JP5339361B2 - Process for producing hydroxyaromatic derivatives - Google Patents
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Description
本発明は、ヒドロキシ芳香族誘導体化合物を効率的に製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for efficiently producing a hydroxyaromatic derivative compound.
アルキルフェノール等のヒドロキシ芳香族誘導体化合物は、基礎化学品として、医・農薬、香料、消毒剤、電子材料等、各種化学製品の重要な原料として幅広く利用されている。
アルキルヒドロキシ芳香族化合物の主要な製法としては、酸性触媒を用いたヒドロキシ芳香族化合物のフリーデル・クラフツ型反応が知られていた。ヒドロキシ芳香族化合物に対する反応剤としては、オレフィンやアルコールを用いる例が知られているが、アルコールを用いる例では副生する水が反応の進行を阻害する場合がある。そのため、アルキルフェノール類の製造においては、反応系から水を段階的または連続的に除去しながら反応を行う方法等が提案されているが(たとえば特許文献1〜2参照)、プロセス的に複雑な工程を必要とするため、より単純なプロセスで効率よく反応を進行させる手法が求められていた。
また、フェノール類のアルキル誘導体の製造方法として、アルコールが超臨界状態になる条件下で反応させる方法が提案されているが(特許文献3〜5参照)、超臨界状態を生じさせるために高温・高圧条件が必要で(たとえば、メタノールでは240℃以上で8MPa以上、ブタノールでは287℃以上で4.8MPa以上、など)、そのための特殊な反応容器・装置が必要になる問題があった。
Hydroxy aromatic derivative compounds such as alkylphenols are widely used as basic raw materials for chemicals, agricultural chemicals, fragrances, disinfectants, electronic materials, and other important chemical products.
As a main production method of alkylhydroxy aromatic compounds, Friedel-Crafts type reaction of hydroxyaromatic compounds using an acidic catalyst has been known. As an example of a reactive agent for a hydroxy aromatic compound, an example using an olefin or an alcohol is known, but in an example using an alcohol, water produced as a by-product may inhibit the progress of the reaction. Therefore, in the production of alkylphenols, a method of performing a reaction while removing water stepwise or continuously from a reaction system has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2), but the process is complicated. Therefore, there is a need for a method that allows the reaction to proceed efficiently with a simpler process.
Moreover, as a method for producing an alkyl derivative of phenols, a method of reacting under a condition in which an alcohol is in a supercritical state has been proposed (see Patent Documents 3 to 5). There is a problem that a high pressure condition is necessary (for example, methanol is 240 ° C. or more and 8 MPa or more, butanol is 287 ° C. or more and 4.8 MPa or more), and a special reaction vessel / equipment for that purpose is required.
一方、アシルアルキル基を有するフェノール誘導体の製造方法としては、陽イオン交換樹脂を触媒として、フェノールにアシルアルキル基を有するアルコール(4−ヒドロキシ−2−ブタノン)を反応させる方法が知られているが(たとえば特許文献6参照)、通常、数時間以上の長時間の反応時間(たとえば、70℃で15時間あるいは120℃で3時間、など)が必要で、より効率のよい手法が求められていた。また、この反応系では、陽イオン交換樹脂のかわりに、金属カチオン含有モンモリロナイト触媒(非特許文献1参照)やゼオライト触媒(非特許文献2参照)を用いる方法も検討されているが、これらの方法でも、通常、長時間の反応時間(たとえば、100℃で12〜48時間など)が必要で、工業的に有利な方法とはいえなかった。 On the other hand, as a method for producing a phenol derivative having an acylalkyl group, a method in which an alcohol having an acylalkyl group (4-hydroxy-2-butanone) is reacted with phenol using a cation exchange resin as a catalyst is known. (See, for example, Patent Document 6) Usually, a long reaction time of several hours or more (for example, 15 hours at 70 ° C. or 3 hours at 120 ° C.) is required, and a more efficient method has been demanded. . In this reaction system, a method using a metal cation-containing montmorillonite catalyst (see Non-patent Document 1) or a zeolite catalyst (see Non-Patent Document 2) instead of a cation exchange resin has been studied. However, usually, a long reaction time (for example, 12 to 48 hours at 100 ° C.) is required, and this is not an industrially advantageous method.
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであって、アルキルフェノール等のヒドロキシ芳香族誘導体化合物の製造において、複雑な工程を経ることなく、短時間で効率よく製造する方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method for efficiently producing a hydroxyaromatic derivative compound such as an alkylphenol in a short time without going through complicated steps. It is for the purpose.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、アルコール類と特定の固体酸触媒がマイクロ波を吸収しやすい性質を有することを見いだすとともに、反応で副生する水がマイクロ波を極めて吸収しやすく、高温に加熱されて反応系外に容易に離脱することを見いだした。その結果、固体酸触媒存在下でのヒドロキシ芳香族化合物とアルコール類との脱水的フリーデル・クラフツ型反応が、マイクロ波照射により大きく加速され、副生する水による反応阻害を伴うことなく、目的とするヒドロキシ芳香族誘導体化合物を短時間で収率よく製造できるという新規な事実を見いだし、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that alcohols and specific solid acid catalysts have a property of easily absorbing microwaves, and water produced as a by-product in the reaction is microscopic. We found that it was very easy to absorb waves and was easily released from the reaction system when heated to a high temperature. As a result, the dehydrating Friedel-Crafts-type reaction between hydroxy aromatic compounds and alcohols in the presence of a solid acid catalyst is greatly accelerated by microwave irradiation and is not accompanied by reaction inhibition by by-product water. The present inventors have found a novel fact that a hydroxy aromatic derivative compound can be produced with good yield in a short time, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明によれば、以下の発明が提供される。
[1]下記一般式(I)
HO−R−H・・・・・・(I)
(式中、Rは2価の芳香環基を示し、環上の水素原子の一部が反応に関与しない基で置換されていても差し支えない。)
で表されるヒドロキシ芳香族化合物に、下記一般式(II)
R’OH・・・・・・・・(II)
(式中、R’は1価のアルキル基、アラルキル基またはアシルアルキル基を示す。)
で表されるアルコール類を、スルホン酸基含有高分子触媒の存在下で、マイクロ波を照射して反応させることを特徴とする、下記一般式(III)
HO−R−R”・・・・・・(III)
及び/又は下記一般式(IV)
R”O−R−H・・・・・・(IV)
(これら式中、Rは前記と同じ意味である。また、R”はそのアルキル基部分の炭素数がR’と同じであるアルキル基、アラルキル基またはアシルアルキル基である。)
で表されるヒドロキシ芳香族誘導体化合物の製造方法。
That is, according to the present invention, the following inventions are provided.
[1] The following general formula (I)
HO-R-H (I)
(In the formula, R represents a divalent aromatic ring group, and a part of hydrogen atoms on the ring may be substituted with a group not participating in the reaction.)
In the hydroxy aromatic compound represented by the following general formula (II)
R'OH (II)
(In the formula, R ′ represents a monovalent alkyl group, an aralkyl group or an acylalkyl group.)
The in represented by alcohols, in the presence of a sulfonic acid group-containing polymer catalysts, which comprises reacting by microwave irradiation, the following general formula (III)
HO-R-R "(III)
And / or the following general formula (IV)
R "O-R-H (IV)
(In these formulas, R has the same meaning as described above, and R ″ represents an alkyl group, an aralkyl group or an acylalkyl group in which the alkyl group portion has the same carbon number as R ′.)
The manufacturing method of the hydroxy aromatic derivative compound represented by these.
本発明の製法方法を用いることにより、アルキルフェノール等のヒドロキシ芳香族誘導体化合物が従来の方法に比べより効率的に得られるという利点がある。 By using the manufacturing method of this invention, there exists an advantage that hydroxy aromatic derivative compounds, such as alkylphenol, can be obtained more efficiently compared with the conventional method.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の製造方法は、ヒドロキシ芳香族化合物に、固体酸触媒存在下でマイクロ波を照射してアルコール類を反応させることを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The production method of the present invention is characterized in that a hydroxy aromatic compound is irradiated with microwaves in the presence of a solid acid catalyst to react with an alcohol.
本発明において、原料として使用するヒドロキシ芳香族化合物は、下記一般式(I)
HO−R−H・・・・・・(I)
で表される芳香族化合物である。
式中、Rは2価の芳香環基を示し、その母体となる芳香族化合物の具体例としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等が挙げられ、2価の芳香環基としては、フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フェナントリレン基等が挙げられる。Rの環上の水素原子の一部は反応に関与しない基で置換されていてもよく、それらの基の具体例としては、メチル基、イソプロピル基、ヘキシル基等のようなアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ヘキシルオキシ基のようなアルコキシ基の他に、環上の2つの炭素原子を結合させる2価の基であるオキシエチレン基やオキシエチレンオキシ基等を挙げることができる。
In the present invention, the hydroxy aromatic compound used as a raw material is represented by the following general formula (I):
HO-R-H (I)
It is an aromatic compound represented by these.
In the formula, R represents a divalent aromatic ring group, and specific examples of the aromatic compound serving as a base include benzene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, etc., and the divalent aromatic ring group includes a phenylene group. Naphthylene group, anthrylene group, phenanthrylene group and the like. Some of the hydrogen atoms on the ring of R may be substituted with groups that do not participate in the reaction. Specific examples of these groups include alkyl groups such as methyl, isopropyl and hexyl groups, and methoxy groups. In addition to alkoxy groups such as ethoxy group, isopropoxy group and hexyloxy group, there can be mentioned oxyethylene group and oxyethyleneoxy group which are divalent groups for bonding two carbon atoms on the ring. .
また、上記ヒドロキシ芳香族化合物と反応させるアルコール類は、下記一般式(II)
R’OH・・・・・・・・(II)
で表される。
式中、R’は1価のアルキル基、アラルキル基またはアシルアルキル基を示す。R’がアルキル基の場合、その炭素数は好ましくは1〜20、より好ましくは1〜16である。それらの具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、1−メチルプロピル基、ペンチル基、1−メチルブチル基、ヘキシル基、1−メチルペンチル基、オクチル基、1−メチルヘプチル基、ノニル基、デシル基、ヘキサデシル基等が挙げられ、それらのアルキル基を有するアルコールの具体例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、2−プロパノール、ブタノール、sec−ブタノール、ヘキサノール、オクタノール、ヘキサデカノール等を挙げることができる。R’がアラルキル基の場合には、その炭素数は好ましくは7〜22、より好ましくは7〜18である。それらの具体例としては、フェニルメチル基、フェニルエチル基、フェニルブチル基、フェニルオクチル基、フェニルドデシル基、フェニルオクタデシル基等が挙げられ、それらのアラルキル基を有するアルコールの具体例としては、フェニルメタノール、2−フェニルエタノール、4−フェニルブタノール、8−フェニルオクタノール、18−フェニルオクタデカノール基等を挙げることができる。また、R’がアシルアルキル基の場合には、その炭素数は好ましくは2〜20、より好ましくは2〜16である。それらの具体例としては、アセチル基、2−アセチルエチル基、2−プロピオニルエチル基、2−ヘキサノイルエチル基、2−デカノイルエチル基、3−アセチルプロピル基、4−アセチルブチル基等が挙げられ、それらのアシルアルキル基を有するアルコールの具体例としては、4−ヒドロキシ−2−ブタノン、1−ヒドロキシ−3−ペンタノン、1−ヒドロキシ−3−ドデカノン、5−ヒドロキシ−2−ペンタノン、6−ヒドロキシ−2−ヘキサノン等を挙げることができる。
In addition, the alcohol to be reacted with the hydroxy aromatic compound is represented by the following general formula (II)
R'OH (II)
It is represented by
In the formula, R ′ represents a monovalent alkyl group, an aralkyl group or an acylalkyl group. When R ′ is an alkyl group, the carbon number thereof is preferably 1-20, more preferably 1-16. Specific examples thereof include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, 1-methylpropyl group, pentyl group, 1-methylbutyl group, hexyl. Group, 1-methylpentyl group, octyl group, 1-methylheptyl group, nonyl group, decyl group, hexadecyl group and the like. Specific examples of alcohols having these alkyl groups include methanol, ethanol, propanol, 2 -Propanol, butanol, sec-butanol, hexanol, octanol, hexadecanol and the like can be mentioned. When R ′ is an aralkyl group, the carbon number is preferably 7 to 22, more preferably 7 to 18. Specific examples thereof include phenylmethyl group, phenylethyl group, phenylbutyl group, phenyloctyl group, phenyldodecyl group, phenyloctadecyl group, etc. Specific examples of alcohols having these aralkyl groups include phenylmethanol. , 2-phenylethanol, 4-phenylbutanol, 8-phenyloctanol, 18-phenyloctadecanol group and the like. Further, when R ′ is an acylalkyl group, the carbon number thereof is preferably 2 to 20, more preferably 2 to 16. Specific examples thereof include acetyl group, 2-acetylethyl group, 2-propionylethyl group, 2-hexanoylethyl group, 2-decanoylethyl group, 3-acetylpropyl group, 4-acetylbutyl group and the like. Specific examples of the alcohol having an acylalkyl group include 4-hydroxy-2-butanone, 1-hydroxy-3-pentanone, 1-hydroxy-3-dodecanone, 5-hydroxy-2-pentanone, 6- Hydroxy-2-hexanone and the like can be mentioned.
アルコール類に対する芳香族化合物のモル比は任意に選ぶことができるが、アルコールに対する目的生成物の収率を考慮すれば、通常0.5以上200以下である。 The molar ratio of the aromatic compound to the alcohol can be arbitrarily selected, but is usually 0.5 or more and 200 or less in consideration of the yield of the target product with respect to the alcohol.
上記一般式(I)と(II)の反応により、下記一般式(III)
HO−R−R”・・・・・・(III)
及び/又は下記一般式(IV)
R”O−R−H・・・・・・(IV)
(これら式中、Rは前記と同じ意味である。また、R”はそのアルキル基部分の炭素数がR’と同じであるアルキル基、アラルキル基またはアシルアルキル基である。)
で表されるヒドロキシ芳香族誘導体化合物が製造される。
By the reaction of the above general formulas (I) and (II), the following general formula (III)
HO-R-R "(III)
And / or the following general formula (IV)
R "O-R-H (IV)
(In these formulas, R has the same meaning as described above, and R ″ represents an alkyl group, an aralkyl group or an acylalkyl group in which the alkyl group portion has the same carbon number as R ′.)
The hydroxy aromatic derivative compound represented by these is manufactured.
芳香環にアルキル基が導入された化合物(III)と水酸基にアルキル基が導入された化合物(IV)との製造比は、温度、時間、触媒等の反応条件により制御可能であり、たとえば(III)をより多く製造することを所望する場合には、高温、長時間の反応条件を用いることが好ましい。 The production ratio of the compound (III) having an alkyl group introduced into an aromatic ring and the compound (IV) having an alkyl group introduced into a hydroxyl group can be controlled by reaction conditions such as temperature, time, catalyst, etc. When it is desired to produce more), it is preferable to use reaction conditions of high temperature and long time.
本発明では、フリーデル・クラフツ型反応で使われる従来公知の各種の固体酸触媒を使用できる。それらの具体例としては、スルホン酸基含有高分子触媒、ゼオライト系触媒、モンモリロナイト系触媒等が挙げられる。 In the present invention, various conventionally known solid acid catalysts used in Friedel-Crafts type reactions can be used. Specific examples thereof include sulfonic acid group-containing polymer catalysts, zeolite catalysts, montmorillonite catalysts, and the like.
スルホン酸基含有高分子触媒としては、ダウ・ケミカル社から入手可能なダウエックス(Dowex)(登録商標)、デュポン社から入手可能なナフィオン(Nafion)(登録商標)、ローム&ハス社から入手可能なアンバーライト(Amberlite)(登録商標)、ローム&ハス社から入手可能なアンバーリスト(Amberlyst)(登録商標)等の陽イオン交換樹脂を用いることができ、各種の架橋度、形状、サイズのものを用いることができる。この中で、ダウエックスについては、50WX2(架橋度2%)、50WX4(架橋度4%)、50WX8(架橋度8%)等のものを使用でき、ナフィオンについては、NR50のようなペレット状のもの、SAC−13のようなシリカ上に担持したもの等、各種形状・形態のものを使用できる。 As sulfonic acid group-containing polymer catalysts, Dowex (registered trademark) available from Dow Chemical Co., Nafion (registered trademark) available from DuPont, available from Rohm & Hass Cation exchange resins such as Amberlite (registered trademark) and Amberlyst (registered trademark) available from Rohm & Hass are available, with various degrees of crosslinking, shapes and sizes Can be used. Among these, as for Dowex, 50WX2 (crosslinking degree 2%), 50WX4 (crosslinking degree 4%), 50WX8 (crosslinking degree 8%), etc. can be used, and for Nafion, a pellet form like NR50 is used. In various shapes and forms, such as those supported on silica such as SAC-13, can be used.
また、ゼオライト系触媒としては、プロトン性水素原子あるいは金属カチオン(アルミニウム、チタン、ガリウム、鉄、セリウム等)を有するゼオライト系触媒が挙げられる。ゼオライトとしては、Y型、ベータ型、モルデナイト型、ZSM−5型、SAPO型等の基本骨格を有するものが使用可能である。これらゼオライトにおいて、プロトン型のものは、H−Y型、H−ベータ型、H−モルデナイト型、H−ZSM−5型等で表される。それらゼオライトのシリカ/アルミナ比については、反応条件に応じて各種の比を選択できるが、通常、2〜400である。 Examples of the zeolite catalyst include zeolite catalysts having a protic hydrogen atom or a metal cation (aluminum, titanium, gallium, iron, cerium, etc.). As the zeolite, those having a basic skeleton such as Y-type, beta-type, mordenite-type, ZSM-5-type, and SAPO-type can be used. Among these zeolites, the proton type is represented by HY type, H-beta type, H-mordenite type, H-ZSM-5 type and the like. Regarding the silica / alumina ratio of these zeolites, various ratios can be selected depending on the reaction conditions, but are usually 2 to 400.
さらに、モンモリロナイト系触媒としては、スズ、アルミニウム、鉄、ジルコニウム、チタン、インジウム、ガリウム、銅、セリウム、ランタン等の金属カチオンを含有するものを使用できる。それらの金属カチオン含有モンモリロナイトは、たとえばナトリウムカチオン型のモンモリロナイトを、適当な金属カチオンの水溶液で処理することにより得ることができる。 Further, as the montmorillonite-based catalyst, those containing metal cations such as tin, aluminum, iron, zirconium, titanium, indium, gallium, copper, cerium, and lanthanum can be used. These metal cation-containing montmorillonites can be obtained, for example, by treating sodium cation type montmorillonite with an aqueous solution of an appropriate metal cation.
原料のアルコール類またはヒドロキシ芳香族化合物に対する触媒量は任意に決めることができるが、重量比では、通常は0.0001〜10程度で、好ましくは0.001〜8程度、より好ましくは0.001〜6程度である。
また、本発明では、反応系をより効率よく加熱するために、マイクロ波を吸収して発熱する加熱材(サセプター)を反応系に添加することができる。加熱材の種類としては、活性炭、黒鉛、炭化ケイ素、炭化チタン等、従来公知の各種のものを使用できる。また、先に記載した触媒と加熱材の粉末を混合して、セピオライト、ホルマイト等の適当なバインダーを利用して焼成加工した成形触媒を用いることもできる。
The amount of the catalyst for the raw material alcohol or hydroxyaromatic compound can be arbitrarily determined, but is usually about 0.0001 to 10, preferably about 0.001 to 8, more preferably 0.001 in terms of weight ratio. It is about ~ 6.
In the present invention, in order to heat the reaction system more efficiently, a heating material (susceptor) that absorbs microwaves and generates heat can be added to the reaction system. As the kind of the heating material, various conventionally known materials such as activated carbon, graphite, silicon carbide, titanium carbide and the like can be used. Further, a molded catalyst obtained by mixing the catalyst described above and the heating material powder and calcining using an appropriate binder such as sepiolite or holmite can also be used.
本発明の反応は、反応温度や反応圧力に応じて、液相または気相状態で行うことができる。また、反応装置の形態としては、バッチ型、フロー型等、従来知られている各種形態で行うことができる。反応温度は、−10℃以上、好ましくは0〜350℃、より好ましくは、10〜300℃である。さらに、反応圧力は、通常0.1〜100気圧で、好ましくは0.1〜80気圧、より好ましくは0.1〜60気圧である。反応時間は、反応温度、触媒量、反応装置の形態等に依存するが、1〜240分、好ましくは1〜200分、より好ましくは1〜160分程度である。 The reaction of the present invention can be carried out in a liquid phase or gas phase depending on the reaction temperature and reaction pressure. Moreover, as a form of a reaction apparatus, it can carry out with various forms conventionally known, such as a batch type and a flow type. The reaction temperature is −10 ° C. or higher, preferably 0 to 350 ° C., more preferably 10 to 300 ° C. Furthermore, the reaction pressure is usually 0.1 to 100 atm, preferably 0.1 to 80 atm, and more preferably 0.1 to 60 atm. Although the reaction time depends on the reaction temperature, the amount of catalyst, the form of the reaction apparatus, etc., it is about 1 to 240 minutes, preferably about 1 to 200 minutes, more preferably about 1 to 160 minutes.
また、反応を液相系で行う場合、溶媒の有無にかかわらず実施できるが、溶媒を用いる場合には、デカリン(デカヒドロナフタレン)、デカン等の炭化水素、クロロベンゼン、1,2−又は1,3−ジクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、ジブチルエーテル等のエーテル等、原料と反応するものを除いた各種の溶媒が使用可能で、2種以上混合して用いることもできる。また、反応を気相で行う場合には、窒素等の不活性ガスを混合して反応を行うこともできる。 Further, when the reaction is carried out in a liquid phase system, it can be carried out with or without a solvent, but when a solvent is used, hydrocarbons such as decalin (decahydronaphthalene) and decane, chlorobenzene, 1,2- or 1, Various solvents other than those that react with raw materials such as halogenated hydrocarbons such as 3-dichlorobenzene and 1,2,4-trichlorobenzene, ethers such as dibutyl ether, etc. can be used. You can also. Moreover, when performing reaction in a gaseous phase, it can also react by mixing inert gas, such as nitrogen.
本発明の反応におけるマイクロ波の照射では、接触式または非接触式の温度センサーを備えた各種の市販装置等を使用できる。また、マイクロ波照射の出力、キャビティの種類(マルチモード、シングルモード)、照射の形態(連続的、断続的)等は、反応のスケールや種類等に応じて任意に決めることができる。マイクロ波の周波数としては、通常、0.3〜30GHzである。 In the microwave irradiation in the reaction of the present invention, various commercially available devices equipped with a contact type or non-contact type temperature sensor can be used. The output of microwave irradiation, the type of cavity (multimode, single mode), the form of irradiation (continuous, intermittent), etc. can be arbitrarily determined according to the scale and type of reaction. The frequency of the microwave is usually 0.3 to 30 GHz.
本発明の方法で生成したヒドロキシ芳香族誘導体化合物の精製は、蒸留、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の有機化学上通常用いられる手段により容易に達せられる。 Purification of the hydroxyaromatic derivative compound produced by the method of the present invention can be easily achieved by means usually used in organic chemistry such as distillation, recrystallization and column chromatography.
次に、本発明を実施例及び比較例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
フェノール(Ia) 10mmol、ブタノール(IIa) 0.5mmol、1,2−ジクロロベンゼン 0.2ml、イオン交換樹脂(ダウ・ケミカル製 ダウエックス(Dowex)50WX4) 151mgの混合物を反応管に入れ、放射温度計を備えたマイクロ波照射装置(バイオタージ(Biotage)社製、シングルモード型)を用いて、攪拌しながら150℃で15分反応させた。生成物をガスクロマトグラフおよびガスクロマトグラフ質量分析計で分析した結果、IIaが反応して(87.2%転化率)、2−および4−ブチルフェノール(IIIa、2−ブチル体/4−ブチル体=65/35、ブチル基はn−ブチル基とsec−ブチル基の混合物でn−体/sec−体=8/92、合計60.5%収率)およびブチルフェニルエーテル(IVa、ブチル基はn−ブチル基とsec−ブチル基の混合物でn−体/sec−体=98/2、合計16.5%収率)が生成したことがわかった(表1参照)。
EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited to these Examples.
Example 1
Phenol (Ia) 10 mmol, butanol (IIa) 0.5 mmol, 1,2-dichlorobenzene 0.2 ml, ion exchange resin (Dowex, Dowex 50WX4) 151 mg was put in a reaction tube, and the radiation temperature was Using a microwave irradiation apparatus (manufactured by Biotage, single mode type) equipped with a meter, the reaction was carried out at 150 ° C. for 15 minutes while stirring. As a result of analyzing the product with a gas chromatograph and a gas chromatograph mass spectrometer, IIa reacted (87.2% conversion), and 2- and 4-butylphenol (IIIa, 2-butyl body / 4-butyl body = 65). / 35, butyl group is a mixture of n-butyl group and sec-butyl group, n-form / sec-form = 8/92, total 60.5% yield) and butyl phenyl ether (IVa, butyl group is n-form) It was found that a mixture of butyl group and sec-butyl group produced n-form / sec-form = 98/2 (16.5% total yield) (see Table 1).
(実施例2〜23)
反応条件(触媒、原料、温度、時間等)を変えて、実施例1と同様に反応及び分析を行い、生成物の収率を測定した結果を表1に示す。
(Examples 2 to 23)
Table 1 shows the results obtained by performing the reaction and analysis in the same manner as in Example 1 while changing the reaction conditions (catalyst, raw material, temperature, time, etc.) and measuring the yield of the product.
(比較例1)
マイクロ波照射装置の代わりにオイルバス加熱装置を用いる他は実施例と同様に反応および分析を行った結果、IIIaおよびIVaの収率はそれぞれ36.0%および13.7%であり、その合計収率の49.7%を実施例1で得られたIIIaとIVaの合計収率77.0%と比較すると、実施例1の方が1.55倍高いことがわかった(表2参照)。
これらのことは、マイクロ波照射を用いた本発明の方法が、同じ反応温度・時間でのオイルバスによる通常加熱の方法に比べ、目的化合物をより高い収率で効率的に製造できることを示している。
(Comparative Example 1)
As a result of performing the reaction and analysis in the same manner as in the examples except that an oil bath heating device was used instead of the microwave irradiation device, the yields of IIIa and IVa were 36.0% and 13.7%, respectively, Comparing the yield of 49.7% with the total yield of IIIa and IVa of 77.0% obtained in Example 1, it was found that Example 1 was 1.55 times higher (see Table 2). .
These indicate that the method of the present invention using microwave irradiation can efficiently produce the target compound in a higher yield than the method of normal heating with an oil bath at the same reaction temperature and time. Yes.
(比較例2〜11)
比較例1と同様に、オイルバス加熱装置での反応及び分析を行った結果および実施例との比較を行った結果を表2に示す。
(Comparative Examples 2 to 11)
As in Comparative Example 1, Table 2 shows the results of the reaction and analysis in the oil bath heating apparatus and the results of comparison with Examples.
これらヒドロキシ芳香族誘導体化合物の製造においては、対応する実施例の収率の方が比較例に比べ最大で1.58倍大きく、マイクロ波照射を用いることにより、通常加熱を用いる方法に比べ、目的化合物をより効率的に製造できることが示された。 In the production of these hydroxyaromatic derivative compounds, the yield of the corresponding examples is up to 1.58 times larger than that of the comparative examples, and by using microwave irradiation, the purpose is higher than that of the method using normal heating. It has been shown that the compounds can be produced more efficiently.
本発明の方法により、各種化学製品の基本原料として有用なヒドロキシ芳香族誘導体化合物を、より効率的かつ安全に製造できるため、本発明の利用価値は高く、その工業的意義は多大である。 Since the hydroxy aromatic derivative compound useful as a basic raw material for various chemical products can be produced more efficiently and safely by the method of the present invention, the utility value of the present invention is high, and its industrial significance is great.
Claims (1)
HO−R−H・・・・・・(I)
(式中、Rは2価の芳香環基を示し、環上の水素原子の一部が反応に関与しない基で置換
されていても差し支えない。)
で表されるヒドロキシ芳香族化合物に、下記一般式(II)
R’OH・・・・・・・・(II)
(式中、R’は1価のアルキル基、アラルキル基またはアシルアルキル基を示す。)
で表されるアルコール類を、スルホン酸基含有高分子触媒の存在下で、マイクロ波を照射して反応させること
を特徴とする、下記一般式(III)
HO−R−R”・・・・・・(III)
及び/又は下記一般式(IV)
R”O−R−H・・・・・・(IV)
(これら式中、Rは前記と同じ意味である。また、R”はそのアルキル基部分の炭素数が
R’と同じであるアルキル基、アラルキル基またはアシルアルキル基である。)
で表されるヒドロキシ芳香族誘導体化合物の製造方法。 The following general formula (I)
HO-R-H (I)
(In the formula, R represents a divalent aromatic ring group, and a part of hydrogen atoms on the ring may be substituted with a group not participating in the reaction.)
In the hydroxy aromatic compound represented by the following general formula (II)
R'OH (II)
(In the formula, R ′ represents a monovalent alkyl group, an aralkyl group or an acylalkyl group.)
The in represented by alcohols, in the presence of a sulfonic acid group-containing polymer catalysts, which comprises reacting by microwave irradiation, the following general formula (III)
HO-R-R "(III)
And / or the following general formula (IV)
R "O-R-H (IV)
(In these formulas, R has the same meaning as described above, and R ″ represents an alkyl group, an aralkyl group or an acylalkyl group in which the alkyl group portion has the same carbon number as R ′.)
The manufacturing method of the hydroxy aromatic derivative compound represented by these.
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