JP4864247B2 - ｐ−ヨードフェノールの選択的製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はp-ヨードフェノールを選択的に製造する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
p-ヨードフェノールの製造は通常フェノールをアルカリ性溶液中でヨウ素と反応させることが行われている。フェノールをヨウ素化すると、通常そのオルトパラ配向性によりパラ体とオルト体が略7:3の割合で生成してくる。このためパラ体の収率を向上させようとする試みが種々行われている。例えば、特開昭63-101342号には、アルカリ性雰囲気下でフェノールとヨウ素とを反応させるに際しβ−シクロデキストリンの存在下で行うことが提案されている。その好ましい反応方法として、β−シクロデキストリン存在下、温度−５℃〜２℃でフェノールのアルカリ水溶液中にヨウ素を滴下する方法を挙げている。この方法による反応機構として、アルカリ水溶液中においてβ−シクロデキストリンとフェノールとの分子錯体が形成され、さらにヨウ素の三元分子錯体が形成され、その時フェノールはパラ炭素原子を先頭にβ−シクロデキストリンの空洞内に侵入し、その結果、ヨウ素化反応にいてパラ選択性が向上したものと推測されている。しかし、そのパラ体／オルト体は最高で９６／４である。
【０００３】
ｐ−ヨードフェノールは種々の化合物の合成原料として用いられ、特に医薬や農薬の合成原料として用いられる場合には（パラ体／オルト体：99以上の）高純度品が要求されることが少なくない。このためパラ／オルト比を上げるべく精製が行われている。フェノールとヨウ素の反応によって得られるヨードフェノールのパラ／オルト比が96／4であっても通常の精製手段によっては純度を向上させることが困難であり、要求される純度にするために精製工程を繰り返し行うことを余儀なくしている。精製工程を繰り返すことによる収率の低下、コストの上昇が避けられない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、上述のような現状に鑑み、p-ヨードフェノールの製造において、更なるパラ選択性を向上させ、精製工程の負担を軽減させるべく鋭意研究した結果、ヨウ素を予めβ−シクロデキストリンに包接させた包接化物としてフェノールと反応させることにより、ｐ-ヨードフェノールを高い選択率で製造できることを見出し本発明に到達した。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】
本発明は、高い選択率でp-ヨードフェノールを製造する方法であって、アルカリ性雰囲気下、フェノールを予めβ-シクロデキストリンに包接されたヨウ素と反応させることを特徴とする。また、好ましくはフェノール１モルにβ-シクロデキストリンに包接されたヨウ素２モル以上とを氷冷下混合し、室温で反応させることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明においては、ヨウ素を予めβ-シクロデキストリンに包接させた包接化物として用いる。このヨウ素−β-シクロデキストリン包接化物（以下、BCDIと記す）は、β−シクロデキストリンと水溶化したヨウ素とを混合することにより容易に作ることができる（例えば、特開昭51−88625号公報）。本発明では、このBCDI形体のヨウ素をアルカリ水溶液中でフェノールと反応させる。
フェノールとヨウ素のモル比は、１:１.5以上とする。フェノールに対するBCDIが1.5より少ないときは充分高いパラ選択率が得られず、後の煩雑な精製工程繰り返しを必要とする。好ましくは１:１.8〜５、さらに好ましくは１:2〜4である。このようにフェノールに対するBCDIの割合を高くすることにより、パラ／オルト比９７以上のヨードフェノールを得ることができる。また、フェノールとBCDIとを混合するに当たり、フェノールを溶解した水酸化ナトリウムの溶液を予め氷冷した後、BCDIを加えて混合する。充分混合した後は、室温で約２０時間以上攪拌反応させることによって、パラ体100％のヨードフェノールを得ることができる。室温での反応時間を充分に長くとることによってっフェノールの転化率を80％以上に高めることができる。
【０００７】
本発明は反応を室温で行う方法であり、低温に保持する必要がない。
反応溶液からの目的のヨードフェノールの分離は、反応液を中和してβ−シクロデキストリン(未反応のBCDIを含む）を沈降分離した後、クロロホルムなどの有機溶剤で抽出することにより容易に行うことができる。なお、分離したβ−シクロデキストリンを焼却してヨウ素を回収し、さらにBCDIの生成に使用する。
なお、本発明方法においてフェノールとＢＣＤＩとの混合を室温で行った場合などでは生成するヨードフェノールの純度が100%に満たないことがあるが、なお97％以上の純度で得られ、97％以上の純度を有することにより、トルエン、ベンゼン、ｎ−ヘキサンなどの有機溶剤による溶剤抽出→ろ過→晶析という簡単な方法によって純度99%以上に容易にすることができる。
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【０００８】
（BCDIの製造）
200mlフラスコに水100ml及びヨウ化カリウム9.88g（0.0595モル）を入れ室温で溶解した。これにヨウ素7.56g(0.0298モル)を入れ60分間攪拌して溶解させた。これにβ−シクロデキストリン22.68gを入れ室温で30分間攪拌して溶解した後90℃まで加温し直ちに冷却して20℃とした。析出したBCDIを分離、洗浄、乾燥してBCDI28.92gを得た。このもののヨウ素量は22.4質量％であった。
【０００９】
【実施例１】
500mlのフラスコ中、フェノール940mg（0.01モル）を溶解した２０％水酸化ナトリウム水溶液100mlを充分に氷冷しここに粉末BCDI 25200mg(ヨウ素として、0.02モル)を加えて混合溶解させた後、溶液を室温にて攪拌しながら48時間反応させた。反応終了後、反応液を燐酸にて中和して沈殿したβ−シクロデキストリンを分離した後、クロロホルム100mlを用いて抽出した。さらに、沈殿分離したβ−シクロデキストリンに包接されている目的物をトルエン100ml溶媒に使用してソックスレー抽出した。双方の抽出液を合わせ、減圧下蒸発乾固するとヨードフェノールと未反応フェノールの混合物をほぼ定量的に1980mg、合わせて0.01モル得た。Ｈ−ＮＭＲ分析の結果、フェノールの転化率83％、パラ／オルト比１００／0であった。
【００１０】
【実施例２】
500mlのフラスコ中、フェノール940mg（0.01モル）を溶解した２０％水酸化ナトリウム水溶液100mlを充分に氷冷しここに粉末BCDI 12600mg(ヨウ素として、0.0１モル)を加えて混合溶解させた後、溶液を室温にて攪拌しながら20時間反応させた。反応終了後、反応液を燐酸にて中和して沈殿したβ−シクロデキストリンを分離した後、クロロホルム100mlを用いて抽出した。さらに、沈殿分離したβ−シクロデキストリンに包接されている目的物をトルエン100ml溶媒に使用してソックスレー抽出した。双方の抽出液を合わせ、減圧下蒸発乾固するとヨードフェノールと未反応フェノールの混合物をほぼ定量的に1190mg、合わせて0.01モル得た。Ｈ−ＮＭＲ分析の結果、パラ／オルト比１００／0であった。なお、フェノールの転化率19％であった。
【００１１】
【比較例１】
実施例２のBCDIに代えて、β−シクロデキストリンとヨウ素をそれぞれフェノールと等モル加え実施例２と同様に反応させた。得られたヨードフェノールのパラ／オルト比は89／11であった。なお、フェノールの転化率は48％であった。
【００１２】
【実施例３】
500mlのフラスコ中、フェノール940mg（0.01モル）を溶解した２０％水酸化ナトリウム水溶液100mlに、室温（約21℃）にて粉末BCDI 25200mg(ヨウ素として、0.0２モル)を加えて混合溶解させた後、室温にて攪拌しながら20時間反応させた。反応終了後、反応液を燐酸にて中和して沈殿したβ−シクロデキストリンを分離した後、クロロホルム100mlを用いて抽出した。さらに、沈殿分離したβ−シクロデキストリンに包接されている目的物をトルエン100ml溶媒に使用してソックスレー抽出した。双方の抽出液を合わせ、減圧下蒸発乾固するとヨードフェノールと未反応フェノールの混合物をほぼ定量的に1759mg、合わせて0.01モル得た。Ｈ−ＮＭＲ分析の結果、パラ／オルト比97／3であった。なお、フェノールの転化率62％であった。
【００１３】
【比較例２】
実施例１のBCDIに代えて、β−シクロデキストリンとヨウ素をそれぞれフェノールと等モル加え実施例１と同様に反応させた。得られたヨードフェノールのパラ／オルト比は９６／4であった。なお、フェノールの転化率は48％であった。
この反応液を実施例３と同様にトルエンによる抽出、ろ過、晶析工程よりなる精製を２回行ったところ、パラ／オルト比98.8／1.2のｐ−ヨードフェノール750mgを得た。
【００１４】
【発明の効果】
フェノールのヨウ素化剤としてBCDIを約２倍モル用いる本発明方法によれば、高いパラ選択率でp-ヨードフェノールを製造することができ、精製工程の負担を軽減することができ、また反応を室温で行うことができる。さらに、ヨウ素化剤としてのBCDIを氷冷下でフェノールと混合して室温で反応させるときは、高い転化率のもとでパラ選択率100％でp-ヨードフェノールを製造することができ、反応終了後の精製工程を必要としない。
【発明の属する技術分野】
本発明はp-ヨードフェノールを選択的に製造する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
p-ヨードフェノールの製造は通常フェノールをアルカリ性溶液中でヨウ素と反応させることが行われている。フェノールをヨウ素化すると、通常そのオルトパラ配向性によりパラ体とオルト体が略7:3の割合で生成してくる。このためパラ体の収率を向上させようとする試みが種々行われている。例えば、特開昭63-101342号には、アルカリ性雰囲気下でフェノールとヨウ素とを反応させるに際しβ−シクロデキストリンの存在下で行うことが提案されている。その好ましい反応方法として、β−シクロデキストリン存在下、温度−５℃〜２℃でフェノールのアルカリ水溶液中にヨウ素を滴下する方法を挙げている。この方法による反応機構として、アルカリ水溶液中においてβ−シクロデキストリンとフェノールとの分子錯体が形成され、さらにヨウ素の三元分子錯体が形成され、その時フェノールはパラ炭素原子を先頭にβ−シクロデキストリンの空洞内に侵入し、その結果、ヨウ素化反応にいてパラ選択性が向上したものと推測されている。しかし、そのパラ体／オルト体は最高で９６／４である。
【０００３】
ｐ−ヨードフェノールは種々の化合物の合成原料として用いられ、特に医薬や農薬の合成原料として用いられる場合には（パラ体／オルト体：99以上の）高純度品が要求されることが少なくない。このためパラ／オルト比を上げるべく精製が行われている。フェノールとヨウ素の反応によって得られるヨードフェノールのパラ／オルト比が96／4であっても通常の精製手段によっては純度を向上させることが困難であり、要求される純度にするために精製工程を繰り返し行うことを余儀なくしている。精製工程を繰り返すことによる収率の低下、コストの上昇が避けられない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、上述のような現状に鑑み、p-ヨードフェノールの製造において、更なるパラ選択性を向上させ、精製工程の負担を軽減させるべく鋭意研究した結果、ヨウ素を予めβ−シクロデキストリンに包接させた包接化物としてフェノールと反応させることにより、ｐ-ヨードフェノールを高い選択率で製造できることを見出し本発明に到達した。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】
本発明は、高い選択率でp-ヨードフェノールを製造する方法であって、アルカリ性雰囲気下、フェノールを予めβ-シクロデキストリンに包接されたヨウ素と反応させることを特徴とする。また、好ましくはフェノール１モルにβ-シクロデキストリンに包接されたヨウ素２モル以上とを氷冷下混合し、室温で反応させることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明においては、ヨウ素を予めβ-シクロデキストリンに包接させた包接化物として用いる。このヨウ素−β-シクロデキストリン包接化物（以下、BCDIと記す）は、β−シクロデキストリンと水溶化したヨウ素とを混合することにより容易に作ることができる（例えば、特開昭51−88625号公報）。本発明では、このBCDI形体のヨウ素をアルカリ水溶液中でフェノールと反応させる。
フェノールとヨウ素のモル比は、１:１.5以上とする。フェノールに対するBCDIが1.5より少ないときは充分高いパラ選択率が得られず、後の煩雑な精製工程繰り返しを必要とする。好ましくは１:１.8〜５、さらに好ましくは１:2〜4である。このようにフェノールに対するBCDIの割合を高くすることにより、パラ／オルト比９７以上のヨードフェノールを得ることができる。また、フェノールとBCDIとを混合するに当たり、フェノールを溶解した水酸化ナトリウムの溶液を予め氷冷した後、BCDIを加えて混合する。充分混合した後は、室温で約２０時間以上攪拌反応させることによって、パラ体100％のヨードフェノールを得ることができる。室温での反応時間を充分に長くとることによってっフェノールの転化率を80％以上に高めることができる。
【０００７】
本発明は反応を室温で行う方法であり、低温に保持する必要がない。
反応溶液からの目的のヨードフェノールの分離は、反応液を中和してβ−シクロデキストリン(未反応のBCDIを含む）を沈降分離した後、クロロホルムなどの有機溶剤で抽出することにより容易に行うことができる。なお、分離したβ−シクロデキストリンを焼却してヨウ素を回収し、さらにBCDIの生成に使用する。
なお、本発明方法においてフェノールとＢＣＤＩとの混合を室温で行った場合などでは生成するヨードフェノールの純度が100%に満たないことがあるが、なお97％以上の純度で得られ、97％以上の純度を有することにより、トルエン、ベンゼン、ｎ−ヘキサンなどの有機溶剤による溶剤抽出→ろ過→晶析という簡単な方法によって純度99%以上に容易にすることができる。
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【０００８】
（BCDIの製造）
200mlフラスコに水100ml及びヨウ化カリウム9.88g（0.0595モル）を入れ室温で溶解した。これにヨウ素7.56g(0.0298モル)を入れ60分間攪拌して溶解させた。これにβ−シクロデキストリン22.68gを入れ室温で30分間攪拌して溶解した後90℃まで加温し直ちに冷却して20℃とした。析出したBCDIを分離、洗浄、乾燥してBCDI28.92gを得た。このもののヨウ素量は22.4質量％であった。
【０００９】
【実施例１】
500mlのフラスコ中、フェノール940mg（0.01モル）を溶解した２０％水酸化ナトリウム水溶液100mlを充分に氷冷しここに粉末BCDI 25200mg(ヨウ素として、0.02モル)を加えて混合溶解させた後、溶液を室温にて攪拌しながら48時間反応させた。反応終了後、反応液を燐酸にて中和して沈殿したβ−シクロデキストリンを分離した後、クロロホルム100mlを用いて抽出した。さらに、沈殿分離したβ−シクロデキストリンに包接されている目的物をトルエン100ml溶媒に使用してソックスレー抽出した。双方の抽出液を合わせ、減圧下蒸発乾固するとヨードフェノールと未反応フェノールの混合物をほぼ定量的に1980mg、合わせて0.01モル得た。Ｈ−ＮＭＲ分析の結果、フェノールの転化率83％、パラ／オルト比１００／0であった。
【００１０】
【実施例２】
500mlのフラスコ中、フェノール940mg（0.01モル）を溶解した２０％水酸化ナトリウム水溶液100mlを充分に氷冷しここに粉末BCDI 12600mg(ヨウ素として、0.0１モル)を加えて混合溶解させた後、溶液を室温にて攪拌しながら20時間反応させた。反応終了後、反応液を燐酸にて中和して沈殿したβ−シクロデキストリンを分離した後、クロロホルム100mlを用いて抽出した。さらに、沈殿分離したβ−シクロデキストリンに包接されている目的物をトルエン100ml溶媒に使用してソックスレー抽出した。双方の抽出液を合わせ、減圧下蒸発乾固するとヨードフェノールと未反応フェノールの混合物をほぼ定量的に1190mg、合わせて0.01モル得た。Ｈ−ＮＭＲ分析の結果、パラ／オルト比１００／0であった。なお、フェノールの転化率19％であった。
【００１１】
【比較例１】
実施例２のBCDIに代えて、β−シクロデキストリンとヨウ素をそれぞれフェノールと等モル加え実施例２と同様に反応させた。得られたヨードフェノールのパラ／オルト比は89／11であった。なお、フェノールの転化率は48％であった。
【００１２】
【実施例３】
500mlのフラスコ中、フェノール940mg（0.01モル）を溶解した２０％水酸化ナトリウム水溶液100mlに、室温（約21℃）にて粉末BCDI 25200mg(ヨウ素として、0.0２モル)を加えて混合溶解させた後、室温にて攪拌しながら20時間反応させた。反応終了後、反応液を燐酸にて中和して沈殿したβ−シクロデキストリンを分離した後、クロロホルム100mlを用いて抽出した。さらに、沈殿分離したβ−シクロデキストリンに包接されている目的物をトルエン100ml溶媒に使用してソックスレー抽出した。双方の抽出液を合わせ、減圧下蒸発乾固するとヨードフェノールと未反応フェノールの混合物をほぼ定量的に1759mg、合わせて0.01モル得た。Ｈ−ＮＭＲ分析の結果、パラ／オルト比97／3であった。なお、フェノールの転化率62％であった。
【００１３】
【比較例２】
実施例１のBCDIに代えて、β−シクロデキストリンとヨウ素をそれぞれフェノールと等モル加え実施例１と同様に反応させた。得られたヨードフェノールのパラ／オルト比は９６／4であった。なお、フェノールの転化率は48％であった。
この反応液を実施例３と同様にトルエンによる抽出、ろ過、晶析工程よりなる精製を２回行ったところ、パラ／オルト比98.8／1.2のｐ−ヨードフェノール750mgを得た。
【００１４】
【発明の効果】
フェノールのヨウ素化剤としてBCDIを約２倍モル用いる本発明方法によれば、高いパラ選択率でp-ヨードフェノールを製造することができ、精製工程の負担を軽減することができ、また反応を室温で行うことができる。さらに、ヨウ素化剤としてのBCDIを氷冷下でフェノールと混合して室温で反応させるときは、高い転化率のもとでパラ選択率100％でp-ヨードフェノールを製造することができ、反応終了後の精製工程を必要としない。
Claims (4)
- フェノールをアルカリ性雰囲気下、β−シクロデキストリンに包接されたヨウ素と反応させることを特徴とするｐ−ヨードフェノールの選択的製造方法であって、次の工程を含むｐ−ヨードフェノールの選択的製造方法。
１）ヨウ素をシクロデキストリンに包接させてヨウ素−β−シクロデキストリン包接化物を製造する工程
２）ヨウ素−β−シクロデキストリン包接化物をフェノール溶液に添加する工程 - フェノール１モルに、β−シクロデキストリンに包接されたヨウ素を室温で反応させる請求項１に記載の方法。
- フェノール１モルに、β−シクロデキストリンに包接されたヨウ素を２〜３モル用いる、請求項１または請求項２に記載の方法。
- フェノール１モルに、β−シクロデキストリンに包接されたヨウ素を氷冷下で混合し、室温で反応させる請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の方法。
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|---|---|---|---|
| JP2001252040A JP4864247B2 (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | ｐ−ヨードフェノールの選択的製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001252040A JP4864247B2 (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | ｐ−ヨードフェノールの選択的製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003064012A JP2003064012A (ja) | 2003-03-05 |
| JP4864247B2 true JP4864247B2 (ja) | 2012-02-01 |
Family
ID=19080584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001252040A Expired - Fee Related JP4864247B2 (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | ｐ−ヨードフェノールの選択的製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS63143749A (ja) * | 1986-12-05 | 1988-06-16 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 電極材 |
| JPH02174738A (ja) * | 1988-12-27 | 1990-07-06 | Nippo Kagaku Kk | ｍ―フルオロ―ｐ―ヨードフェノールおよびその製造方法 |
| JPH1045609A (ja) * | 1996-08-05 | 1998-02-17 | Nippo Kagaku Kk | 新規包接体、その用途及び樹脂組成物 |
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2001
- 2001-08-22 JP JP2001252040A patent/JP4864247B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003064012A (ja) | 2003-03-05 |
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Legal Events
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