JP3532824B2 - アシル芳香族エーテルの改良製造方法 - Google Patents
アシル芳香族エーテルの改良製造方法Info
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Description
改良製造方法に関する。より詳細には、本発明は、ナノ
−またはマイクロ結晶ゼオライトβ触媒の存在下に、C
2 〜C8 の酸の無水物、例えば、無水酢酸から無水安息
香酸をアシル化剤として用いて芳香族エーテルからアシ
ル芳香族エーテルを製造するための改良方法に関する。
芳香族エーテルは医薬品および薬剤のための有用でかつ
重要な中間体である。
剤として用い、そして、フリーデル−クラフツ試薬とし
て理論量の腐蝕性で毒性の塩化アルミニウムおよびフッ
化水素の使用を免除する触媒としてゼオライトβを使用
して、芳香族エーテルからアシル芳香族エーテルを製造
するための環境に優しい方法に関する。
のための従来の方法は、フリーデルクラフツアシル化反
応を行うことからなる。芳香族化合物は塩化アルミニウ
ムの存在下にアシル化剤と反応する。
のルイス酸金属塩化物の使用における固有の欠点は、生
成されるカルボニル生成物と強い錯体化を起こすため
に、再生できず、そして理論量より多量の量が要求され
ることである。得られた中間体の錯体を加水分解により
分解するためのワークアップは多量の廃棄生成物を生成
し、そしてこの生成物の分離は長く、厄介でかつ高価な
手順を伴う。
171, 159, 1998 を参照すると、金属イオン交換された
クレーの存在下に、芳香族エーテルは控えめな収率で酸
無水物によりアシル化される。欠点は転化率が控えめ
で、低い空間時間収率であることである。
参照すると、ゼオライト触媒の存在下に酸無水物により
アニソールをアシル化する方法が開示されている。この
方法の欠点は収率が控えめでありそして反応が高温高圧
で行われることである。
atalysis, 109, 177, 1996を参照すると、アニソール
が、変性されたゼオライトによって、無水酢酸および塩
化アセチルによりアシル化されている。
参照すると、置換芳香族エーテル、特にアニソールはゼ
オライトβ触媒の存在下にアシル化剤によりアシル化さ
れている。
参照すると、置換芳香族エーテル、特にベラトロールお
よびアニソールは、Yゼオライト、脱アルミニウム化さ
れかつ金属交換されたYゼオライトおよびH+ −ゼオラ
イトβ触媒の存在下に、アシル化剤によりアシル化され
ている。
えているが、本発明の目的は、投資コストおよび運転コ
ストを低減するために、改良された活性およびより高い
空間時間収率の触媒を開発することにある。
結晶ゼオライトβを用いて、攪拌型バッチ反応器または
連続固定床反応器において、60〜165℃の範囲の温
度で、2〜24時間、アニソール、ベラトロールおよび
エチルフェニルエーテルから選ばれる芳香族エーテル
を、アシル化剤としてC2 〜C8 の酸の無水物と反応さ
せること、および、アシル芳香族エーテルを分離するこ
とにより、医薬品および薬剤のための重要な中間体であ
るアシル芳香族エーテルを製造するための改良方法を提
供することであり、この方法により、上記に詳述した欠
点を回避することができる。
しい、アシル芳香族エーテルの製造方法を提供すること
である。
化アルミニウムの使用を回避するアシル芳香族エーテル
の製造方法を提供することである。
あるアシル芳香族エーテルの製造方法を提供することで
ある。
つ短時間で行なわれる、アシル芳香族エーテルの製造方
法を提供することである。
経済的な製造方法を提供することである。
ロ結晶ゼオライトβを触媒として使用するアシル芳香族
エーテルの製造方法を提供することである。
βの粒子サイズが10nm〜100nmであり、マイク
ロ結晶ゼオライトβの粒子サイズが1μm〜50μmで
ある方法を提供することである。
率により明らかな改良された活性のナノ−またはマイク
ロ結晶ゼオライトβを使用することである。
ロ結晶ゼオライトβを高い空間時間収率を得るために使
用し、それにより、資金投下を20〜30%低減するこ
とである。
てバッチモードで行い、また、固定床反応器において連
続モードでアシル化を行うことである。
れ、反応器から反応混合物を排出させ、そして触媒をろ
過するときに消費される時間を節約するために固定床反
応器における連続モードを選択することである。
転コストを低減するために、固定床反応器における連続
モードを選択することである。
間体として有用なアシル芳香族エーテルの製造方法を提
供し、この方法は、ナノ結晶ゼオライトβおよびマイク
ロ結晶ゼオライトβからなる群より選ばれるゼオライト
β触媒を用い、60〜165℃の範囲の温度で、2〜2
4時間、アニソール、ベラトロールおよびエチルフェニ
ルエーテルから選ばれる芳香族エーテルを、C2 〜C8
の酸の無水物から選ばれるアシル化剤と反応させるこ
と、および、アシル芳香族エーテルを分離することを含
む。
ゼオライトβ触媒は、10nm〜100nmの範囲のサ
イズのナノ結晶ゼオライトβまたは1μm〜50μmの
範囲のサイズのマイクロ結晶ゼオライトβである。
アシル化剤は無水酢酸から無水安息香酸を含む群から選
ばれる。
ードの反応は好ましくは80〜130℃の温度で、2〜
12時間行なわれる。
拌型反応器中でのバッチモードおよび固定床反応器中で
の連続モードの両方で行われる。
エーテル/アシル化剤の比は5:1〜1:5である。
芳香族エーテルの重量に対して1〜50重量%である。
ノ−またはマイクロ結晶ゼオライトβを使用することに
ある。ゼオライトβの粒子サイズを下げると、酸性サイ
トの密度が上がり、そしてゼオライトの表面積が上が
る。これらのことはアシル化反応の活性を上げるための
重要なファクターである。この結果として、空間時間収
率がほぼ3倍増加する。このことは、合成されたままの
ゼオライトβとマイクロ結晶のものを用いて得られた結
果を比較して、実験のセクションにおいて得られてい
る。結果的に、この方法に必要な資金投下は、より高い
空間時間収率から考えて、20〜30%低減されること
が期待され、これはかなりの低減である。反応は、ま
た、ペレット形態のマイクロ結晶ゼオライトβで充填さ
れた固定床中に無水酢酸および芳香族エーテルの混合物
をポンピングし、一方、反応混合物を反応器から連続的
に抜き出すことにより、連続モードで液相で行われる。
3倍高くなった活性がこの場合に観測される。この連続
運転はさらに資金投下を低減し、かつ、バッチモードで
行われているような、反応を行うために反応器中に反応
体を入れ、反応混合物を排出し、そして触媒をろ過する
ときに消費される時間を節約する。このことは運転コス
トおよび資本コストをかなり低減する。
酸無水物、例えば、無水酢酸から無水安息香酸を用いた
芳香族エーテルのアシル化のために、固体の酸触媒とし
てマイクロ結晶ゼオライトβを初めて使用した。
おいて、破壊されたアルミニウムシリケート環から生じ
る破壊された縁の数が増加することにより、酸性サイト
の密度が増加する。これらの粒子の表面積もゼオライト
の粒子サイズが低下することにより増加する。より高い
密度の酸性サイトにより、結果的にフリーデルクラフツ
アシル化の求電子性置換において、反応で生じるアシル
カチオンの数が増加し、これにより、反応の活性が上が
る。
に製造し、そして実施例に記載される通りに、アシル化
剤として酸無水物を用いた芳香族エーテルのアシル化に
おいて使用した。
れるものであり、それ故、本発明の範囲を制限するもの
と解釈されるべきでない。
を得るために、適切なモル比のテトラエチルオルソシリ
ケートと硝酸アルミニウムを用いた。テトラエチルオル
ソシリケートに水を添加し、そして攪拌した。この溶液
に、攪拌下に、圧力調節ファンネルによって、テトラエ
チルアンモニウムヒドロキシド溶液中の硝酸アルミニウ
ム九水和物を滴下して添加した。添加の後に、この溶液
を50℃に維持し、そして結晶化のために1週間、オー
トクレーブ中において135℃でクッキングした。その
後、結晶固形分をろ過し、そして空気乾燥した。得られ
た固形分を500℃で焼成した。 b)マイクロ結晶ゼオライトβ−I:本方法において使
用されるマイクロ結晶ゼオライトβ−Iは、上記の通り
に得られたゼオライトβの機械分解により、または、以
下の合成方法を採用することにより、粒子サイズ(1〜
10μm,95%)でもって得られた。 c)マイクロ結晶ゼオライトβ−II:マイクロ結晶ゼ
オライトβ−IIは例1a)の上記の手順によるゼオラ
イトβの合成の間に1週間の代わりに48時間にエージ
ング時間を短かくすることにより、粒子サイズ(5〜5
0μm、85%)をもって合成された。 d)ナノ結晶ゼオライトβ:ナノ結晶ゼオライトβは、
合成の間のゼオライトの核成長を制限するためにエージ
ング時間を短くすることにより、異なる結晶化時間で攪
拌下に維持したゼオライトβ(例1a))の第一の工程
で調製された均質化溶液から粒子サイズ(10nm〜1
00nm)でもって合成された。その後、固形分を遠心
分離により分離し、蒸留水で洗浄し、そして100℃で
乾燥した。
ル)と、ゼオライトβ(ゼオライトβ、20g)の混合
物を、80℃で窒素雰囲気下に丸底フラスコ(1リット
ル)中に攪拌した。反応の完了後に(G.C.によりフ
ォロー)、反応混合物をろ過しそして反応混合物を蒸留
して生成物を得た。収量:108.0g。
ル)と、マイクロ結晶ゼオライトβ−I(0.25g)
の混合物を、80℃で窒素雰囲気下に丸底フラスコ(5
0ml)中に攪拌した。反応の完了後に(G.C.によ
りフォロー)、反応混合物をろ過しそして反応混合物を
蒸留して生成物を得た。収量:1.47g。
ル)と、マイクロ結晶ゼオライトβ−II(0.25
g)の混合物を、80℃の温度で窒素雰囲気下に丸底フ
ラスコ(50ml)中に攪拌した。反応の完了後に
(G.C.によりフォロー)、反応混合物をろ過しそし
て反応混合物を蒸留して生成物を得た。収量:1.48
g。
g)を含む充填床に、アニソールと無水酢酸との混合物
(2:1モル溶液)を塔頂から90℃で3ml/hの流
速でポンピングした。反応を100時間連続で行い、ア
リコートを取って、それをガスクロマトグラフィー
(G.C.)により分析することによって、経時ととも
に転化率をフォローした。マイクロ化法の有効性を得る
ために、合成しそして焼成したままのゼオライトβ(Ze
olyst International および我々が製造したもの) をも
用いて同一の条件下にアシル化反応を行った。マイクロ
結晶ゼオライトβは、マイクロ化していないサンプルに
対して3倍の活性を示した。活性は100時間一定のま
まであった。
モル)と、マイクロ結晶ゼオライトβ−I(0.25
g)の混合物を、136℃の温度で窒素雰囲気下に丸底
フラスコ(50ml)中に攪拌した。反応の完了後に
(G.C.によりフォロー)、反応混合物をろ過しそし
て反応混合物を蒸留して生成物を得た。収量:1.7
g。
0ミリモル)と、マイクロ結晶ゼオライトβ−I(0.
25g)の混合物を、130℃の温度で窒素雰囲気下に
丸底フラスコ(50ml)中に攪拌した。反応の完了後
に(G.C.によりフォロー)、反応混合物をろ過しそ
して反応混合物を蒸留して生成物を得た。収量:1.5
8g。
ル)と、マイクロ結晶ゼオライトβ−I(0.25g)
の混合物を、130℃で窒素雰囲気下に丸底フラスコ
(50ml)中に攪拌した。反応の完了後に(G.C.
によりフォロー)、反応混合物をろ過しそして反応混合
物を蒸留して生成物を得た。収量:1.7g。
モル)と、マイクロ結晶ゼオライトβ−I(0.25
g)の混合物を、130℃で窒素雰囲気下に丸底フラス
コ(50ml)中に攪拌した。反応の完了後に(G.
C.によりフォロー)、反応混合物をろ過しそして反応
混合物を蒸留して生成物を得た。収量:1.7g。
ミリモル)と、マイクロ結晶ゼオライトβ−I(0.2
5g)の混合物を、80℃で窒素雰囲気下に丸底フラス
コ(50ml)中に攪拌した。反応の完了後に(G.
C.によりフォロー)、反応混合物をろ過しそして反応
混合物を蒸留して生成物を得た。収量:1.5g。
リモル)と、マイクロ結晶ゼオライトβ−I(0.25
g)の混合物を、80℃の温度で窒素雰囲気下に丸底フ
ラスコ(50ml)中に攪拌した。反応の完了後に
(G.C.によりフォロー)、反応混合物をろ過しそし
て反応混合物を蒸留して生成物を得た。収量:1.48
g。
法である。 2.本方法は腐蝕性の理論量の塩化アルミニウムの使用
を回避する。 3.ナノ結晶またはマイクロ結晶ゼオライトβを、初め
て、芳香族エーテルのアシル化のための触媒として使用
した。 4.選択率および収率はアニソールの場合に定量的であ
る。 5.反応はより短い時間でより速い。ワークアップ手順
が単純である。 6.本方法は、触媒が数サイクル使用できるので、廃棄
の問題を考えなくてよい。触媒を4回リサイクルしても
一定の活性を示した。 7.本方法は廃棄の問題がないので環境面で安全であ
る。 8.本方法は経済的である。 9.生産性(空間時間収率の点で)が高い。 10.ナノ−またはマイクロ結晶ゼオライトβの使用に
より、空間時間収率が3倍向上し、それにより、資本投
下を20〜30%低減する。 11.固定床反応器における連続モードを選択すると、
反応体を反応器に入れ、反応混合物を排出し、そして触
媒をろ過するのに消費される時間を節約する。 12.固定床反応器における連続モードを選択すると、
資本コストおよび運転コストの両方を低減する。
Claims (7)
- 【請求項1】 医薬品および薬剤のための重要な中間体
として有用なアシル芳香族エーテルの改良製造方法であ
って、 ナノ結晶ゼオライトβおよびマイクロ結晶ゼオライトβ
からなる群より選ばれるゼオライトβ触媒を用いて、6
0〜165℃の範囲の温度で、2〜24時間、アニソー
ル、ベラトロールおよびエチルフェニルエーテルから選
ばれる芳香族エーテルを、C2 〜C8 の酸の無水物から
選ばれるアシル化剤と反応させること、および、アシル
芳香族エーテルを分離することを含む、方法。 - 【請求項2】 使用されるゼオライトβの触媒は、10
nm〜100nmの範囲の粒子サイズのナノ結晶ゼオラ
イトβまたは1μm〜50μmの範囲の粒子サイズのマ
イクロ結晶ゼオライトβから選ばれる、請求項1記載の
方法。 - 【請求項3】 アシル化剤は無水酢酸、無水プロピオン
酸、無水酪酸、無水吉草酸、無水ヘキサン酸および無水
安息香酸からなる群より選ばれる、請求項1記載の方
法。 - 【請求項4】 攪拌型バッチ反応器または連続固定床反
応器において反応を行う、請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 バッチモードの反応は80〜100℃の
範囲の温度で2〜12時間行われる、請求項4記載の方
法。 - 【請求項6】 芳香族エーテル/アシル化剤の比は5:
1〜1:5である、請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 触媒の重量は芳香族エーテルの重量に対
して1〜50重量%である、請求項1記載の方法。
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