JP3128329B2 - 芳香族炭酸エステルの製造方法 - Google Patents

芳香族炭酸エステルの製造方法

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JP3128329B2 JP04161180A JP16118092A JP3128329B2 JP 3128329 B2 JP3128329 B2 JP 3128329B2 JP 04161180 A JP04161180 A JP 04161180A JP 16118092 A JP16118092 A JP 16118092A JP 3128329 B2 JP3128329 B2 JP 3128329B2
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特定の触媒を用いた芳
香族炭酸エステルの製造方法に関するものである。芳香
族炭酸エステル、特に炭酸ジフェニルは、ポリカーボネ
ート等の原料として有用なものである。
【0002】
【従来の技術】従来、芳香族炭酸エステルの製造法とし
ては、芳香族ヒドロキシ化合物とホスゲンを反応させる
方法が用いられてきた。しかし、ホスゲンは毒性が強い
ため、この方法は好ましくない。そこで、ホスゲンを用
いない方法として、芳香族ヒドロキシ化合物と一酸化炭
素及び酸素とから芳香族炭酸エステルを製造する方法が
提案されている。この方法における触媒として、特公昭
56ー38144号公報には、パラジウム化合物と周期
率表のIIIA、IVA、VA、VIA、IB、IIB、VIBまた
はVIIB族の金属を含む化合物及び塩基を用いる方法が
記載されている。また、特公昭56−38145号公報
には、パラジウム化合物、マンガン錯体またはコバルト
錯体、塩基及び乾燥剤を用いる方法、特開平1−165
551号公報には、パラジウム化合物、ヨウ素及びゼオ
ライト類を用いる方法、特開平2−104564号公報
には、パラジウム化合物、二価または三価のマンガン化
合物、テトラアルキルアンモニウムハライド及びキノン
類を用いる方法、特開平2−142754号公報には、
パラジウム化合物、二価または三価のコバルト化合物、
テトラアルキルアンモニウムハライド及びキノン類を用
いる方法が記載されている。しかしながら、これらの方
法では、パラジウムの触媒活性が低いこと、生成物の収
率が低い等の問題点がある。また、特開平2−1045
64号公報記載の方法は、触媒活性は比較的高いもの
の、副反応として芳香族ヒドロキシ化合物の酸化が避け
られず、目的物との分離が困難なフェノキシフェノール
等の選択率が高いという問題点があった(比較例1参
照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らの検討によ
れば、従来法により、フェノールと一酸化炭素及び酸素
との反応により炭酸ジフェニルを製造する場合、フェノ
ールが酸化的二量化したフェノキシフェノール類、ビフ
ェノール類、あるいは酸化的三量化した副生成物などが
種々生成することが判明した。これらの中でも、特にp
−フェノキシフェノールは、沸点が炭酸ジフェニルに近
いため分離精製に際して好ましくない副生成物である。
本発明の目的は、このような副生成物の生成を抑制し、
目的とする芳香族炭酸エステルを高選択率で製造する方
法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは触媒とし
て、下記の特定の触媒を用いることにより芳香族ヒドロ
キシ化合物の酸化反応が抑制されることを見いだし本発
明を完成した。本発明は、芳香族ヒドロキシ化合物と一
酸化炭素及び酸素を反応させて、芳香族炭酸エステルを
製造する方法において、(A)パラジウム及びパラジウ
ム化合物から選ばれた一種以上、(B)三価または四価
セリウム化合物の一種以上、(C)4級アンモニウム塩
または4級ホスホニウム塩から選ばれた一種以上、およ
び(D)キノン類及びその還元生成物である芳香族ジオ
ール類から選ばれた一種以上の存在下に、該反応を行う
ことを特徴とする芳香族炭酸エステルの製造方法であ
る。
【0005】[発明の具体的説明] 1.反応原料 (1)芳香族ヒドロキシ化合物 本発明に用いられる芳香族ヒドロキシ化合物は、芳香族
モノまたはポリヒドロキシ化合物であり、例えばフェノ
ール;クレゾール、キシレノール、トリメチルフェノー
ル、テトラメチルフェノール、エチルフェノール、プロ
ピルフェノール、メトキシフェノール、エトキシフェノ
ール、クロロフェノール、ジクロロフェノール、ブロモ
フェノール、ジブロモフェノールなどの置換フェノール
類及びそれらの異性体;ナフトール、メチルナフトー
ル、エチルナフトール、クロロナフトール、ブロモナフ
トールなどの置換ナフトール類及びそれらの異性体;
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンなど
の各種ビスフェノール類;各種ビフェノール類;各種ヘ
テロ芳香族ヒドロキシ化合物及びそれらの異性体、さら
にそれらのアルキル、ハロゲンなどによる置換体などで
ある。これらの中でフェノールが特に好ましい。
【0006】(2)一酸化炭素 本発明に用いられる一酸化炭素は、高純度のものはもと
より、窒素、アルゴン、二酸化炭素、水素など反応に悪
影響をおよぼさない他のガスで希釈されているものでも
使用することができる。
【0007】(3)酸素 本発明に用いられる酸素は、高純度のものはもとより、
空気、または窒素、アルゴン、二酸化炭素、水素など反
応に悪影響をおよぼさない他のガスで希釈されているも
のでも使用することができる。
【0008】2.触媒 本発明の反応に使用される触媒は、下記の(A)〜
(D)の4成分を含有するものである。 (A)パラジウムまたはパラジウム化合物 本発明に用いられるパラジウムまたはパラジウム化合物
は、パラジウム黒、パラジウムカーボン、パラジウム/
アルミナ、パラジウム/シリカなどの担持パラジウム;
塩化パラジウム、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウム、
硫酸パラジウム、硝酸パラジウムなどのパラジウムの無
機塩類;酢酸パラジウム、シュウ酸パラジウムなどのパ
ラジウムの有機酸塩類等である。またパラジウム(II)
アセチルアセトナートや、パラジウムに一酸化炭素、ニ
トリル類、アミン類、ホスフィン類、オレフィン類など
が配位したパラジウムの錯化合物、例えばPdCl
2(PhCN)2、PdCl2(PPh32、Pd(C
O)(PPh33、[Pd(NH34]Cl2、Pd
(C24)(PPh32など、あるいはそれら錯化合物
が反応系中で生成されるような化合物類とパラジウムと
の混合物を使用することもできる。反応に用いられるパ
ラジウム成分の量は、芳香族ヒドロキシ化合物に対して
モル比で1〜10-5の範囲であることが好ましく、特に
10-1〜10-4の範囲であることが好ましい。
【0009】(B)三価または四価のセリウム化合物 本発明に用いられる三価または四価のセリウム化合物
は、塩化セリウム、臭化セリウム、硫酸セリウム、硝酸
セリウムなどの無機塩類;酢酸セリウム、シュウ酸セリ
ウムなどの有機酸塩類である。また、セリウムアセチル
アセトナートや、セリウムに一酸化炭素、ニトリル類、
アミン類、ホスフィン類、オレフィン類などが配位した
セリウムの錯化合物、あるいはそれら錯化合物が反応系
中で生成されるような化合物類とセリウムとの混合物で
もよい。反応に用いられるセリウム成分の量は、パラジ
ウム成分に対してモル比で10-2〜102の範囲である
ことが好ましく、特に10-1〜10の範囲であることが
好ましい。
【0010】(C)4級アンモニウム塩または4級ホス
ホニウム塩 本発明に用いられる4級アンモニウム塩は、式: R1234NX、 または R1234PX で表
される化合物である。式中、R1〜R4は炭素数1〜8の
アルキル基または炭素数6〜12のアリール基であっ
て、全てが同じでも、異なっていてもよい。Xはアニオ
ンであって、水酸基、クロライド、ブロマイド、アイオ
ダイドなどのハロゲンアニオン、フェノキサイドアニオ
ン、アセテートアニオンなどの有機アニオン等である。
これらの中でテトラ−n−ブチルアンモニウム塩、およ
びテトラフェニルホスホニウム塩が好ましい。反応に用
いられる4級アンモニウム塩の量は、パラジウムまたは
パラジウム化合物に対してモル比で10-1〜103の範
囲であることが好ましく、1〜102の範囲であること
が特に好ましい。
【0011】(D)キノン類及びその還元生成物である
芳香族ジオール類 本発明に用いられるキノン類またはその還元生成物であ
る芳香族ジオール類としては、例えば1,4−キノン、
1,2−キノン、カテコール、ナフトキノン、アントラ
キノン、ヒドロキノンなどを挙げることができる。これ
らの中では、1,4−キノンまたはヒドロキノンが特に
好ましい。これら化合物の使用量は、パラジウムまたは
パラジウム化合物に対してモル比で10-1〜103の範
囲であることが好ましく、1〜102の範囲であること
が特に好ましい。
【0012】3.反応条件 反応は上記芳香族ヒドロキシ化合物と、上記成分
(A)、(B)、(C)および(D)からなる触媒とを
反応装置に仕込み、一酸化炭素および酸素により加圧
し、加温下に行われる。反応圧力は0.1〜500気
圧、好ましくは1〜250気圧の範囲である。一酸化炭
素と酸素の組成比は、その燃焼範囲からはずれた組成比
であることが好ましい。反応温度は20〜300℃、好
ましくは80〜250℃の範囲である。反応時間は数分
から数時間である。反応に際しては、溶媒として、例え
ばヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン、塩化メチレン、クロロホルム、クロ
ロベンゼン、ジエチルエーテル、ジフェニルエーテル、
テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル、ギ酸メ
チル、アセトニトリルなどの不活性な溶媒を用いること
ができる。なお、原料の芳香族ヒドロキシ化合物が反応
溶媒となる場合もあるので、このときは特に他の溶媒は
用いる必要はない。
【0013】
【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて本発明を
詳細に説明する。 実施例1 容量30mlのハステロイ製オートクレーブにフェノール
7.8g(83mmol)、酢酸パラジウム(II)2.4mg
(0.01mmol)、酢酸セリウム(III)・1水和物3.5
mg(0.01mmol)、テトラ-n-ブチルアンモニウムブロ
マイド202mg(0.6mmol)、ヒドロキノン34mg
(0.3mmol)を入れ、系内を一酸化炭素で置換した
後、一酸化炭素60気圧、乾燥空気30気圧を導入し、
120℃で1時間反応させ、ついで冷却、圧抜きし、反
応液をガスクロマトグラフィーにより分析した。その結
果、炭酸ジフェニルが収率3.7%(1.5mmol)で得
られた。また、副生成物としてサリチル酸フェニルは
0.12%(0.049mmol)、p−フェノキシフェノ
ールは0.039%(0.016mmol)生成した。p−
フェノキシフェノールの選択率は1.0%であった。
【0014】実施例2 フェノール8.4g(89mmol)、酢酸パラジウム(I
I)2.4mg(0.01mmol)、酢酸セリウム(III)・1水
和物3.4mg(0.01mmol)、テトラフェニルホスホ
ニウムブロマイド250mg(0.6mmol)、ヒドロキノ
ン33mg(0.3mmol)を用い、実施例1と同様の操作
を行ったところ、炭酸ジフェニルが収率3.3%(1.
5mmol)で得られた。また、副生成物としてサリチル酸
フェニルは0.11%(0.048mmol)、p−フェノ
キシフェノールは0.033%(0.015mmol)生成
した。p−フェノキシフェノールの選択率は1.0%で
あった。
【0015】比較例1 フェノール8.0g(85mmol)、酢酸パラジウム(I
I)2.4mg(0.01mmol)、マンガン(III)アセチルア
セトナート3.5mg(0.01mmol)、テトラ-n-ブチル
アンモニウムブロマイド200mg(0.6mmol)、ヒド
ロキノン33mg(0.3mmol)を用い、実施例1と同様
の操作を行ったところ、炭酸ジフェニルが収率6.9%
(2.9mmol)で得られた。また、副生成物としてサリ
チル酸フェニルは0.22%(0.09mmol)、p−フ
ェノキシフェノールは0.20%(0.086mmol)生
成した。p−フェノキシフェノールの選択率は2.8%
であった。
【0016】比較例2 フェノール8.2g(87mmol)、酢酸パラジウム(I
I)2.4mg(0.01mmol)、酢酸コバルト(II)・4水
和物2.7mg(0.01mmol)、テトラ-n-ブチルアンモ
ニウムブロマイド200mg(0.6mmol)、ヒドロキノ
ン33mg(0.3mmol)を用い、実施例1と同様の操作
を行ったところ、炭酸ジフェニルが収率3.7%(1.
6mmol)で得られた。また、副生成物としてサリチル酸
フェニルは0.14%(0.06mmol)、p−フェノキ
シフェノールは0.07%(0.029mmol)生成し
た。p−フェノキシフェノールの選択率は1.7%であ
った。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬尾 正一 茨城県稲敷郡阿見町中央8丁目3番1号 三菱油化株式会社筑波総合研究所内 (72)発明者 米山 孝裕 茨城県稲敷郡阿見町中央8丁目3番1号 三菱油化株式会社筑波総合研究所内 (56)参考文献 特開 平2−142754(JP,A) 特開 平2−104564(JP,A) 特開 昭63−72651(JP,A) 特開 昭62−212350(JP,A) 特開 昭56−167641(JP,A) 特開 昭55−45655(JP,A) 特開 昭50−40528(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 69/96 C07C 68/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芳香族ヒドロキシ化合物と一酸化炭素及
    び酸素を反応させて、芳香族炭酸エステルを製造する方
    法において、(A)パラジウム及びパラジウム化合物か
    ら選ばれた一種以上、(B)三価または四価セリウム化
    合物の一種以上、(C)4級アンモニウム塩または4級
    ホスホニウム塩から選ばれた一種以上、および(D)キ
    ノン類及びその還元生成物である芳香族ジオール類から
    選ばれた一種以上の存在下に、該反応を行うことを特徴
    とする芳香族炭酸エステルの製造方法。
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