JP3273671B2 - 4,4’’’ −ジヒドロキシクオーターフェニル又はその誘導体の製造方法 - Google Patents

4,4’’’ −ジヒドロキシクオーターフェニル又はその誘導体の製造方法

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JP3273671B2
JP3273671B2 JP21926693A JP21926693A JP3273671B2 JP 3273671 B2 JP3273671 B2 JP 3273671B2 JP 21926693 A JP21926693 A JP 21926693A JP 21926693 A JP21926693 A JP 21926693A JP 3273671 B2 JP3273671 B2 JP 3273671B2
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寅之助 斎藤
憲一 池本
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株式会社三光開発科学研究所
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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、一般式(1)
【0002】
【化3】 〔一般式(1)で、Rは水素原子、アルキル基又はアシ
ル基を示す。〕で表される4,4''' −ジヒドロキシク
オーターフェニル又はその誘導体の製造方法に関する。
【0003】一般式(1)で表される化合物は各種工業
原料、特に液晶表示用の液晶化合物や耐熱性、耐油性、
耐薬品性高分子化合物、合成ゴム改質剤等の原料として
その有用性が大きく期待されている。
【0004】
【従来の技術】従来、一般式(1)で表される化合物の
製造方法としては、次ぎの方法が提案されている。
【0005】(1)4’−ヨード−4−メトキシビフェ
ニルを多量の銅合金の共存下に窒素雰囲気中で280℃
に加熱し、脱ヨード化二量化する方法。
【0006】(2)4’−ブロモ−4−メトキシビフェ
ニルをエーテル溶媒中でマグネシウム及び臭化エチルと
反応させたのち、塩化銅を加えて加熱し、二量体化する
方法〔上記の(1)及び(2)の方法は例えばJ.C.
S.,1940,pp.1379〜1382に開示され
ている。〕。
【0007】しかしながら、いずれも多量の銅合金粉や
マグネシウム金属粉を必要とし、また反応条件が苛酷で
あったり、安全上、衛生上或いは公害防止上の問題が多
く、しかも目的物の収率も満足できるものではない。
【0008】(3)なお4−ブロモビフェニルを32%
水酸化ナトリウム水溶液中でギ酸ナトリウム、パラジウ
ム/活性炭触媒及び界面活性剤の共存下で二量化させる
方法(Synthesis,Jnly,1978,p.
538,Table)が開示されているが、これは核置
換基を有しないp−クオーターフェニルの製造方法であ
って、4−位及び4''' −位に置換基を有する本発明の
目的物とは異なり、またその収率も48%と満足すべき
ものではない。
【0009】(4)また、4−ブロモビフェニルを、1
0%水酸化ナトリウム水溶液中でパラジウム/活性炭触
媒及びヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミドの
共存下、一酸化炭素加圧下で二量体化させる方法(EP
0206543,column14,Example1
5)が開示されているが、これも前記と同じく核置換基
を有しないp−クオーターフェニルの製造方法であり、
転化率は10%と極めて低い。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本出願人は、従来技術
のかかる問題点を解決すべく種々検討を重ねた結果、先
に4’−ブロモ−4−ヒドロキシビフェニル又はその誘
導体を、パラジウム触媒とアルカリ金属水酸化物の共存
下、低級脂肪族アルコール溶媒中で脱ハロゲン化二量化
する方法を開発した(特開平4−128248号公
報)。
【0011】しかしながら、本発明者らは該開発方法で
も目的物の収率の点でなお十分とは言い難く、さらに鋭
意検討を加えた結果、本発明に到達した。
【0012】すなわち、特殊な薬品類や装置、操作を必
要とせず、安全、衛生及び公害防止の観点からも特に問
題がなく、かつ高品質の目的物を高収率で製造し得る方
法を開発した。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明に従って、一般式
(2)
【0014】
【化4】 〔一般式(2)で、Rは水素原子、アルキル基又はアシ
ル基を、Xはハロゲン原子を、それぞれ示す。〕で表さ
れる4−ヒドロキシ−4’−ハロゲノビフェニル又はそ
の誘導体を、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸
化物、炭酸塩或いは重炭酸塩の1種又は2種以上の水溶
液中で、パラジウム触媒の存在下、還元剤としてヒドロ
キシルアミン又はその塩を使用して、脱ハロゲン化二量
化して、一般式(1)
【0015】
【化5】 〔一般式(1)で、Rは一般式(2)における定義に同
じ。〕で表される4,4''' −ジヒドロキシクオーター
フェニル又はその誘導体の製造方法が提供される。
【0016】本発明についてさらに詳細に説明する。
【0017】一般式(2)で表される化合物の具体例と
しては、4−ヒドロキシ−4’−ヨードビフェニル、4
−ヒドロキシ−4’−クロロビフェニル、4−ヒドロキ
シ−4’−ブロモビフェニル及びこれらの4−ヒドロキ
シル基のアセトキシル化、ベンゾイルオキシ化、メチル
エーテル化誘導体等が挙げられる。工業的には二量化生
成物のその後の使用目的によって選択されるが、一般的
にはその製造時における安全、衛生上の問題や収率、品
質などの点及び本発明方法における後処理の問題等か
ら、4−ヒドロキシ−4’−ブロモビフェニル又は4−
アセトキシ−4’−ブロモビフェニルが好ましい。
【0018】アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸
化物、炭酸塩或いは重炭酸塩としては、ナトリウム、カ
リウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛又はバリウム
等の水酸化物、炭酸塩或いは重炭酸塩が例示されるが、
好ましいのは水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムであ
る。これらの水溶液の濃度は1〜50%(重量基準、以
下特に記載しない限り同じ)、好ましくは5〜20%で
使用される。
【0019】パラジウム触媒は、公知の方法により金属
パラジウムを活性炭、シリカ、アルミナ、シリカ−アル
ミナ、珪藻土、ゼオライト、炭酸カルシウム、炭酸スト
ンチウム、硫酸バリウム等に担持させたものが使用さ
れ、特に活性炭に担持させたものが好適である。パラジ
ウムの担体に対する担持量は0.1〜20%、好ましく
は0.5〜10%である。その使用量は一般式(2)で
表される化合物1モルに対してパラジウム金属原子換算
で0.01〜100ミリモル、好ましくは1〜50ミリ
モル相当量である。触媒は反応終了後分離回収して、二
量化反応に反復使用可能であるが、触媒活性が低下した
場合には、常法により触媒(担体共に)を焼成、還元賦
活すればほとんど初使用時の活性に復活することができ
る。従って触媒は取り扱い損失を極力防止すればコスト
的には大きな負担とはならない。
【0020】還元剤としては、ヒドロキシルアミン、そ
の硫酸塩又は塩酸塩が使用される。その使用量は一般式
(2)で表される化合物の5〜80%、好ましくは15
〜30%である。実際上は硫酸ヒドロキシルアミン又は
塩酸ヒドロキシルアミンを5〜35%、好ましくは10
〜30%水溶液として使用するが便利である。
【0021】反応温度、時間は上記各種反応条件によっ
て適当に選択されるが、通常反応温度は50〜200
℃、好ましくは80〜120℃であり、反応時間は0.
5〜12時間、通常1〜5時間である。
【0022】反応は反応温度により常圧又は加圧下で行
なうことができる。反応雰囲気は空気中でも、不活性ガ
ス雰囲気中でも行なえる。
【0023】反応終了後、室温で反応混合物を濾過して
目的物及び触媒の混合物を濾取し、非プロトン性極性溶
媒、例えばN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジ
メチルアセトアミド又は1,3−ジメチル−2−イミダ
ゾリジノン等を加えて必要ならば加熱し、目的物を溶解
して触媒を分離回収する。目的物の極性溶媒溶液は希硫
酸、希塩酸或いは酢酸等を加えて中和して目的物を析出
せしめ、濾取する。又は反応混合物に前記のごとき酸を
加えて中和し目的物と触媒との混合物を分離回収し、分
離混合物に前記のごとき極性溶媒を加えて加熱し、目的
物を溶解し触媒を分離回収し、濾液から中和や濃縮冷却
等通常の操作により目的物を収得する。目的物を回収し
た母液からはさらに溶存する目的物や反応原料、或いは
反応原料が脱ハロゲン化した4−ヒドロキシビフェニル
又はその誘導体が回収される。
【0024】このようにして得られた目的物は必要に応
じ再結晶等により精製される。
【0025】なお一般式(2)において、Rがアシル基
の場合は、反応に使用するアルカリ剤や反応温度等によ
り、二量化反応とともに脱アシル化反応も起こる場合が
ある。特にRがアセチル基の場合は通常脱アセチル化反
応を併発して、反応終了混合物中の一般式(1)で表さ
れる化合物はジヒドロキシ体として得られる。従って一
般式(1)で表される化合物の用途目的によっては、ア
シル基の加水分解も同時に起きることは却って有利な場
合もある。
【0026】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。
【0027】(実施例1)1,000ml容反応フラス
コに、4−ヒドロキシ−4’−ブロモビフェニル62.
5gr(0.25モル)、10%水酸化ナトリウム水溶
液400grを仕込み、撹拌下90〜95℃に昇温し
た。同温度に1時間保った後80℃付近に冷却し、5%
パラジウム/カーボン触媒0.6grを添加し、再び昇
温し90〜95℃に保ちながら、滴加ロートから硫酸ヒ
ドロキシルアミン20.5gr(0.125モル)を水
62.5grに溶解した溶液を、3時間で滴加した。滴
加終了後同温度で2時間熟成反応を行なった。
【0028】反応終了後、内容物からサンプルを採り高
速液体クロマトグラフィー(HLC)で分析したとこ
ろ、4−ヒドロキシ−4’−ブロモビフェニルの転化率
は96.5%で、4,4''' −ジヒドロキシクオーター
フェニルへの選択率は87.5%であった。反応混合物
を室温まで冷却後固形物を濾取し、2,000ml容反
応フラスコに仕込み、N,N−ジメチルホルムアミド
2,000grを加えて撹拌下加熱し、1時間後熱濾過
した。濾液を室温に冷却し、希硫酸を加えて中和し、析
出物を濾別し、メタノール洗浄、乾燥して4,4''' −
ジヒドロキシクオーターフェニルの白色結晶性粉末3
4.5grを得た。収率 82%。 融点 420℃。
純度 99.5%(HLC)。
【0029】(実施例2)実施例1における4−ヒドロ
キシ−4’−ブロモビフェニル62.5grの代わり
に、4−アセトキシ−4’−ブロモビフェニル72.5
gr(0.25モル)、5%水酸化ナトリウム水溶液8
00gr、5%パラジウム/カーボン触媒0.7gr及
び硫酸ヒドロキシルアミン20.5gr(0.125モ
ル)を水62grに溶解した溶液を使用して実施例1と
同様に操作し、反応終了後反応混合物のサンプルのHL
C分析を行なったところ、4−アセトキシ−4’−ブロ
モビフェニルの転化率は97.4%で、4,4''' −ジ
ヒドロキシクオーターフェニルへの選択率は91.6%
であった。
【0030】(実施例3)実施例1における還元剤硫酸
ヒドロキシルアミン20.5grの代わりに、塩酸ヒド
ロキシルアミン17.5gr(0.25モル)を水52
grに溶解した溶液を使用した以外は実施例1と同様に
操作して、反応終了後反応混合物のサンプルのHLC分
析を行なったところ、4−ヒドロキシ−4’−ブロモビ
フェニルの転化率は97.5%で、4,4''' −ジヒド
ロキシクオーターフェニルへの転化率は86.7%であ
った。
【0031】(実施例4)実施例1における4−ヒドロ
キシ−4’−ブロモビフェニル62.5grの代わり
に、4−メトキシ−4’−ブロモビフェニル65.6g
r(0.25モル)を使用した以外は、実施例1と同様
に操作して、反応終了後反応混合物のサンプルのHLC
分析を行なったところ、4−メトキシ−4’−ブロモビ
フェニルの転化率は95.5%で、4,4''' −ジメト
キシクオーターフェニルへの選択率は88.5%であっ
た。
【0032】(比較例)1,000ml容反応フラスコ
に、4−ヒドロキシ−4’−ブロモビフェニル62.5
gr(0.25モル)、10%水酸化ナトリウム水溶液
300gr、メタノール100gr及び5%パラジウム
/カーボン触媒4.5grを仕込み、撹拌下約85℃で
5時間反応させた。反応終了後反応混合物のHLC分析
を行なったところ、4−ヒドロキシ−4’−ブロモビフ
ェニルの転化率は87.0%で、4,4''' −ジヒドロ
キシクオーターフェニルへの選択率は58.8%であっ
た。
【0033】
【発明の効果】本発明方法により、各種の工業薬品、医
薬、農薬等の中間体、特に液晶化合物の原料、高耐熱
性、耐油性、耐薬品性の液晶ポリマーの原料として有用
な4,4''' −ジヒドロキシクオーターフェニル又はそ
の誘導体を、特殊な薬品類、装置、操作等を必要とせ
ず、安全、衛生及び公害防止からも問題が少なく、かつ
高品質、高収率で製造し得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C07C 67/293 C07C 67/293 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (56)参考文献 特開 平6−329593(JP,A) 特開 平4−139147(JP,A) 特開 平4−128248(JP,A) 特開 平2−255634(JP,A) 特開 平1−250328(JP,A) 特開 平1−224330(JP,A) 特開 昭64−13036(JP,A) 特開 昭63−267735(JP,A) 特開 昭63−88155(JP,A) 特表 平6−501951(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 39/15 C07C 37/18 C07C 41/30 C07C 43/205 C07C 67/293

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(2) 【化1】 〔一般式(2)で、Rは水素原子、アルキル基又はアシ
    ル基を、Xはハロゲン原子をそれぞれ示す。〕で表され
    る4−ヒドロキシ−4’−ハロゲノビフェニル又はその
    誘導体を、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化
    物、炭酸塩或いは重炭酸塩の1種又は2種以上の水溶液
    中で、パラジウム触媒の存在下、還元剤としてヒドロキ
    シルアミン又はその塩を使用して、脱ハロゲン化二量化
    することを特徴とする、一般式(1) 【化2】 〔一般式(1)で、Rは一般式(2)における定義に同
    じ。〕で表される4,4''' −ジヒドロキシクオーター
    フェニル又はその誘導体の製造方法。
  2. 【請求項2】 ヒドロキシルアミン又はその塩を水溶液
    として滴加しながら、脱ハロゲン化二量化を行なう、請
    求項1記載の4,4''' −ジヒドロキシクオーターフェ
    ニル又はその誘導体の製造方法。
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