium chelate salt of 3.0 mmol. Here, focusing on the catalyst rotation speed (hereinafter sometimes abbreviated as TON) represented by [product (mole number) / catalyst palladium (mole number)] with respect to the production of a-BPTT, TON is very low, about 18, and has a problem that it is economically disadvantageous because it consumes a large amount of expensive noble metal palladium.

特許文献2には、分子状酸素の存在下、高温で、パラジウム塩と銅塩とを用い、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、フタル酸ジエステルを酸化カップリングさせることを特徴とするa−BPTTの製造方法が開示されている。
ここでは、実施例1で、a−BPTTの生成に係るTONが約129まで改良されたことが開示されているが、高価な貴金属であるパラジウムの利用効率は充分とは云えず、さらに改良の余地があった。
In Patent Document 2, phthalic acid diester is oxidatively coupled using palladium salt and copper salt at high temperature in the presence of molecular oxygen while continuously or intermittently replenishing β-diketone to the reaction system. A method for producing a-BPTT is disclosed.
Here, it is disclosed in Example 1 that TON related to the generation of a-BPTT has been improved to about 129, but the utilization efficiency of palladium, which is an expensive noble metal, is not sufficient, and further improvement is possible. There was room.

特開昭55−141417号公報JP 55-141417 A 特開昭61−106541号公報JP 61-106541 A

本発明の目的は、分子状酸素の存在下、パラジウムを含む触媒を用いて、フタル酸ジエステルを酸化カップリングさせてビフェニルテトラカルボン酸テトラエステル、特に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ような非対称ビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルを主たる生成物として製造する改良されて経済的な製造方法を提供することである。   The object of the present invention is to oxidatively couple a phthalic acid diester using a catalyst containing palladium in the presence of molecular oxygen to produce a biphenyltetracarboxylic acid tetraester, particularly 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetra. It is to provide an improved and economical process for producing asymmetric biphenyltetracarboxylic acid tetraesters such as carboxylic acid tetraesters as the main product.

すなわち、本発明は以下の各項に関する。
(1) 分子状酸素の存在下少なくともパラジウム塩と銅塩とからなる触媒を用い、フタル酸ジエステルを酸化カップリングさせ、主たる生成物として非対称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であって、反応混合物を150℃以上200℃未満の温度領域に少なくとも0.5時間以上保持して反応させる工程(工程1)、次いで反応混合物を200℃以上の温度領域に1時間以上保持して反応させる工程(工程2)、を含んで構成される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。
(2) β―ジカルボニル化合物を、断続的または連続的に反応混合液へ供給することを特徴とする前記(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。
(3) β−ジカルボニル化合物を、反応混合液が130℃以上の温度領域で、反応混合液へ断続的または連続的に供給することを特徴とする前記(2)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。
(4) β−ジカルボニル化合物が、アセチルアセトン又は2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオンのいずれかであることを特徴とする前記(2)又は(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。
That is, the present invention relates to the following items.
(1) A method for producing an asymmetric biphenyltetracarboxylic acid tetraester as a main product by oxidatively coupling a phthalic acid diester using a catalyst comprising at least a palladium salt and a copper salt in the presence of molecular oxygen, A step of reacting the reaction mixture by maintaining it in a temperature range of 150 ° C. or more and less than 200 ° C. for at least 0.5 hour or more (Step 1), and then a step of reacting the reaction mixture by maintaining in a temperature region of 200 ° C. or more for 1 hour or more (Process 2) is comprised, The manufacturing method of the biphenyl tetracarboxylic acid tetraester characterized by the above-mentioned.
(2) The method for producing a biphenyltetracarboxylic acid tetraester as described in (1) above, wherein the β-dicarbonyl compound is intermittently or continuously supplied to the reaction mixture.
(3) The biphenyltetracarboxylic acid as described in (2) above, wherein the β-dicarbonyl compound is intermittently or continuously supplied to the reaction mixture in a temperature range where the reaction mixture is 130 ° C. or higher. Method for producing tetraester.
(4) The β-dicarbonyl compound is acetylacetone or 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione, as described in (2) or (3) above A method for producing biphenyltetracarboxylic acid tetraester.

本発明によって、分子状酸素の存在下、パラジウムを含む触媒を用いて、フタル酸ジエステルを酸化カップリングさせてビフェニルテトラカルボン酸テトラエステル、特に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ような非対称ビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルを主たる生成物として製造するより経済的な製造方法を提供することができる。   According to the present invention, a phthalic acid diester is oxidatively coupled with a catalyst containing palladium in the presence of molecular oxygen to form a biphenyltetracarboxylic acid tetraester, particularly 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid. It is possible to provide a more economical production method for producing an asymmetric biphenyltetracarboxylic acid tetraester such as a tetraester as a main product.

実施例3で使用した反応装置を概略示す図である。3 is a diagram schematically showing a reaction apparatus used in Example 3. FIG.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明で用いることができる原料のフタル酸ジエステルとしては、フタル酸ジメチルエステル、フタル酸ジエチルエステル、フタル酸ジプロピルエステル、フタル酸ジブチルエステル、フタル酸ジオクチルエステル、フタル酸ジフェニルエステルなどを好適に挙げることができる。これらの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などと、水酸基を有する化合物、例えば低級脂肪族アルコール、芳香族アルコール、フェノール類などとを反応して容易に得ることができる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Preferred examples of the phthalic acid diester that can be used in the present invention include dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dipropyl phthalate, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, and diphenyl phthalate. be able to. These phthalic acid diesters can be easily obtained by reacting phthalic acid, phthalic anhydride, phthalic acid halide, and the like with a compound having a hydroxyl group, such as lower aliphatic alcohols, aromatic alcohols, and phenols. it can.

本発明で触媒として使用するパラジウム塩としては、例えば塩化パラジウム、臭化パラジウム、硝酸パラジウム、硫酸パラジウム、水酸化パラジウム、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)パラジウムなどを具体例として挙げることができる。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、水酸化パラジウム、及び硝酸パラジウムは、高い触媒活性を示すので好適である。   Examples of the palladium salt used as a catalyst in the present invention include palladium chloride, palladium bromide, palladium nitrate, palladium sulfate, palladium hydroxide, palladium acetate, palladium trifluoroacetate, palladium propionate, palladium pivalate, trifluoromethanesulfonic acid. Specific examples include palladium, bis (acetylacetonato) palladium, and bis (1,1,1-5,5,5-hexafluoroacetylacetonato) palladium. In particular, palladium acetate, palladium propionate, palladium pivalate, palladium trifluoroacetate, palladium hydroxide, and palladium nitrate are preferable because they exhibit high catalytic activity.

パラジウム塩の使用量は、反応原料のフタル酸ジエステル1モルに対して、1×10−5〜1×10−2倍モル、好ましくは5×10−5〜5×10−4倍モル、より好ましくは8×10−5〜3×10−4倍モル、更に好ましくは1×10−4〜2×10−4倍モルである。本規定の範囲より多くパラジウムを使用すると、TON向上効果が十分でなくなることがある。一方、本規定の範囲より少ないパラジウムを使用すると、反応バッチあたりの生成物の収量が低くなり、実用的でなくなることがある。 The amount of the palladium salt used is 1 × 10 −5 to 1 × 10 −2 times mol, preferably 5 × 10 −5 to 5 × 10 −4 times mol, with respect to 1 mol of phthalic acid diester as a reaction raw material. The amount is preferably 8 × 10 −5 to 3 × 10 −4 times mol, more preferably 1 × 10 −4 to 2 × 10 −4 times mol. If palladium is used in an amount greater than the specified range, the TON improvement effect may not be sufficient. On the other hand, if less palladium is used than this specified range, the yield of product per reaction batch may be low and impractical.

本発明で触媒として使用する銅塩としては、例えば酢酸銅、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具体例として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)銅は、酸化カップリング反応を促進する効果が高いので好適である。これらの銅塩は、無水物でも水和物でも、好適に用いることができる。   Examples of the copper salt used as a catalyst in the present invention include copper acetate, copper propionate, copper normal butyrate, copper 2-methylpropionate, copper pivalate, copper lactate, copper butyrate, copper benzoate, and copper trifluoroacetate. Bis (acetylacetonato) copper, bis (1,1,1-5,5,5-hexafluoroacetylacetonato) copper, copper chloride, copper bromide, copper iodide, copper nitrate, copper nitrite, sulfuric acid Specific examples include copper, copper phosphate, copper oxide, copper hydroxide, copper trifluoromethanesulfonate, copper paratoluenesulfonate, and copper cyanide. In particular, copper acetate, copper propionate, normal butyrate, copper pivalate, and bis (acetylacetonato) copper are preferable because they have a high effect of promoting the oxidative coupling reaction. These copper salts can be suitably used in the form of anhydrides or hydrates.

銅塩の使用量は、パラジウム塩に対して、好ましくは1〜10倍モル、より好ましくは3〜8倍モル、更に好ましくは4〜6倍モルである。   The amount of the copper salt used is preferably 1 to 10 times mol, more preferably 3 to 8 times mol, and still more preferably 4 to 6 times mol based on the palladium salt.

本発明で好適に用いられるβ−ジカルボニル化合物は、脂肪族及び芳香族のβ-ジカルボニル化合物のいずれでもあってもよい。具体例としては、アセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、トリフルオロアセチルアセトン、2,4−ペンタンジオン、2,4−ヘキサンジオン、2,4−ヘプタンジオン、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−2,4−ヘキサンジオンなどの1,3−ジケトン類、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、3−オキソ吉草酸メチルなどのアシル酢酸エステル類、ベンゾイル酢酸エチルなどのアルコイル酢酸エステル類、マロン酸ジエチル、メルドラム酸などのマロン酸エステル類などを好適に挙げることができる。これらの中でも、好ましくは1,3−ジケトン類である。   The β-dicarbonyl compound preferably used in the present invention may be either an aliphatic or aromatic β-dicarbonyl compound. Specific examples include acetylacetone, benzoylacetone, trifluoroacetylacetone, 2,4-pentanedione, 2,4-hexanedione, 2,4-heptanedione, 1,3-diphenyl-1,3-propanedione, 1, 1,3-diketones such as 1,1-trifluoro-2,4-hexanedione, acylacetates such as methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate and methyl 3-oxovalerate, alcoylacetic acid such as ethyl benzoylacetate Preferable examples include esters, malonic acid esters such as diethyl malonate and Meldrum's acid. Among these, 1,3-diketones are preferable.

本発明の反応は、分子状酸素の存在下で行われる。分子状酸素は、純酸素ガスでもよいが、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、或いは空気を好適に用いることができる。具体的な供給方法としては、例えば、反応混合液の液面に沿って分子状酸素含有ガスを流通させて気液接触させる方法、反応混合物の上部に設けられたノズルから前記ガスを噴出させて吹き込む方法、反応混合物の底部に設けられたノズルから前記ガスを気泡状で供給しその気泡を反応混合液中に流動させて気液接触させる方法、反応混合液の底部に設けられた多孔板から前記ガスを気泡状で供給する方法、或は導管内に反応混合液を流動させその反応混合液に導管の側部から前記ガスを気泡状に噴出させる方法などを好適に挙げることができる。供給量は種類や供給方法によって異なるが、例えば空気を用いる場合には、反応液1000ミリリットル当たり約1〜20000ミリリットル/分、特に10〜10000ミリリットル/分の供給速度で、反応混合液中に均一に行き渡るように供給することが好ましい。   The reaction of the present invention is carried out in the presence of molecular oxygen. The molecular oxygen may be pure oxygen gas, but considering the risk of explosion, the oxygen content is diluted to about 5% to 50% by volume with an inert gas such as nitrogen gas or carbon dioxide. A mixed gas or air can be suitably used. Specific supply methods include, for example, a method in which a molecular oxygen-containing gas is circulated along the liquid surface of the reaction mixture and brought into gas-liquid contact, and the gas is ejected from a nozzle provided at the top of the reaction mixture. A method of blowing, a method of supplying the gas in the form of bubbles from a nozzle provided at the bottom of the reaction mixture, and causing the bubbles to flow into the reaction mixture and bringing them into gas-liquid contact, from a perforated plate provided at the bottom of the reaction mixture Preferred examples include a method of supplying the gas in the form of bubbles, or a method in which the reaction mixture is flowed into the conduit and the gas is ejected into the reaction mixture from the side of the conduit. The supply amount varies depending on the type and supply method. For example, when air is used, it is uniform in the reaction mixture at a supply rate of about 1 to 20000 ml / min, particularly 10 to 10000 ml / min per 1000 ml of the reaction solution. It is preferable to supply so that it may spread.

本発明において、反応溶媒を用いても構わないが、反応原料が反応条件下で液体のときは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エステル化合物、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好適に挙げることができる。   In the present invention, a reaction solvent may be used, but may not be used when the reaction raw material is liquid under the reaction conditions. Industrially, it is preferable to use substantially no reaction solvent. In the case of using a reaction solvent, for example, organic ester compounds such as ethylene glycol diacetate and dimethyl adipate, and ketone compounds such as n-butyl methyl ketone, methyl ethyl ketone, and isopropyl ethyl ketone can be preferably exemplified.

本発明の製造方法の第一の特徴は、分子状酸素の存在下少なくともパラジウム塩と銅塩とからなる触媒を用い、フタル酸ジエステルを酸化カップリングさせ、主たる生成物として非対称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であって、反応混合物を加熱して酸化カップリング反応を行う際に、工程(1)すなわち反応混合物を150℃以上200℃未満の温度領域に少なくとも0.5時間以上保持して反応させる工程、次いで工程(2)すなわち反応混合物を200℃以上の温度領域に1時間以上保持して反応させる工程、を含んで構成するところにある。すなわち、本発明では、反応混合物を200℃以上の温度領域に1時間以上保持して反応させる主な反応工程である工程(2)の前に、反応混合物を150℃以上200℃未満の温度領域で0.5時間以上保持して反応させる工程(1)を行う。この工程(1)を行うことによって、反応混合液中に、触媒の活性種が十分に生成すると推定できるが、その結果、主な反応工程である工程(2)での反応効率が向上して、反応工程全体として、a−BPTTの生成に係る触媒回転数(TON)を顕著に向上させることができる。   The first feature of the production method of the present invention is that a catalyst composed of at least a palladium salt and a copper salt is used in the presence of molecular oxygen to oxidatively couple a phthalic acid diester, and the main product is an asymmetric biphenyltetracarboxylic acid tetrachloride. In the method for producing an ester, when the reaction mixture is heated to carry out an oxidative coupling reaction, the step (1), that is, the reaction mixture is maintained in a temperature range of 150 ° C. or higher and lower than 200 ° C. for at least 0.5 hour or longer. And then the step (2), that is, the step of reacting the reaction mixture while maintaining the reaction mixture in a temperature range of 200 ° C. or higher for 1 hour or longer. That is, in the present invention, before the step (2), which is the main reaction step in which the reaction mixture is kept in the temperature region of 200 ° C. or higher for 1 hour or more and reacted, the reaction mixture is heated to a temperature region of 150 ° C. or higher and lower than 200 ° C. The step (1) of reacting by holding for 0.5 hour or longer is performed. By performing this step (1), it can be estimated that the active species of the catalyst is sufficiently generated in the reaction mixture, but as a result, the reaction efficiency in step (2) which is the main reaction step is improved. As a whole reaction step, the catalyst rotation speed (TON) related to the production of a-BPTT can be remarkably improved.

本発明において、反応混合物を150℃以上200℃未満の温度領域に少なくとも0.5時間以上保持して反応させる工程(1)を経ずに直に200℃以上の高温で反応を行ったり、工程(1)の時間が短すぎたり或いは工程(1)の温度が低すぎたりすると、反応混合液中の触媒の活性種が十分に生成しないまま、その前駆体が200℃以上の高温に晒されて分解するなどし、もはや活性種が生成されなくなるため、その後の主な反応工程である工程(2)では、反応効率を高くすることが難しくなる。工程(1)の反応温度領域は、150℃以上200℃未満であるが、より好ましくは150℃〜190℃である。   In the present invention, the reaction mixture may be reacted at a high temperature of 200 ° C. or higher directly without passing through the step (1) in which the reaction mixture is kept in a temperature range of 150 ° C. or higher and lower than 200 ° C. for at least 0.5 hour. If the time of (1) is too short or the temperature of step (1) is too low, the precursor is exposed to a high temperature of 200 ° C. or more without sufficiently producing active species of the catalyst in the reaction mixture. In the process (2), which is the main reaction process thereafter, it is difficult to increase the reaction efficiency. The reaction temperature region in step (1) is 150 ° C. or higher and lower than 200 ° C., and more preferably 150 ° C. to 190 ° C.

本発明において、反応混合物を200℃以上の温度領域に1時間以上保持して反応させる工程(2)の反応温度領域は、好ましくは200〜250℃、より好ましくは200〜240℃である。反応温度が低すぎると、活性種の生成が十分であった場合でも反応速度が遅く、反応効率を高くするのが難しい。また反応温度が高すぎると、触媒の失活を招くため好ましくない。   In the present invention, the reaction temperature region in the step (2) in which the reaction mixture is allowed to react for 1 hour or more in a temperature region of 200 ° C. or higher is preferably 200 to 250 ° C., more preferably 200 to 240 ° C. If the reaction temperature is too low, the reaction rate is slow even when the generation of active species is sufficient, and it is difficult to increase the reaction efficiency. On the other hand, if the reaction temperature is too high, the catalyst is deactivated.

本発明において、反応時間は、工程(1)と工程(2)の条件を満たせば限定はなく適宜決定されればよいが、通常全体の反応時間は1.5〜30時間、好ましくは5〜20時間、より好ましくは5〜10時間程度である。このうち、工程(1)の150℃以上200℃未満の温度領域に保持する時間は、0.5時間以上、好ましくは1時間以上、より好ましくは2時間以上であり、反応時間全体の好ましくは7割以下、より好ましくは6割以下、さらに好ましくは4割以下である。150℃以上200℃未満の温度領域に保持する時間が、短すぎると触媒の活性種の生成が十分でなく、その後の工程(2)での反応効率を高めることが難しくなる。150℃以上200℃未満の温度領域に保持する時間は、長時間でも構わないが、反応速度が比較的低い温度領域で反応を長時間行うことは、反応時間全体としての反応効率の低下に繋がりかねない。このため、通常は20時間以下、好ましくは10時間以下、より好ましくは5時間以下である。
ここで、反応時間とは、反応混合物が150℃以上の温度領域にある、実質的に反応が起こっていると思われる時間のことである。150℃未満でも反応しない訳ではないが、反応速度が極めて低いので反応時間には含まない。
In the present invention, the reaction time is not limited as long as the conditions of the step (1) and the step (2) are satisfied, and may be appropriately determined. Usually, the entire reaction time is 1.5 to 30 hours, preferably 5 to 5 hours. It is about 20 hours, more preferably about 5 to 10 hours. Of these, the time for maintaining in the temperature range of 150 ° C. or more and less than 200 ° C. in step (1) is 0.5 hour or more, preferably 1 hour or more, more preferably 2 hours or more, preferably the entire reaction time. 70% or less, more preferably 60% or less, and still more preferably 40% or less. If the time for holding in the temperature range of 150 ° C. or higher and lower than 200 ° C. is too short, the generation of the active species of the catalyst is not sufficient, and it becomes difficult to increase the reaction efficiency in the subsequent step (2). The time for maintaining the temperature in the temperature range of 150 ° C. or more and less than 200 ° C. may be long, but performing the reaction for a long time in a temperature region where the reaction rate is relatively low leads to a decrease in reaction efficiency as a whole reaction time. It might be. For this reason, it is usually 20 hours or less, preferably 10 hours or less, more preferably 5 hours or less.
Here, the reaction time is a time during which the reaction mixture is in a temperature range of 150 ° C. or higher and the reaction is considered to occur substantially. Although it does not react even if it is less than 150 ° C., it is not included in the reaction time because the reaction rate is extremely low.

本発明において、反応開始後の反応混合液の温度制御の仕方は、工程(1)と工程(2)の条件を満たせば特に限定されない。すなわち、一定温度で一定時間保持した後昇温し、続く反応を一定温度下に保持して行ってもよく、また序々に加熱や冷却を行って、反応混合液の温度を連続的に上昇或いは下降させながら行ってもよい。   In the present invention, the method of controlling the temperature of the reaction mixture after the start of the reaction is not particularly limited as long as the conditions of step (1) and step (2) are satisfied. That is, the temperature may be raised after being held at a certain temperature for a certain time, and the subsequent reaction may be carried out at a certain temperature, or the temperature of the reaction mixture may be continuously increased by heating or cooling gradually. You may go while lowering.

本発明を工業的に実施するにあたり、反応方式による制限は受けず、回分式でも連続式でも実施することができる。連続式で反応を行う場合は、複数の反応槽を直列に連結した反応装置を用い、1槽目の温度を工程(1)の温度領域に設定し、2槽目以降の反応槽の温度を1槽目より高くして工程(2)の温度領域に設定するか、多段翼槽型反応装置や管型反応装置を用い、原料混合液の入口側の温度を工程(1)の温度領域に設定し、出口側の温度を入口側よりも高くして工程(2)の温度領域に設定することが、定常運転状態において反応混合液を段階的に加熱する上で好適である。
なお、本発明で用いる反応装置は、加熱機能、攪拌機能、ガスなどの供給や排出機能を備えたものであれば従来公知の反応装置を好適に用いることができるので、特に限定されるものではない。
In carrying out the present invention industrially, it is not limited by the reaction method, and can be carried out either batchwise or continuously. When the reaction is carried out continuously, a reaction apparatus in which a plurality of reaction tanks are connected in series is used, the temperature of the first tank is set in the temperature range of step (1), and the temperature of the reaction tanks after the second tank is set. Set the temperature higher than the first tank to the temperature range of step (2), or use a multistage blade tank reactor or tube reactor, and change the temperature of the inlet of the raw material mixture to the temperature range of step (1) It is preferable to set the temperature on the outlet side to be higher than that on the inlet side and set the temperature range in the step (2) in order to heat the reaction mixture stepwise in the steady operation state.
The reaction apparatus used in the present invention is not particularly limited as long as it has a heating function, a stirring function, a gas supply / discharge function, and the like, and a conventionally known reaction apparatus can be suitably used. Absent.

本発明の製造方法の更なる特徴は、製造中に、好ましくは、β−ジカルボニル化合物を、断続的または連続的に反応混合液へ供給するところにある。
ここで「断続的または連続的」は、所定間隔の供給停止期間を挟んだ断続供給または連続供給を意味する。すなわち、本発明は、分子状酸素の存在下少なくともパラジウム塩と銅塩とβ−ジカルボニル化合物とからなる触媒を用いてフタル酸エステルを酸化カップリングさせ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おいて、酸化カップリング反応中にその反応混合液に、β−ジカルボニル化合物を供給停止期間が好ましくは30分間未満より好ましくは10分間未満(断続供給)から0分(連続供給)で供給することを特徴とする。
β−ジカルボニル化合物の供給の間隔(供給停止期間)が30分間以上になると、高価な貴金属であるパラジウムの消費量を抑制することが困難になり、[生成物(モル数)/触媒パラジウム(モル数)]で示されるTONが低くなって、より経済的な製造方法を得ることが難しくなることがある。
A further feature of the production process of the present invention is that during the production, the β-dicarbonyl compound is preferably fed intermittently or continuously to the reaction mixture.
Here, “intermittent or continuous” means intermittent supply or continuous supply across a supply stop period of a predetermined interval. That is, the present invention relates to a method for producing a biphenyltetracarboxylic acid tetraester in which a phthalic acid ester is oxidatively coupled using a catalyst comprising at least a palladium salt, a copper salt, and a β-dicarbonyl compound in the presence of molecular oxygen. During the oxidative coupling reaction, a β-dicarbonyl compound is supplied to the reaction mixture preferably in less than 30 minutes, more preferably in less than 10 minutes (intermittent supply) to 0 minute (continuous supply). And
When the supply interval of β-dicarbonyl compound (supply stop period) is 30 minutes or more, it becomes difficult to suppress the consumption of palladium, which is an expensive noble metal, and [product (number of moles) / catalyst palladium ( The TON indicated by the number of moles)] may become low and it may be difficult to obtain a more economical production method.

さらに、β−ジカルボニル化合物は、反応混合液の温度が130℃以上で断続的または連続的に、反応混合液へ供給することが好ましい。反応を開始するために反応混合液を昇温させるが、その際、反応混合液の温度が低い状態で供給を開始すると、β−ジカルボニル化合物が蒸発や分解しないので反応系内に過剰のβ−ジカルボニル化合物が存在しやすくなり、反応の阻害要因となるために好ましくない。特に反応開始時に130℃未満の温度で(仕込みとして)パラジウム塩とともに供給し、その後高温に加熱して反応を開始させることは、触媒の失活を招くことがある。
よって本発明においては、β−ジカルボニル化合物の供給開始温度は、反応混合液の温度が130℃以上、好ましくは140℃以上、より好ましくは150℃以上である。
Further, the β-dicarbonyl compound is preferably supplied to the reaction mixture intermittently or continuously at a temperature of the reaction mixture of 130 ° C. or higher. In order to start the reaction, the temperature of the reaction mixture is increased. At this time, if the supply is started in a state where the temperature of the reaction mixture is low, the β-dicarbonyl compound does not evaporate or decompose. -It is not preferable because a dicarbonyl compound is likely to be present, which becomes a reaction inhibiting factor. In particular, supplying the palladium salt together with a palladium salt at a temperature of less than 130 ° C. at the start of the reaction and then heating to a high temperature to start the reaction may lead to deactivation of the catalyst.
Accordingly, in the present invention, the supply start temperature of the β-dicarbonyl compound is such that the temperature of the reaction mixture is 130 ° C. or higher, preferably 140 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher.

β−ジカルボニル化合物の供給量は、反応時の圧力、反応温度などの影響を勘案し適宜決定する必要があるが、通常は使用するパラジウム塩に対して、1時間あたり0.1〜50倍モル、好ましくは1〜10倍モル、より好ましくは2〜9倍モル、更に好ましくは3〜8倍モルの割合で断続的または連続的に供給することが好適である。
供給に際してのβ−ジカルボニル化合物の状態及び形態は特に限定されない。β-ジカルボニル化合物が液体であればそのまま送液ポンプなどにより断続的または連続的に供給しても良く、β-ジカルボニル化合物を例えば反応原料のフタル酸エステルに溶解した溶液として、送液ポンプなどによって断続的または連続的に反応系へ供給しても良い。
The supply amount of the β-dicarbonyl compound needs to be determined appropriately in consideration of the influence of the pressure during the reaction, the reaction temperature, etc., but is usually 0.1 to 50 times per hour with respect to the palladium salt used. It is suitable to supply intermittently or continuously at a mole ratio, preferably 1 to 10 moles, more preferably 2 to 9 moles, and even more preferably 3 to 8 moles.
The state and form of the β-dicarbonyl compound at the time of supply are not particularly limited. If the β-dicarbonyl compound is a liquid, it may be supplied intermittently or continuously by a liquid feed pump or the like. The liquid feed pump may be a solution in which the β-dicarbonyl compound is dissolved in, for example, a phthalate ester as a reaction raw material. It may be supplied intermittently or continuously to the reaction system.

本発明の製造方法において、反応圧力は特に制限はなく、触媒や分子状酸素、β−ジカルボニル化合物が所定の濃度範囲で反応系内に滞留できれば、減圧、常圧、加圧のいずれの条件でも差し支えない。通常は、設備や操作が簡便になるため常圧が好ましい。   In the production method of the present invention, the reaction pressure is not particularly limited. If the catalyst, molecular oxygen, and β-dicarbonyl compound can stay in the reaction system within a predetermined concentration range, any conditions of reduced pressure, normal pressure, and increased pressure are used. But it doesn't matter. Usually, normal pressure is preferred because facilities and operations become simple.

次に、本発明の製造方法について実施例などを用いて説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Next, the manufacturing method of this invention is demonstrated using an Example etc. In addition, this invention is not limited to a following example.

以下の実施例では、反応原料としてフタル酸ジメチルエステル(以下、DMPと略すこともある)を用いて、酸化カップリング反応の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)を製造している。ここで、酸化カップリング反応生成物中の異性体である3,4,3’,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、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)、及び主たる生成物であるa−BPTTに対する触媒回転数(以下、TONと略記することもある)は、次の計算式に従って算出した。   In the following examples, dimethyl phthalate (hereinafter sometimes abbreviated as DMP) is used as a reaction raw material, and biphenyltetracarboxylic acid tetramethyl ester (hereinafter abbreviated as BPTT), which is a product of an oxidative coupling reaction. Sometimes manufactured). Here, 3,4,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid tetramethyl ester (hereinafter sometimes abbreviated as s-BPTT) which is an isomer in the oxidative coupling reaction product, Production ratio of 3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid tetramethyl ester (hereinafter also abbreviated as a-BPTT) (hereinafter also abbreviated as S / A), and main product The catalyst rotation speed for a certain a-BPTT (hereinafter also abbreviated as TON) was calculated according to the following calculation formula.

Figure 2011162449
Figure 2011162449

〔実施例1〕
攪拌機と空気供給用導管とを備えた内容積0.5リットルのSUS製反応器を用い、以下の要領で酸化カップリング反応を行なった。
反応器にフタル酸ジメチルエステル2.40モル、酢酸パラジウム0.36ミリモル、アセチルアセトン銅2.0ミリモルを加えた後、その反応混合液に空気を260ミリリットル/分でバブリングさせ更に400rpmの回転速度で攪拌機を回転させ攪拌しながら、反応混合液を約2℃/分の昇温速度で165℃まで昇温した。165℃到達後3時間後まで165℃の温度で酸化カップリング反応を行った。その後、約1℃/分の昇温速度で反応液を200℃に加熱し、200℃到達後3時間後まで200℃の温度で反応を行った。さらにその後約2℃/分の昇温速度で反応液を235℃に加熱し、235℃到達後1時間後まで235℃の温度で反応を行った。反応時間は約8時間であった。
反応混合液をサンプリングし、10ミリモル濃度のりん酸Na緩衝溶液とアセトニトリルとで希釈し、高速液体クロマトグラフィー(以下、HPLCと略すこともある)にて各生成物を定量した。
結果を表1に示した。TONは176であった。
[Example 1]
Using an SUS reactor having an internal volume of 0.5 liter equipped with a stirrer and an air supply conduit, an oxidative coupling reaction was performed as follows.
After adding 2.40 mol of dimethyl phthalate, 0.36 mmol of palladium acetate and 2.0 mmol of acetylacetone copper to the reactor, air was bubbled through the reaction mixture at 260 ml / min, and at a rotational speed of 400 rpm. The reaction mixture was heated to 165 ° C. at a rate of temperature increase of about 2 ° C./min while rotating the stirrer and stirring. The oxidative coupling reaction was carried out at a temperature of 165 ° C. until 3 hours after reaching 165 ° C. Thereafter, the reaction solution was heated to 200 ° C. at a rate of temperature increase of about 1 ° C./min, and reacted at a temperature of 200 ° C. until 3 hours after reaching 200 ° C. Further, the reaction solution was heated to 235 ° C. at a rate of temperature increase of about 2 ° C./min, and the reaction was performed at a temperature of 235 ° C. until 1 hour after reaching 235 ° C. The reaction time was about 8 hours.
The reaction mixture was sampled, diluted with 10 mM Na phosphate buffer solution and acetonitrile, and each product was quantified by high performance liquid chromatography (hereinafter sometimes abbreviated as HPLC).
The results are shown in Table 1. The TON was 176.

〔比較例1〕
攪拌機と空気供給用導管とを備えた内容積0.5リットルのSUS製反応器を用い、以下の要領で酸化カップリング反応を行なった。
反応器にフタル酸ジメチルエステル2.40モル、酢酸パラジウム0.36ミリモル、アセチルアセトン銅2.0ミリモルを加えた後、その反応混合液に空気を260ミリリットル/分でバブリングさせ更に400rpmの回転速度で攪拌機を回転させ攪拌しながら、反応混合液を約2.5℃/分の昇温速度で165℃まで昇温し、165℃の温度で酸化カップリング反応を行った。反応時間は約8時間であった。
反応混合液をサンプリングし、10ミリモル濃度のりん酸Na緩衝溶液とアセトニトリルとで希釈し、高速液体クロマトグラフィーにて各生成物を定量した。
結果を表1に示した。TONは81であった。
[Comparative Example 1]
Using an SUS reactor having an internal volume of 0.5 liter equipped with a stirrer and an air supply conduit, an oxidative coupling reaction was performed as follows.
After adding 2.40 mol of dimethyl phthalate, 0.36 mmol of palladium acetate and 2.0 mmol of acetylacetone copper to the reactor, air was bubbled through the reaction mixture at 260 ml / min, and at a rotational speed of 400 rpm. While rotating the stirrer and stirring, the reaction mixture was heated to 165 ° C. at a temperature increase rate of about 2.5 ° C./min, and an oxidative coupling reaction was performed at a temperature of 165 ° C. The reaction time was about 8 hours.
The reaction mixture was sampled, diluted with 10 mM Na phosphate buffer solution and acetonitrile, and each product was quantified by high performance liquid chromatography.
The results are shown in Table 1. The TON was 81.

〔比較例2〕
酸化カップリング反応を200℃の一定温度で行ったこと、反応時間が約6時間であったこと以外は、比較例1と同様の操作を行った。
結果を表1に示した。TONは73であった。
[Comparative Example 2]
The same operation as in Comparative Example 1 was performed except that the oxidative coupling reaction was performed at a constant temperature of 200 ° C. and the reaction time was about 6 hours.
The results are shown in Table 1. The TON was 73.

〔比較例3〕
酸化カップリング反応を235℃の一定温度で行ったこと以外は、比較例1と同様の操作を行った。
結果を表1に示した。TONは40であった。
[Comparative Example 3]
The same operation as in Comparative Example 1 was performed except that the oxidative coupling reaction was performed at a constant temperature of 235 ° C.
The results are shown in Table 1. The TON was 40.

〔比較例4〕
165℃の反応温度を140℃としたこと、200℃での反応時間を3時間から4時間に延長したこと以外は、実施例1と同様の操作を行った。
結果を表1に示した。TONは87であった。
[Comparative Example 4]
The same operation as in Example 1 was performed except that the reaction temperature at 165 ° C was 140 ° C and the reaction time at 200 ° C was extended from 3 hours to 4 hours.
The results are shown in Table 1. The TON was 87.

〔実施例2〕
攪拌機と空気供給用導管とを備えた内容積0.5リットルのSUS製反応器を用い、以下の要領で酸化カップリング反応を行なった。
反応器にフタル酸ジメチルエステル2.40モル、酢酸パラジウム0.36ミリモル、アセチルアセトン銅2.0ミリモルを加えた後、その反応混合液に空気を260ミリリットル/分でバブリングさせ更に400rpmの回転速度で攪拌機を回転させ攪拌しながら、反応混合液を約2℃/分の昇温速度で185℃まで昇温した。この時点から、アセチルアセトン(以下、acacHと略すこともある)のDMP溶液(acacH濃度3.0wt%)を約0.1ミリリットル/分で反応混合液に連続的に供給を開始した。185℃到達後2時間後まで185℃の温度で酸化カップリング反応を行い、その後、約1℃/分の昇温速度で反応液を200℃に加熱し、200℃到達後4時間後まで200℃の温度で反応を行った。この時点でアセチルアセトンのDMP溶液のフィードを停止し、その後約2℃/分の昇温速度で反応液を235℃に加熱し、235℃到達後2時間後まで235℃の温度で反応を行った。反応時間は約9時間となった。最終的なアセチルアセトンの供給量は13.2ミリモル、DMPの供給量は0.18モルとなった。
反応混合液をサンプリングし、10ミリモル濃度のりん酸Na緩衝溶液とアセトニトリルとで希釈し、高速液体クロマトグラフィーにて各生成物を定量した。
結果を表1に示した。TONは348であった。
[Example 2]
Using an SUS reactor having an internal volume of 0.5 liter equipped with a stirrer and an air supply conduit, an oxidative coupling reaction was performed as follows.
After adding 2.40 mol of dimethyl phthalate, 0.36 mmol of palladium acetate and 2.0 mmol of acetylacetone copper to the reactor, air was bubbled through the reaction mixture at 260 ml / min, and at a rotational speed of 400 rpm. The reaction mixture was heated to 185 ° C. at a rate of temperature increase of about 2 ° C./min while rotating the stirrer and stirring. From this point, a DMP solution (acacH concentration: 3.0 wt%) of acetylacetone (hereinafter sometimes abbreviated as acacH) was continuously fed to the reaction mixture at about 0.1 ml / min. The oxidative coupling reaction is performed at a temperature of 185 ° C. until 2 hours after reaching 185 ° C., and then the reaction solution is heated to 200 ° C. at a rate of temperature increase of about 1 ° C./min. The reaction was carried out at a temperature of ° C. At this time, the feeding of the DMP solution of acetylacetone was stopped, and then the reaction solution was heated to 235 ° C. at a rate of temperature increase of about 2 ° C./min, and the reaction was performed at a temperature of 235 ° C. until 2 hours after reaching 235 ° C. . The reaction time was about 9 hours. The final supply amount of acetylacetone was 13.2 mmol and the supply amount of DMP was 0.18 mol.
The reaction mixture was sampled, diluted with 10 mM Na phosphate buffer solution and acetonitrile, and each product was quantified by high performance liquid chromatography.
The results are shown in Table 1. The TON was 348.

〔比較例5〕
反応のスケールを3/4倍にしたことと、酸化カップリング反応を185℃の一定温度で行ったこと、185℃到達時点から反応終了時までアセチルアセトン30ミリモルをDMP200ミリリットルに溶解した溶液を約0.1ミリリットル/分で反応混合液に連続供給したこと以外は、実施例2と同様の操作を行った。反応時間は約8.5時間となった。最終的なアセチルアセトンの供給量は7.4ミリモル、DMPの供給量は0.30モルとなった。
結果を表1に示した。TONは281であった。
[Comparative Example 5]
The scale of the reaction was tripled, the oxidative coupling reaction was performed at a constant temperature of 185 ° C., and a solution of 30 mmol of acetylacetone dissolved in 200 ml of DMP from the time of reaching 185 ° C. to the end of the reaction was about 0 The same operation as in Example 2 was performed except that the reaction mixture was continuously supplied at 1 ml / min. The reaction time was about 8.5 hours. The final supply amount of acetylacetone was 7.4 mmol, and the supply amount of DMP was 0.30 mol.
The results are shown in Table 1. The TON was 281.

〔比較例6〕
酸化カップリング反応を200℃の一定温度で行ったこと、200℃到達時点から反応終了時までアセチルアセトンのDMP溶液(acacH濃度3.0wt%)を約0.1ミリリットル/分で反応混合液に連続供給したこと以外は、実施例2と同様の操作を行った。反応時間は約8.5時間となった。最終的なアセチルアセトンの供給量は17.0ミリモル、DMPの供給量は0.23モルとなった。
結果を表1に示した。TONは137であった。
[Comparative Example 6]
The oxidative coupling reaction was performed at a constant temperature of 200 ° C., and the DMP solution of acetylacetone (acacH concentration 3.0 wt%) was continuously added to the reaction mixture at about 0.1 ml / min from the time when the temperature reached 200 ° C. until the end of the reaction. The same operation as in Example 2 was carried out except that it was supplied. The reaction time was about 8.5 hours. The final supply amount of acetylacetone was 17.0 mmol, and the supply amount of DMP was 0.23 mol.
The results are shown in Table 1. The TON was 137.

〔実施例3〕
図1に示すような、原料供給ラインと気相部抜き出しラインと空気供給用ラインと追加添加溶液供給用ラインとを備え、さらに反応区域の液量が一定量に達すると、オーバーフローにより反応液が自重により抜き出されるように、反応器内部の所定の位置に液相部抜き出しラインを設置したガラス製反応器を2つ連結した反応装置を用い、以下の要領でカップリング反応を行なった。尚、第1の反応器の内容積は100ミリリットル、第2の反応器の内容積は50ミリリットルであり、第1の反応器から抜き出された反応混合液は第2の反応器に導入される。
フタル酸ジメチルエステル0.613モル、酢酸パラジウム0.09ミリモル、アセチルアセトン銅0.50ミリモルを第1の反応器に、DMP0.306ミリモル、酢酸パラジウム0.045ミリモル、アセチルアセトン銅0.25ミリモルを第2の反応器に仕込み、回転子により攪拌しながら、100ミリリットル/分の供給速度で空気の流通を開始した後、約2℃/分の速度で185℃に昇温した。185℃で30分間反応させた後、DMP0.613モルに対し、酢酸パラジウム0.09ミリモル、アセチルアセトン銅0.50ミリモル、アセチルアセトン1.6ミリモルからなる原料混合液を第1の反応器に約0.42ミリリットル/分で供給を開始した。同時に、DMP0.0613モルに対し、アセチルアセトン3.0ミリモルからなる添加物混合液を第2の反応器に約0.01ミリリットル/分で供給を開始した。さらに、第2の反応器のみを約1℃/分の速度で185℃から215℃に昇温した。反応混合液の供給とともに、液相部抜き出しラインより反応混合液がオーバーフローにより抜き出され、第1の反応区域の反応混合液量は、常に100ミリリットル、第2の反応区域の反応混合液量は常に50ミリリットルに保たれた。以降、第1の反応器内部の温度を185℃、第2の反応器内部の温度を235℃に保ちながら、原料混合液および添加物混合液の供給を継続し、反応を行った。反応混合液の第1の反応区域への平均滞留時間は約4時間、第2の反応区域への平均滞留時間は約2時間、合計で約6時間となった。
15時間経過後、反応混合液をサンプリングし、10ミリモルりん酸Na緩衝溶液とアセトニトリルで希釈し、高速液体クロマトグラフィー(以下HPLCと略すこともある)にて反応混合液の各成分の濃度を定量した。その結果に基づいて生成物のa−BPTTのTONを算出した。
結果を表2に示した。TONは145であった。
Example 3
As shown in FIG. 1, a raw material supply line, a gas phase part extraction line, an air supply line, and an additional additive solution supply line are provided, and when the amount of liquid in the reaction zone reaches a certain level, A coupling reaction was performed in the following manner using a reaction apparatus in which two glass reactors each having a liquid phase extraction line installed at a predetermined position inside the reactor so as to be extracted by its own weight. The internal volume of the first reactor is 100 milliliters, and the internal volume of the second reactor is 50 milliliters, and the reaction mixture extracted from the first reactor is introduced into the second reactor. The
0.613 mol of dimethyl phthalate, 0.09 mmol of palladium acetate and 0.50 mmol of acetylacetone copper were added to the first reactor, and 0.306 mmol of DMP, 0.045 mmol of palladium acetate and 0.25 mmol of acetylacetone copper were added to the first reactor. The reactor No. 2 was charged and air circulation was started at a supply rate of 100 ml / min while stirring with a rotor, and then the temperature was raised to 185 ° C. at a rate of about 2 ° C./min. After reacting at 185 ° C. for 30 minutes, a raw material mixture consisting of 0.09 mmol of palladium acetate, 0.50 mmol of acetylacetone copper and 1.6 mmol of acetylacetone was added to 0.613 mol of DMP in the first reactor. Feeding started at 42 ml / min. At the same time, an additive mixture composed of 3.0 mmol of acetylacetone relative to 0.0613 mol of DMP was started to be fed to the second reactor at about 0.01 ml / min. Further, only the second reactor was heated from 185 ° C. to 215 ° C. at a rate of about 1 ° C./min. Along with the supply of the reaction mixture, the reaction mixture is withdrawn from the liquid phase part extraction line due to overflow, the amount of the reaction mixture in the first reaction zone is always 100 ml, and the amount of the reaction mixture in the second reaction zone is Always kept at 50 ml. Thereafter, while maintaining the temperature inside the first reactor at 185 ° C. and the temperature inside the second reactor at 235 ° C., the supply of the raw material mixture and the additive mixture was continued to carry out the reaction. The average residence time of the reaction mixture in the first reaction zone was about 4 hours and the average residence time in the second reaction zone was about 2 hours, for a total of about 6 hours.
After 15 hours, the reaction mixture was sampled, diluted with 10 mM Na phosphate buffer solution and acetonitrile, and the concentration of each component of the reaction mixture was determined by high performance liquid chromatography (hereinafter sometimes abbreviated as HPLC). did. Based on the result, TON of the product a-BPTT was calculated.
The results are shown in Table 2. The TON was 145.

Figure 2011162449
Figure 2011162449

Figure 2011162449
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本発明によって、分子状酸素の存在下、パラジウムを含む触媒を用いて、フタル酸ジエステルを酸化カップリングさせてビフェニルテトラカルボン酸テトラエステル、特に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ような非対称ビフェニルテトラカルボン酸テトラエステルを主たる生成物として製造するより経済的な製造方法を提供することができる。   According to the present invention, a phthalic acid diester is oxidatively coupled with a catalyst containing palladium in the presence of molecular oxygen to form a biphenyltetracarboxylic acid tetraester, particularly 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid. It is possible to provide a more economical production method for producing an asymmetric biphenyltetracarboxylic acid tetraester such as a tetraester as a main product.

1 :原料供給ライン
2(2−1、2−2): 反応区域
3: 攪拌装置
4:気相部抜き出しライン
5:液相部抜き出しライン
6:空気供給用ライン
7:追加添加溶液供給ライン
1: Raw material supply line 2 (2-1, 2-2): Reaction zone 3: Stirrer 4: Gas phase part extraction line 5: Liquid phase part extraction line 6: Air supply line 7: Additional added solution supply line

Claims (4)

分子状酸素の存在下少なくともパラジウム塩と銅塩とからなる触媒を用い、フタル酸ジエステルを酸化カップリングさせ、主たる生成物として非対称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であって、反応混合物を150℃以上200℃未満の温度領域に少なくとも0.5時間以上保持して反応させる工程(工程1)、次いで反応混合物を200℃以上の温度領域に1時間以上保持して反応させる工程(工程2)、を含んで構成される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 method for producing an asymmetric biphenyltetracarboxylic acid tetraester as a main product by oxidatively coupling a phthalic acid diester using a catalyst comprising at least a palladium salt and a copper salt in the presence of molecular oxygen, comprising: A step of maintaining and reacting at a temperature range of 150 ° C. or more and less than 200 ° C. for at least 0.5 hours (step 1), and a step of reacting the reaction mixture while maintaining the reaction mixture at a temperature range of 200 ° C. or more for 1 hour or more (step 2) ), And a process for producing a biphenyltetracarboxylic acid tetraester. β―ジカルボニル化合物を、断続的または連続的に反応混合液へ供給することを特徴とする請求項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。   The method for producing a biphenyltetracarboxylic acid tetraester according to claim 1, wherein the β-dicarbonyl compound is intermittently or continuously supplied to the reaction mixture. β−ジカルボニル化合物を、反応混合液が130℃以上の温度領域で、反応混合液へ断続的または連続的に供給することを特徴とする請求項2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 production of biphenyltetracarboxylic acid tetraester according to claim 2, wherein the β-dicarbonyl compound is intermittently or continuously supplied to the reaction mixture in a temperature range of 130 ° C or higher in the reaction mixture. Method. β−ジカルボニル化合物が、アセチルアセトン又は2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオンのいずれかであることを特徴とする請求項2又は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 biphenyltetracarboxylic acid tetraester according to claim 2 or 3, wherein the β-dicarbonyl compound is acetylacetone or 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione. Manufacturing method.
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