JP3109752B2 - ポリ芳香族酸の製造方法 - Google Patents

ポリ芳香族酸の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の背景】本発明は、分子状の酸素を用いるポリア
ルキルポリ芳香族化合物の触媒的な酸化による、高性能
プラスチック産業において利用されるポリカルボキシル
ポリ芳香族酸の製造、および、新規な、ハロゲンをもた
ない、酸化用の触媒に関するものである。
【0002】
【従来の技術】米国特許3,115,520において
は、少なくとも1つ、好ましくは2つ以上の酸化性置換
基を有する芳香族炭化水素は、例えば酢酸のような1分
子当り2から6個の炭素原子を有する一塩基性脂肪族酸
反応媒体のような適当な溶媒の存在下、かつマンガンお
よび/またはコバルトのような公知の酸化性触媒の存在
下、かつ臭素源の存在下において、注意深くコントロー
ルされた状態で、酸化性ガスと接触させることによっ
て、カルボン酸生成物に変えることができるということ
が知られている。従来技術の好ましい混合金属触媒は、
他金属化合物一重量部あたり、1から2重量部のマンガ
ン塩の割合で、マンガン化合物を有する。
【0003】芳香族酸を製造するための、アルキル芳香
族化合物の自動酸化は、1958年アメリカ合衆国で、
Safferなどに付与された一連の5件の特許、つま
り米国特許2,833,816−820号中で発表され
た。これらの特許は、触媒量の重金属カルボン酸塩、た
とえば、カルボン酸マンガンおよび臭素の使用を示し
た。米国特許2,833,816において発表された触
媒は、マンガン、コバルト、ニッケル、クロム、バナジ
ウム、モリブデン、タングステン、スズおよびセリウム
好ましくは、マンガンおよびコバルトからなるグループ
から選ばれた重金属または金属の混合物、および1〜8
個の炭素原子を有する脂肪族酸、および臭素源を含む。
その金属は、金属として、金属錯体として、あるいは塩
として、好ましくは脂肪族カルボン酸の塩のかたちで供
給される。混合された金属触媒は、一重量部のコバルト
と一から三重量部のマンガンを含む混合物により例示さ
れる。臭素は、臭素元素、臭化水素酸、イオン性臭化
塩、あるいは、臭素を含有する有機化合物として、供給
されうる。臭化金属塩は、直接加えてもいいし、上記の
これらの成分の原料を使った反応の間に形成してもいい
が、芳香族反応体の濃度にもとづいて、0.1から10
重量パーセントの量で存在すべきである。この触媒の存
在下、酸化されてもよい芳香族化合物は、第一アルキル
炭素あるいは第二アルキル炭素を通して結合したアルキ
ル基を含む。
【0004】線状ジカルボキシポリフェニル類は、液晶
ポリマーにおいて、大いに使用されている。例えば、テ
レフタル酸を、4,4′−ジカルボキシ ビフェニルあ
るいは4,4″−ジカルボキシ−p−ターフェニルにか
えることによって、ポリエステル重合体の剛性および安
定性が大きくなり、その結果、性能の特性が改良され
る。しかし、現在まで、そのような利点は、線状ジカル
ボキシポリフェニル類の環境的に安全で、経済的な製造
方法がなかったため、利用できなかった。
【0005】それらの方法がどれも、商業的に応用され
ていなかったにもかかわらず、従来技術において、たく
さんの4,4′−ジカルボキシ ビフェニルの製造方法
が述べられた。英国特許2,155,921では、フッ
化水素および三フッ化ホウ素(HF/BF3 )の存在下
での4−アルキルビフェニルのカルボキシル化、つづい
て、アルキル基の酸化について教示している。この方法
は、高価な成分、つまりフッ化水素(HF)の化学量論
的な量を必要とするという不便な点をもっている。他の
高価な手段は、現在では、JP83/46,494とし
て発行されているが日本特許出願JP57/149,2
43において教示されている。この特許において、4,
4′−ジカルボキシ ビフェニルは、炭酸ガスの存在
下、高温で、カドミウム触媒を用いて異性化することの
できるジフェン酸のジカリウム塩から得ることができ
る。しかし、低収率から、適度の収率でしか得られな
い。米国特許3,383,402で教示されている、も
う一つの不十分な方法は、塩化アルミニウム(AlCl
3 )の化学量論的な量を必要とする塩化アセチルを用い
る、ビフェニルのジアシル化である。
【0006】ハロゲン化された芳香族化合物から4,
4′−ジカルボキシ ビフェニルを製造するための、い
くつかの方法も発表された。米国特許3,636,08
2では、4,4′−ジブロモ ビフェニルのカルボキシ
ル化が教示され、一方、EP0,206,543では、
p−クロロ安息香酸のカップリングが教示されている。
どちらの方法も望ましくない副生成物として、ハロゲン
化されたビフェニルを生ずる可能性がある。
【0007】米国特許3,296,280では、4,
4′−ジカルボキシ ビフェニルを製造するための、高
温での、二酸化ちっ素(NO2 )による4−t−ブチル
−4′−ジカルボキシ ビフェニルの酸化が発表されて
いる。しかし、その実施例では、反応が低収率でしか進
行せず、望ましくないニトロ化された副生成物が生じて
しまうことが示されている。4,4′−ジメチル ビフ
ェニルの二酸化ちっ素(NO2 )による酸化は、米国特
許3,631,097で報告されているが、この時、
4,4′−ジメチル ビフェニルの経済的な製造方法が
なかった。メチル置換ビフェニルの全ての経済的な合成
は、低収率のp,p′−異性体を含む、異性体の混合物
を生ずる。
【0008】ジアルキルポリ芳香族化合物を酸化して、
4,4′−ジカルボキシビフェニルのようなパラ配向芳
香族酸を製造するための、改良された、ハロゲンを使わ
ない方法が必要とされている。
【0009】
【発明の要約】本発明の目的は、アルキル置換ポリ芳香
族化合物から、ポリカルボキシルポリ芳香族酸のような
ポリ芳香族酸を製造する方法を提供することである。
【0010】本発明のもう1つの目的は、アルキル置換
ポリ芳香族化合物の能率よい酸化のための触媒組成物を
提供することである。
【0011】本発明のさらなる目的は、アルキル置換さ
れたポリ芳香族化合物の能率のよい酸化のための、ハロ
ゲンをもたない触媒組成物を提供することである。
【0012】本発明のさらにもう1つの目的は、4,
4′−ビフェニル ジカルボン酸ともよばれている4,
4′−ジカルボキシ ビフェニルの製造方法を提供する
ことである。
【0013】これらのおよび他の目的は、コバルトの塩
のようなコバルトの原料、およびマンガンの塩のような
少量のマンガンの原料からなるハロゲンをもたない金属
触媒組成物の触媒量の存在下、芳香環に結合している少
なくとも2つのアルキル基をもつアルキル置換されたポ
リ芳香族化合物のアルキル基を酸素で酸化することから
なる、ポリカルボキシルポリ芳香族酸のような、ポリ芳
香族酸の製造方法に関する本発明によって達成された。
アルキル基は1つの芳香環に結合していてもよいし、ま
た1つ以上の芳香環に結合していてもよい。好ましく
は、少なくとも1つのアルキル基が、たとえば4,4′
−ジイソプロピル ビフェニル、4,4″−ジイソプロ
ピル ターフェニルおよび2,6−ジイソプロピル ナ
フタレンのように、各末端芳香族環に結合している。酸
化は反応体と中間体のための溶媒中で行われる。その溶
媒は2から約7個の炭素原子をもつ有機脂肪族カルボン
酸から成る。具体的な局面の1つにおいて、本発明は
4,4′−ジカルボキシ ビフェニル(4,4′−ビフ
ェニル ジカルボン酸)を製造するための、4,4′−
ジイソプロピル ビフェニルの酸化を意図するものであ
る。
【0014】
【好ましい実施態様の説明】本発明は、コバルト源およ
び少量のマンガン源からなる、ハロゲンをもたない金属
触媒の触媒量の存在下、反応体と中間体のための溶媒中
で、芳香環に結合している少なくとも2つのアルキル基
を有する、アルキル置換されたポリ芳香族化合物のアル
キル基を酸素で酸化して、ポリカルボキシルポリ芳香族
酸のようなポリ芳香族酸を作る方法に関するものであ
り、前述の溶媒は、2個から約7個の炭素原子を含む脂
肪族カルボン酸から成るものとする。アルキル基は、1
つの芳香環に結合していてもよいし、1つ以上の芳香環
に結合していてもよい。好ましくは、少なくとも1つの
アルキル基が、たとえば、4,4′−ジイソプロピル
ビフェニル、4,4″−ジイソプロピル ターフェニル
および2,6−ジイソプロピルナフタレンのように、そ
れぞれ末端の芳香環に結合しているものとする。
【0015】本発明において使われている出発物質は、
芳香環に結合する少なくとも2つのアルキル置換基を有
するアルキル置換されたポリ芳香族化合物である。芳香
環の構造は、ビフェニルおよびターフェニルのようなポ
リフェニル類、ナフタレンおよびアントラセンのような
多環式化合物類、あるいは、アルキル置換されたジフェ
ニルエーテル類のような他のアルキル置換された芳香族
化合物であり得る。アルキル置換基は、どんな数の炭素
原子を有してもよい。しかし、実用的には、アルキル置
換基は、1から約20の炭素原子を有するアルキルに限
られることが望ましく、1〜約5個の炭素原子を有する
アルキル基であることが好ましい。アルキル置換基は、
環に1級、2級あるいは3級炭素原子を介して、結合し
ている。好ましい出発物質は4,4′−ジ−イソプロピ
ル ビフェニルである。しかし、たとえば、4,4′−
ジエチルビフェニル、4−メチル−4′−イソプロピル
ビフェニル、4,4′−ジ−sec−ブチルビフェニ
ル、3,4′−ジイソプロピルビフェニル、3−メチル
−4′−(2−ペンチル)ビフェニル、3−sec−ブ
チル−4′−エチルビフェニル、3,3′−ジイソプロ
ピルビフェニル、3,3′−ジ−(2−ペンチル)ビフ
ェニル、2,6−ジイソプロピルナフタレン、2,7−
ジイソプロピルナフタレン、2−エチル−6−メチルナ
フタレン、2−メチル−6−イソプロピルナフタレン、
4,4″−ジイソプロピルターフェニル、4,4″−ジ
エチルターフェニル、4−エチル−4″−メチルターフ
ェニルを含む、他の適当な出発物質も使用できる。この
反応による酸化に対して適当な他の芳香族反応体は、当
業者にとって明白であろう。
【0016】本発明の方法に従って、カルボキシル芳香
族類は、アルキル置換された芳香族化合物の芳香環に結
合したアルキル基の触媒的な酸化によりつくられる。酸
素は、空気として、純粋な酸素ガスとして、あるいは、
例えば、窒素ガス、アルゴンあるいは二酸化炭素のよう
な不活性ガスでうすめられた酸素として供給されてもよ
い。反応系に加えられる酸素分子の総量は、酸化される
芳香族化合物による。反応混合物に加えられる酸素の最
小量は、アルキル基を酸化して、カルボキシル基(CO
OH)にするのに必要な化学量論的な量である。酸化が
おこる反応容器を通る酸素の流れは、一般に、ポリアル
キルポリ芳香族反応体1モルあたり、約2モルから約5
00モルの範囲以内、好ましくは、反応体1モルあたり
約5モルから約100モルの範囲内である。反応容器中
の酸素の流れは、酸化反応の間、反応混合物をかきまぜ
るために使われるが、機械的なかくはん器も望ましい。
【0017】本発明は、酸化触媒として、新規なハロゲ
ンをもたない金属触媒組成物を提供する。本触媒組成物
は、たとえばコバルト塩のようなコバルト源および、セ
リウム、クロム、ガドリニウム、マンガン、モリブデ
ン、スズ、タングステン、バナジウムおよびジルコニウ
ムから成るグループから、えらばれた少なくとも1つの
他の金属の小量の原材料、たとえばマンガン塩やクロム
塩からなる。コバルトおよび他の金属や金属類は、水酸
化物および炭酸塩のような無機化合物として、酢酸、プ
ロピオン酸および安息香酸のような有機酸の塩として、
あるいは、硫酸のようなハロゲンをもたない無機酸の塩
として、供給されてもよい。より具体的には、コバルト
は、たとえば酢酸コバルトや硫酸コバルトのような反応
媒質中に溶けやすい、ハロゲンをもたない任意のコバル
ト塩の形で供給される。同様に、他の金属は、たとえば
酢酸マンガンや硫酸マンガンのように反応媒質中に溶け
やすい、ハロゲンをもたない任意の金属塩のかたちで供
給される。好ましい触媒組成物は、たとえばコバルト塩
のようなコバルト源および、たとえばマンガン塩のよう
な少量のマンガン源から成る。好ましい触媒組成物にお
いて、コバルト対マンガンのモル比は、一般に、マンガ
ン1モルにつきコバルト約10モル(コバルト/マンガ
ン=10/1)から、マンガン1モルにつきコバルト約
1000モル(コバルト/マンガン=1000/1)の
範囲であり、好ましくは、マンガン1モルにつきコバル
ト約10モル(コバルト/マンガン=10/1)から、
マンガン1モルにつきコバルト約500モル(コバルト
/マンガン=500/1)の範囲である。より好ましく
は、コバルト対マンガンのモル比は、マンガン1モルに
つきコバルト約100モル(コバルト/マンガン=10
0/1)である。好ましい触媒組成物に対して上で述べ
た、コバルトとマンガンの割合は、本発明で意図してい
る他の触媒組成物に、同様に適用できる。従って、コバ
ルトおよび少量のモリブデンからなる触媒組成物に対
し、コバルトとモリブデンの間のモル比は、好ましいコ
バルトとマンガンの触媒に対し、上で述べられたモル比
と同じである。1つ以上の他の金属類が使われるとき、
コバルトと他金属間の同じモル比が維持されるが、その
場合、モル比はコバルトのモル数と他金属類のモル数の
合計との間のものである。
【0018】反応で使われる触媒量は、一般に酸化反応
速度にだけ影響を及ぼす計画された選択である。しか
し、ポリアルキルポリ芳香族反応体と反応混合物中に存
在する触媒のコバルト部分とのモル比は、コバルト1モ
ルにつき反応体、約2モル(反応体/コバルト=2/
1)から、コバルト1モルにつき、反応体約10,00
0モル(反応体/コバルト=10,000/1)までの
範囲以内であることが好ましく、コバルト1モルにつ
き、約10モル(反応体/コバルト=10/1)から、
コバルト1モルにつき反応体、約200モル(反応体/
コバルト=200/1)までの範囲以内であることが、
より好ましい。
【0019】溶媒の目的は、触媒および反応体および中
間物を溶かすことである。溶媒は、2から約7個の炭素
原子を有する有機脂肪族酸からなり、好ましくは、モノ
カルボン酸から成る。酢酸が本方法で使われてもよい
が、プロピオン酸の方が本発明の目的には好ましい。好
ましいプロピオン酸を好ましい触媒と共に使用すること
によって、望ましいポリ芳香族ポリカルボン酸に対する
高い選択性が得られる方法が与えられ、酢酸および従来
の触媒を使っている従来の方法よりも、副産物であるテ
レフタル酸が少なくなるということが、分かった。選ば
れる溶媒および使用される量は、反応体(その一部は反
応の初めに溶液状であってもよい)、および反応の間の
触媒の溶解を確実にするために選択される。溶媒と反応
体の重量基準における割合は、一般に約3対1(溶媒/
反応体=3/1重量/重量)から約50対1(溶媒/反
応体=50/1重量/重量)の範囲内であり、好ましく
は、約5対1(溶媒/反応体=5/1重量/重量)から
約20対1(溶媒/反応体=20/1重量/重量)の範
囲内である。
【0020】ふつう、反応は約50℃から約240℃の
間で、好ましくは約100℃から約220℃の間で、そ
して最も好ましくは約170℃から約200℃の間で行
なわれる。どんな場合においても、反応温度は、使用さ
れた触媒、反応体および溶媒に、部分的に左右されるだ
ろう。
【0021】反応は、ふつう約100kPa以上、ある
いは、より好ましくは約100kPaから約14,00
0kPaの間、そして、最も好ましくは約700kPa
から約1050kPaの間の圧力で行なわれる。反応
は、反応体が液体であるかぎり、低温および大気圧で行
なわれてもよいが、もし、反応に対する温度と圧力が、
上で述べた範囲内だったら、反応速度は低温、大気圧の
ときよりも遅くなるだろう。
【0022】上で示したように、反応速度は反応体およ
び触媒の濃度同様、反応温度および圧力に敏感である。
約2時間から約12時間ま反応時間が使われたが、通常
の技術者は、反応時間をより長く、あるいはより短くす
るために、反応速度に影響を及ぼす諸因子を調節するこ
とができる。
【0023】本発明の触媒的な酸化方法は、特に、3級
アルキル類の酸化に有用である。さらに、本発明は、高
性能プラスチック産業に対し非常に興味を持たれ、かつ
液晶ポリマーに利用されているジカルボキシ芳香族類の
製造において利用される。
【0024】本発明の実施は、後に示す具体的な実施例
で示される。これらの実施例は、説明の目的のためだけ
に示すのであって、発明の範囲を限定しようとするもの
ではない。
【0025】実施例1−従来技術 この例は、コバルトの金属塩触媒のみを使用した場合、
望ましい生成物の収量がわるいことを説明している。能
率のよい、かくはん棒とガス散布器を備えた90立方セ
ンチメートルのガラスの反応容器に、0.0651グラ
ムの酢酸第一コバルトと、3.001グラムの4,4′
−ジイソプロピルビフェニルおよび40立方センチメー
トルの酢酸を仕込んだ。反応容器は、圧縮された空気で
620kPaに加圧し、1分間につき、500標準立方
センチメートルの空気の流れを維持した。反応容器は1
60℃に加熱し、8時間その温度に保持した。反応混合
物は、絶えずかくはんした。4,4′−ジフェニルジカ
ルボン酸の収率は0%となり、出発物質は26.6%変
換された。
【0026】実施例2−従来技術 この例は、臭素(Br−)と一緒にコバルトが触媒とし
て使用される時、望ましい生成物の収率が少ないという
ことを説明している。実施例1の反応容器に、0.06
6グラムの酢酸第一コバルト、0.029立方センチメ
ートルの48%臭化水素酸3,000グラムの4,4′
−ジイソプロピルビフェニルおよび40立方センチメー
トルの酢酸を仕込んだ。反応容器は、圧縮空気で620
kPaに加圧し、1分間につき500標準立方センチメ
ートルの空気の流れを維持した。反応容器は160℃ま
で加熱し、その温度で8時間保持した。反応混合物を連
続的にかくはんした。4,4′−ビフェニルジカルボン
酸の収率は1%となり、77.8%の出発物質が変換さ
れた。
【0027】実施例3−従来技術 この例は、マンガンの金属塩触媒のみを使用したとき
に、望ましい生成物の収率がわるいということを説明し
ている。実施例1の反応容器に、0.0452グラムの
酢酸マンガン(II)、3,000グラムの4,4′−ジ
イソプロピルビフェニルおよび40立方センチメートル
の酢酸を仕込んだ。反応容器は620kPaまで、圧縮
空気で加圧し、1分間につき500標準立方センチメー
トルの空気の流れを維持した。反応容器は160℃まで
加熱し、8時間、その温度で保持した。反応混合物は絶
えず、かくはんした。4,4′−ビフェニルジカルボン
酸の収率は27.5%となり、97.8%の出発物質が
変換された。
【0028】実施例4−従来技術 本実施例は、アルキル化芳香族類の自動酸化に対する従
来技術の典型的な方法及び触媒を用いた場合に予想され
る収率を説明するものである。触媒は、混合された金属
触媒であり、マンガン対コバルトの分子比は2対1(マ
ンガン/コバルト=2/1)で促進剤として臭素(Br
−)が加えられている。実施例1の反応容器に、2,5
60グラムの酢酸第一コバルト4水和物、5,337グ
ラムの酢酸マンガン(II)、1,050グラムの臭化ナ
トリウム、4,000グラムの4,4′−ジイソプロピ
ルビフェニルおよび40立方センチメートルの酢酸を仕
込んだ。反応容器は、圧縮空気で、1034kPaに加
圧し、1分間に500標準立方センチメートルの空気の
流れを保持した。反応容器は180℃まで加熱し、3時
間、その温度で保持した。反応混合物は絶えず、かくは
んした。4,4′−ビフェニルジカルボン酸の収率は5
7%となり、72%の出発物質が変換された。
【0029】実施例5 本実施例は、アルキル化芳香族類の自動酸化に対する従
来技術の典型的な方法及び触媒を使用した場合に、酢酸
を本発明で好ましいとされるプロピオン酸で置き換えた
時予想される収率を説明するものである。触媒は、従来
技術の混合金属触媒で、マンガン対コバルトの分子比は
2対1(マンガン/コバルト=2/1)で、促進剤とし
て臭素(Br−)を加えられている。実施例1の反応容
器に、2.560グラムの酢酸第一コバルト4水和物、
5.335グラムの酢酸マンガン(II)、1.050グ
ラムの臭化ナトリウム、4.000グラムの4,4′−
ジイソプロピルビフェニルおよび40立方センチメート
ルのプロピオン酸を仕込んだ。反応容器は、圧縮空気で
1034kPaに加圧し、1分間につき500標準立方
センチメートルの空気の流れを維持した。反応容器は1
80℃まで加熱し、3時間その温度で保持した。4,
4′−ビフェニルジカルボン酸の収率は77%となり、
95%の出発物質が変換された。
【0030】実施例6 本実施例は、4,4′−ジイソプロピルビフェニルの自
動酸化において、本発明の方法と触媒の利用によって可
能になった改良点を説明している。プロピオン酸を溶媒
として使用し、触媒は、コバルト対マンガンの分子比が
100対1(コバルト/マンガン=100/1)である
混合金属触媒であった。実施例1の反応容器に、0.0
65グラムの酢酸第一コバルト4水和物、0.0004
6グラムの酢酸マンガン(II)、3.000グラムの
4,4′−ジイソプロピルビフェニルおよび40立方セ
ンチメートルのプロピオン酸を仕込んだ。反応容器は圧
縮空気で、793kPaに加圧し、1分間につき500
標準立方センチメートルの空気の流れを保持した。反応
容器は175℃まで加熱し、4時間その温度で保持し
た。反応混合物は、絶えず、かくはんした。4,4′−
ビフェニルジカルボン酸の収率は93%となり、100
%の出発物質が変換された。
【0031】実施例7 本実施例は、本発明の方法において溶媒として酢酸を用
いた時、達成することができる。望ましい4,4′−ビ
フェニルジカルボン酸の収率を説明している。実施例1
の反応容器に、0.065グラムの酢酸第一コバルト4
水和物、0.0045グラムの酢酸マンガン(II)、
3.0グラムの4,4′−ジイソプロピルビフェニルお
よび38.4グラムの酢酸を仕込んだ。反応容器は圧縮
空気で965kPaに加圧し、1分間につき500標準
立方センチメートルの空気の流れを保持した。反応容器
は200℃まで加熱し、2時間、その温度で保持した。
反応混合物は、絶えず、かくはんした。4,4′−ビフ
ェニルジカルボン酸の収率は83%となり、99%以上
の出発物質が変換された。
【0032】実施例8 本実施例では、酢酸よりもむしろプロピオン酸を用いた
場合、可能になる収率における改良を説明するために、
溶媒としてプロピオン酸を用いた場合の実施例7をくり
かえす。実施例1の反応容器に、0.065グラムの酢
酸第一コバルト4水和物、0.0045グラムの酢酸マ
ンガン(II)、3.0グラムの4,4′−ジイソプロピ
ルビフェニルおよび38.4グラムのプロピオン酸を仕
込んだ。反応容器は965kPaに圧縮空気で加圧し、
1分間につき500標準立方センチメートルの空気の流
れを保持した。反応容器は200℃まで加熱し、2時
間、その温度で保持した。反応混合物は、絶えず、かく
はんした。4,4′−ビフェニルジカルボン酸の収率は
91%となり、99%以上の出発物質が変換された。
【0033】実施例9 本実施例では、ポリアルキルポリ芳香族化合物、2,6
−ジイソプロピルナフタレンの酸化に対する、本発明の
触媒の一般的な利点について説明している。実施例1の
反応容器に、0.065グラムの酢酸第一コバルト4水
和物、0.0045グラムの酢酸マンガン(II)、3.
0グラムの2,6−ジイソプロピルナフタレンおよび3
8.3グラムのプロピオン酸を仕込んだ。反応容器は圧
縮空気で1034kPaに加圧し、1分間につき500
標準立方センチメートルの空気の流れを保持した。反応
容器は160℃まで加熱し、12時間その温度で保持し
た。反応混合物は、絶えず、かくはんした。2,6−ジ
カルボキシナフタレンの収率は62.9%となり、7
9.1%の出発物質が変換された。
【0034】実施例10 本実施例では、4,4′−ジイソプロピルビフェニルエ
ーテルのようなアルキル置換された芳香族化合物の酸化
に対する、本発明の触媒の使用可能性について説明す
る。実施例1の反応容器に、0.065グラムの酢酸第
一コバルト4水和物、0.0046グラムの酢酸マンガ
ン(II)、3.0グラムの4,4′−ジイソプロピルビ
フェニルエーテルおよび38.6gのプロピオン酸を仕
込んだ。反応容器は、圧縮空気で1034kPaに加圧
し、1分間につき500標準立方センチメートルの空気
流を保持した。反応容器は160℃まで加熱し、4時
間、その温度で保持した。反応混合物は、絶えず、かく
はんした。4,4′−ジカルボキシジフェニルエーテル
の収率は12%となり、52%の出発物質が変換され
た。
【0035】多くの他の変化や変法が、本発明の概念か
らそれることなく、述べられた方法や組成物においてな
され得るであろうことは、実施例から明らかであろう。
従って、以上の記載および実施例は説明のためだけであ
って、本発明の範囲を制限するものではないということ
が、理解されるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−68444(JP,A) 特開 昭61−236747(JP,A) 特開 昭62−29549(JP,A) 特開 昭63−156744(JP,A) 特開 昭56−147742(JP,A) 特公 昭46−18029(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 63/333 B01J 31/04 C07C 51/265 C07B 61/00 300

Claims (32)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハロゲンをもたない金属触媒組成物の触
    媒量の存在下、酸素を含むガスを用いて、アルキル置換
    されたポリ芳香族化合物のアルキル置換基を酸化するこ
    とから成り、前述のハロゲンをもたない金属触媒組成物
    はコバルトと少量のマンガンとを含み、かつ前述のコバ
    ルト及び前述のマンガンはコバルト対マンガンの分子比
    が約100対1から約1000対1の範囲以内で存在
    し、前述の酸化は、溶媒中で行い、前述の溶媒は2〜約
    7個の炭素原子をもつ有機脂肪族カルボン酸から成るこ
    とを特徴とするポリ芳香族酸の製造方法。
  2. 【請求項2】 前述のアルキル置換されたポリ芳香族化
    合物が、少なくとも2個のアルキル置換基をもつ請求項
    1の製造方法。
  3. 【請求項3】 前述のアルキル置換されたポリ芳香族化
    合物が、各々の末端の芳香族環上に少なくとも1個のア
    ルキル置換基をもつ請求項2の製造方法。
  4. 【請求項4】 前述のアルキル置換基が、1から約5個
    の炭素原子をもつアルキルである請求項3の製造方法。
  5. 【請求項5】 前述のアルキル置換されたポリ芳香族化
    合物が、パラ配向ポリアルキルポリ芳香族化合物である
    請求項4の製造方法。
  6. 【請求項6】 前述のアルキル置換されたポリ芳香族化
    合物が、4,4′−ジイソプロピル ビフェニルである
    請求項5の製造方法。
  7. 【請求項7】 前述のポリ芳香族酸が、ポリカルボキシ
    ルポリ芳香族酸である請求項1の製造方法。
  8. 【請求項8】 前述のポリカルボキシルポリ芳香族酸が
    4,4′−ビフェニル ジカルボン酸である請求項7の
    製造方法。
  9. 【請求項9】 前述のコバルト対前述のマンガンの分子
    比が約100対1から約500対1の範囲以内である請
    求項の製造方法。
  10. 【請求項10】 前述のコバルト対前述のマンガンの分
    子比が約100対1である請求項の製造方法。
  11. 【請求項11】 前述のコバルトの原材料が、コバルト
    酢酸塩である請求項の製造方法。
  12. 【請求項12】 前述のマンガンの原材料が、マンガン
    の酢酸塩である請求項の製造方法。
  13. 【請求項13】 前述の溶媒が、酢酸である請求項1の
    製造方法。
  14. 【請求項14】 前述の溶媒が、プロピオン酸である請
    求項1の製造方法。
  15. 【請求項15】 前述のアルキル置換されたポリ芳香族
    化合物が、4,4′−ジ−第2(セカンダリー)ブチル
    ビフェニルである請求項5の製造方法。
  16. 【請求項16】 ハロゲンをもたず、コバルト塩と少量
    のマンガン塩からなる金属触媒組成物の触媒量の存在
    下、酸素を含むガスを用いて、少なくとも2個のアルキ
    ル置換基をもつアルキル置換された芳香族化合物の少な
    くとも2個のアルキル置換基を酸化することから成り、
    ここで前述のコバルト対前述のマンガンの分子比は約1
    00対1から約1000対1の範囲以内であり、前述の
    酸化は溶媒中で行い、前述の溶媒は、2から約7個の炭
    素原子をもつ有機脂肪族カルボン酸から成ることを特徴
    とする、ポリカルボキシルポリ芳香族酸の製造方法。
  17. 【請求項17】 前述のハロゲンをもたない金属触媒組
    成物が、コバルト塩と、少量のマンガン塩から成り、前
    述のコバルト対前述のマンガンの分子比が、約100
    1から約500対1の範囲以内である、請求項16の製
    造方法。
  18. 【請求項18】 前述のコバルト対前述のマンガンの分
    子比が、約500対1から約1000対1の範囲以内で
    ある請求項16の製造方法。
  19. 【請求項19】 前述のコバルト対前述のマンガンの分
    子比が、約100対1である請求項17の製造方法。
  20. 【請求項20】 前述の溶媒が酢酸である、請求項16
    の製造方法。
  21. 【請求項21】 前述の溶媒が、プロピオン酸である、
    請求項16の製造方法。
  22. 【請求項22】 前述のアルキル置換基が、1から約5
    個の炭素原子をもつ請求項16の製造方法。
  23. 【請求項23】 コバルトの塩と少量のマンガンの塩か
    ら成り、前述のコバルトと前述のマンガンは、コバルト
    対マンガンの分子比で約100対1から約1000対1
    の範囲以内で存在し、全てが溶媒に溶解しており、前述
    の溶媒は、2から約7個の炭素原子をもつ有機脂肪族カ
    ルボン酸から成る触媒組成物であって、前述の触媒組成
    物は、ハロゲンをもたない金属触媒組成物の触媒量の存
    在下、 酸素を含むガスを用いて、アルキル置換されたポ
    リ芳香族化合物のアルキル置換基を酸化し、かつ前述の
    酸化を前述の溶媒中で行うことを特徴とするポリ芳香族
    酸の製造に有用であることを特徴とする触媒組成物。
  24. 【請求項24】 前述のコバルト対マンガンの分子比
    が、約100対1から約500対1の範囲以内である請
    求項23の触媒組成物。
  25. 【請求項25】 前述のコバルト対マンガンの分子比
    が、約100対1である請求項24の触媒組成物。
  26. 【請求項26】 前述の溶媒が酢酸である請求項23
    触媒組成物。
  27. 【請求項27】 前述の溶媒がプロピオン酸である請求
    23の触媒組成物。
  28. 【請求項28】 コバルトの塩と少量のマンガンの塩か
    ら成る、ハロゲンをもたない金属触媒組成物の触媒量の
    存在下、酸素を含むガスを用いて、アルキル置換された
    ポリアルキルポリ芳香族化合物の少なくとも1つのアル
    キル基を酸化することから成り、前述のコバルトの塩と
    少量のマンガンの塩が約100対1から約1000対1
    の分子比にあり、前述の酸化は溶媒中で行い、前述の溶
    媒は、2から約7個の炭素原子をもつ有機脂肪族カルボ
    ン酸から成ることを特徴とする芳香族酸の製造方法。
  29. 【請求項29】 前述の溶媒が、プロピオン酸である、
    請求項28の製造方法。
  30. 【請求項30】 前述のハロゲンをもたない金属触媒組
    成物が、コバルトの塩と、少量のマンガンの塩から成
    り、前述のコバルト対前述のマンガンの分子比が約10
    対1から約500対1の範囲以内である請求項28
    製造方法。
  31. 【請求項31】 ハロゲンをもたない金属触媒組成物の
    触媒量の存在下、酸素を含むガスを用いて、4,4′−
    ジイソプロピル ビフェニルを酸化することから成り、
    前述の触媒組成物は、コバルトの塩と少量のマンガンの
    塩から成り、前述のコバルト対、前述のマンガンの分子
    比は、約100対1から約500対1の範囲以内であ
    り、前述の酸化はプロピオン酸中で行うことを特徴とす
    る4,4′−ビフェニル ジカルボン酸の製造方法。
  32. 【請求項32】 金属触媒組成物の触媒量の存在下、酸
    素を含むガスを用いて、アルキル置換されたポリ芳香族
    化合物のアルキル置換基を酸化することから成り、前述
    の触媒組成物は、コバルトの塩と少量のマンガンの塩か
    ら成り、前述のコバルト対前述のマンガンの分子比は、
    100対1から約500対1の範囲以内であり、前述
    の酸化は溶媒中で行い、前述の溶媒は、2から約7個の
    炭素原子をもつ有機脂肪族カルボン酸から成ることを特
    徴とするポリ芳香族酸の製造方法。
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