JP6747780B2 - Method for producing 4-hydroxybenzoic acid long chain ester - Google Patents

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本発明は、4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing 4-hydroxybenzoic acid long chain ester.

4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルは、水酸基と疎水基を有する構造を有し、その構造的特徴から、可塑剤、相溶化剤、界面活性剤などの用途が提案されている。 4-Hydroxybenzoic acid long-chain ester has a structure having a hydroxyl group and a hydrophobic group, and its structural characteristics suggest its use as a plasticizer, a compatibilizer, a surfactant, and the like.

一般的に化合物のエステル化は、原料カルボン酸とアルコールとを、硫酸等のプロトン酸触媒の存在下で反応させ、得られた反応液から触媒と未反応のカルボン酸を除去し、必要により晶析や蒸留などの精製を行うことによって製造する方法が知られている(特許文献1)。 Generally, for esterification of a compound, a starting carboxylic acid and an alcohol are reacted in the presence of a protonic acid catalyst such as sulfuric acid to remove the catalyst and unreacted carboxylic acid from the resulting reaction solution, and crystallize as necessary. A method for producing by purification such as precipitation and distillation is known (Patent Document 1).

4−ヒドロキシ安息香酸のエステル化に関しても、炭素原子数1〜6の短鎖アルコールとの反応によって、比較的容易に4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルを得ることが知られている。 Regarding esterification of 4-hydroxybenzoic acid, it is known that 4-hydroxybenzoic acid short-chain ester can be relatively easily obtained by reaction with a short-chain alcohol having 1 to 6 carbon atoms.

しかしながら、4−ヒドロキシ安息香酸を、炭素原子数が16以上の長鎖アルコールと反応させて4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルを得ようとした場合、同様にプロトン酸触媒の存在下で反応させると、長鎖アルコールが2量化したエーテル体や、長鎖アルコールとプロトン酸触媒との反応による硫酸エステルなどの副生物の生成が避けられないものであった。 However, when 4-hydroxybenzoic acid is reacted with a long-chain alcohol having 16 or more carbon atoms to obtain a 4-hydroxybenzoic acid long-chain ester, the reaction is similarly performed in the presence of a proton acid catalyst. However, the generation of by-products such as ethers obtained by dimerizing long-chain alcohols and by-products such as sulfates by the reaction of long-chain alcohols with a protonic acid catalyst was unavoidable.

これらの副生物は、目的物である4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルと類似した物性であるため、晶析や蒸留によって除去することが困難であり、高純度の4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルが得られないという問題があった。 These by-products have physical properties similar to the target 4-hydroxybenzoic acid long-chain ester, and therefore it is difficult to remove them by crystallization or distillation, and high-purity 4-hydroxybenzoic acid long-chain ester is obtained. There was a problem that could not be obtained.

特開2014−108928号公報JP, 2014-108928, A

本発明の目的は、副生物の生成が抑制された4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルの製造方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、高純度の4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルが得られる製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for producing a 4-hydroxybenzoic acid long chain ester in which the production of by-products is suppressed. Another object of the present invention is to provide a method for producing a high-purity long chain 4-hydroxybenzoic acid ester.

本発明者らは、4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルの製造方法について鋭意検討した結果、触媒として金属触媒を用いて、4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルと長鎖アルコールとを、いわゆるエステル交換反応させることにより、副生物の生成を抑制し、高純度の4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies on the method for producing 4-hydroxybenzoic acid long-chain ester, the present inventors have used a metal catalyst as a catalyst to convert 4-hydroxybenzoic acid short-chain ester and long-chain alcohol into a so-called transesterification reaction. It was found that by doing so, the production of by-products was suppressed, and high-purity 4-hydroxybenzoic acid long-chain ester was obtained, and the present invention was completed.

すなわち本発明は、金属触媒の存在下、式(1)で表される4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルと、式(2)で表される脂肪族アルコールとを反応させる工程を含む、式(3)で表される4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルの製造方法を提供する。

Figure 0006747780
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Figure 0006747780
(式中、mは1〜11の整数を示し、nは15〜23の整数を示す。) That is, the present invention comprises a step of reacting a 4-hydroxybenzoic acid short chain ester represented by the formula (1) with an aliphatic alcohol represented by the formula (2) in the presence of a metal catalyst, There is provided a method for producing a 4-hydroxybenzoic acid long chain ester represented by 3).
Figure 0006747780
Figure 0006747780
Figure 0006747780
(In the formula, m represents an integer of 1 to 11, and n represents an integer of 15 to 23.)

本発明によれば、通常のエステル化反応で副生する、長鎖アルコールが2量化したエーテル体や、長鎖アルコールと触媒が反応した硫酸エステルなどの副生物の生成を抑止し、高純度の4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルを得ることができる。
また、本発明によれば、煩雑な精製を行うことなく、簡易な方法でより高純度の4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルを得ることができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the production|generation of by-products, such as the ether body which dimerized the long-chain alcohol and the sulfuric acid ester which the catalyst reacted with the long-chain alcohol produced as a by-product in a normal esterification reaction, is suppressed, 4-Hydroxybenzoic acid long chain ester can be obtained.
Further, according to the present invention, a higher purity 4-hydroxybenzoic acid long chain ester can be obtained by a simple method without performing complicated purification.

本発明において、出発原料である式(1)で表される4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルは、4−ヒドロキシ安息香酸と、直鎖または分岐を有してもよい炭素原子数1〜11のアルコールとのエステル体である。 In the present invention, the 4-hydroxybenzoic acid short-chain ester represented by the formula (1), which is a starting material, is a 4-hydroxybenzoic acid having 1 to 11 carbon atoms which may be linear or branched. It is an ester form with alcohol.

式(1)で表される4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルの具体例としては、4−ヒドロキシ安息香酸メチル、4−ヒドロキシ安息香酸エチル、4−ヒドロキシ安息香酸プロピル、4−ヒドロキシ安息香酸イソプロピル、4−ヒドロキシ安息香酸ブチル、4−ヒドロキシ安息香酸イソブチル、4−ヒドロキシ安息香酸ペンチル、4−ヒドロキシ安息香酸ヘキシル、4−ヒドロキシ安息香酸へプチル、4−ヒドロキシ安息香酸オクチル、4−ヒドロキシ安息香酸ノナチル、4−ヒドロキシ安息香酸デシル、4−ヒドロキシ安息香酸ウンデシルおよび4−ヒドロキシ安息香酸2−エチルヘキシル等が挙げられる。

Figure 0006747780
(mは1〜11の整数を表す) Specific examples of the 4-hydroxybenzoic acid short chain ester represented by the formula (1) include methyl 4-hydroxybenzoate, ethyl 4-hydroxybenzoate, propyl 4-hydroxybenzoate and isopropyl 4-hydroxybenzoate. Butyl 4-hydroxybenzoate, isobutyl 4-hydroxybenzoate, pentyl 4-hydroxybenzoate, hexyl 4-hydroxybenzoate, heptyl 4-hydroxybenzoate, octyl 4-hydroxybenzoate, nonatyl 4-hydroxybenzoate, Decyl 4-hydroxybenzoate, undecyl 4-hydroxybenzoate, 2-ethylhexyl 4-hydroxybenzoate and the like can be mentioned.
Figure 0006747780
(M represents an integer of 1 to 11)

これらの中でも、入手容易性および反応性に優れる点で、4−ヒドロキシ安息香酸メチル、4−ヒドロキシ安息香酸エチル、4−ヒドロキシ安息香酸プロピル、4−ヒドロキシ安息香酸イソプロピル、4−ヒドロキシ安息香酸ブチルおよび4−ヒドロキシ安息香酸イソブチルが好ましく、特に反応性に優れることから、4−ヒドロキシ安息香酸メチルがより好ましい。 Among these, methyl 4-hydroxybenzoate, ethyl 4-hydroxybenzoate, propyl 4-hydroxybenzoate, isopropyl 4-hydroxybenzoate, butyl 4-hydroxybenzoate, and butyl 4-hydroxybenzoate in terms of availability and reactivity are excellent. Isobutyl 4-hydroxybenzoate is preferable, and methyl 4-hydroxybenzoate is more preferable because it is particularly excellent in reactivity.

本発明に使用される4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルは、市販のものを用いてもよく、また、4−ヒドロキシ安息香酸と炭素原子数1〜11の脂肪族アルコールとを、プロトン酸触媒の存在下で反応させる一般的なエステル化反応によって得られたものを用いてもよい。 The 4-hydroxybenzoic acid short chain ester used in the present invention may be a commercially available product, and 4-hydroxybenzoic acid and an aliphatic alcohol having 1 to 11 carbon atoms may be used as a proton acid catalyst. You may use what was obtained by the general esterification reaction which makes it react in presence.

本発明に使用される脂肪族アルコールは、式(2):

Figure 0006747780
(nは15〜23の整数を表す)
で表される炭素原子数16〜24の脂肪族アルコールである。その具体的としては、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノール、イコサノール、ヘンイコサノール、ドコサノール、トリコサノールおよびテトラコサノールからなる群から選択される1種以上が挙げられる。 The aliphatic alcohol used in the present invention has the formula (2):
Figure 0006747780
(N represents an integer of 15 to 23)
Is an aliphatic alcohol having 16 to 24 carbon atoms. Specific examples thereof include one or more selected from the group consisting of hexadecanol, heptadecanol, octadecanol, nonadecanol, icosanol, henicosanol, docosanol, tricosanol and tetracosanol.

本発明に使用される脂肪族アルコールは、市販のものを用いてもよく、また当業者に知られた方法で製造したものを用いてもよい。 The aliphatic alcohol used in the present invention may be a commercially available one, or may be one produced by a method known to those skilled in the art.

本発明に使用される脂肪族アルコールは、4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステル1モルに対し、0.1〜3モル、好ましくは0.5〜1.5モル、より好ましくは0.8〜1.2モル、特に好ましくは0.9〜0.98モル反応させるのがよい。 The aliphatic alcohol used in the present invention is 0.1 to 3 mol, preferably 0.5 to 1.5 mol, more preferably 0.8 to 1 mol, per 1 mol of 4-hydroxybenzoic acid short chain ester. .2 mol, particularly preferably 0.9 to 0.98 mol.

4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステル1モルに対し、脂肪族アルコールの量が0.1モルを下回る場合、副生反応を生じ易くなる傾向があるとともに、4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルが過剰となり原料の無駄となる。脂肪族アルコールの量が3モルを上回る場合、過剰量の脂肪族アルコールが残存し、純度が低下する傾向がある。 When the amount of the aliphatic alcohol is less than 0.1 mol with respect to 1 mol of 4-hydroxybenzoic acid short-chain ester, a by-product reaction tends to occur, and 4-hydroxybenzoic acid short-chain ester becomes excessive. Waste of raw materials. When the amount of the aliphatic alcohol is more than 3 mol, an excessive amount of the aliphatic alcohol remains and the purity tends to be lowered.

本発明においては、4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルと炭素原子数16〜24の脂肪族アルコールとの反応に際し、金属触媒を存在させることによって、長鎖アルコールの2量化エーテル体や、長鎖アルコールと触媒との反応による硫酸エステルなどの副生物の生成を抑止し、高純度の4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルを得ることができる。 In the present invention, in the reaction of 4-hydroxybenzoic acid short-chain ester with an aliphatic alcohol having 16 to 24 carbon atoms, a dimerized ether of a long-chain alcohol or a long-chain alcohol is prepared by allowing a metal catalyst to be present. It is possible to suppress the production of by-products such as sulfuric acid ester due to the reaction of the catalyst with the catalyst, and to obtain high-purity 4-hydroxybenzoic acid long-chain ester.

本発明に使用される金属触媒としては、チタン系触媒、スズ系触媒、アンチモン系触媒およびジルコニウム系触媒からなる群から選択される1種以上が挙げられるが、入手容易性および反応性に優れる点で、チタン系触媒が好適に使用される。 Examples of the metal catalyst used in the present invention include one or more selected from the group consisting of titanium-based catalysts, tin-based catalysts, antimony-based catalysts and zirconium-based catalysts, but they are excellent in availability and reactivity. Therefore, a titanium-based catalyst is preferably used.

チタン系触媒の具体例としては、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラn−プロポキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラn−ブトキシチタン、テトライソブトキシチタン、テトラ2−エチルヘキソキシチタンおよびテトラオクタデソキシチタンが挙げられる。反応性および入手容易性に優れる点で、テトライソプロポキシチタンが好ましい。 Specific examples of titanium-based catalysts include tetramethoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetra n-propoxy titanium, tetraisopropoxy titanium, tetra n-butoxy titanium, tetraisobutoxy titanium, tetra 2-ethylhexoxy titanium and tetraoctadecane. Soxy titanium is mentioned. Tetraisopropoxy titanium is preferable because of its excellent reactivity and availability.

スズ系触媒の具体例としては、モノブチルスズオキシド、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズラウレート、ジオクチルスズラウレートおよびジブチルジイソプロポキシスズが挙げられる。反応性および入手容易性に優れる点で、モノブチルスズオキシドおよびジブチルスズオキシドが好ましい。 Specific examples of the tin-based catalyst include monobutyltin oxide, dibutyltin oxide, dibutyltin laurate, dioctyltin laurate and dibutyldiisopropoxytin. Monobutyltin oxide and dibutyltin oxide are preferred because of their excellent reactivity and availability.

アンチモン系触媒の具体例としては、酢酸アンチモン、三酸化アンチモン、五酸化二アンチモン、トリメトキシアンチモン、トリエトキシアンチモン、トリn−プロポキシアンチモンおよびトリフェニルアンチモン等が挙げられる。反応性および入手容易性に優れる点で、酢酸アンチモンが好ましい。 Specific examples of the antimony catalyst include antimony acetate, antimony trioxide, diantimony pentoxide, trimethoxyantimony, triethoxyantimony, tri-n-propoxyantimony and triphenylantimony. Antimony acetate is preferred because of its excellent reactivity and availability.

ジルコニウム系触媒の具体例としては、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトラn−プロポキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、テトラn−ブトキシジルコニウム、テトライソブトキシジルコニウム、テトラ2−エチルヘキソキシジルコニウム、テトラオクタデソキシジルコニウムおよび酢酸酸化ジルコニウムが挙げられる。反応性および入手容易性に優れる点で、テトラn−ブトキシジルコニウムが好ましい。 Specific examples of the zirconium-based catalyst include tetramethoxyzirconium, tetraethoxyzirconium, tetra-n-propoxyzirconium, tetraisopropoxyzirconium, tetra-n-butoxyzirconium, tetraisobutoxyzirconium, tetra-2-ethylhexoxyzirconium and tetraoctadecane. Examples include soxyzirconium and zirconium acetate oxide. Tetra n-butoxy zirconium is preferred because of its excellent reactivity and availability.

これらの触媒は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明に使用される金属触媒の量は、4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステル100重量部に対し、0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜7重量部、より好ましくは1〜5重量部であるのが良い。
These catalysts may be used alone or in combination of two or more.
The amount of the metal catalyst used in the present invention is 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 7 parts by weight, and more preferably 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of 4-hydroxybenzoic acid short chain ester. Good parts by weight.

4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステル100重量部に対し、金属触媒の量が0.1重量部を下回る場合、反応が十分進行しない傾向がある。金属触媒の量が10重量部を上回る場合、脂肪族アルコールの2量化エーテル体等の副生物が生成する傾向があるとともに、経済的にも不利となる。 When the amount of the metal catalyst is less than 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of 4-hydroxybenzoic acid short chain ester, the reaction tends not to proceed sufficiently. If the amount of the metal catalyst exceeds 10 parts by weight, by-products such as dimerized ethers of aliphatic alcohol tend to be produced, and it is economically disadvantageous.

4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルと、炭素原子数16〜24の脂肪族アルコールとの反応は、120〜200℃の温度下で行うのが好ましく、150〜180℃の温度下で行うのがより好ましい。反応温度が120℃を下回る場合、反応が十分に進行しない傾向があり、反応温度が200℃を上回る場合、副生物が生成する傾向があるとともに、エネルギーの損失となる。 The reaction of the 4-hydroxybenzoic acid short chain ester with the aliphatic alcohol having 16 to 24 carbon atoms is preferably carried out at a temperature of 120 to 200°C, more preferably 150 to 180°C. preferable. When the reaction temperature is lower than 120° C., the reaction tends not to proceed sufficiently, and when the reaction temperature is higher than 200° C., a by-product tends to be generated and energy is lost.

反応時間は、反応温度等の条件によって変動するため特に限定されないが、1〜20時間、好ましくは3〜15時間、より好ましくは5〜10時間の間で適宜選択される。 The reaction time is not particularly limited because it varies depending on conditions such as reaction temperature, but is appropriately selected from 1 to 20 hours, preferably 3 to 15 hours, and more preferably 5 to 10 hours.

本発明において、4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルと、炭素原子数16〜24の脂肪族アルコールとの反応は、窒素気流下またはバブリング下、もしくは減圧条件下で行うのが好ましい。このような条件下で反応させることによって、酸素や水分による反応阻害や触媒失活を回避し、反応から副生される短鎖アルコールを容易に除去し、反応を円滑に進行させることが可能となる。 In the present invention, the reaction of the 4-hydroxybenzoic acid short chain ester with the aliphatic alcohol having 16 to 24 carbon atoms is preferably carried out under a nitrogen stream, under bubbling, or under reduced pressure. By reacting under such conditions, it is possible to avoid reaction inhibition and catalyst deactivation by oxygen and water, easily remove short-chain alcohol by-produced from the reaction, and allow the reaction to proceed smoothly. Become.

かかるエステル交換反応により得られた反応液を分液、再結晶、分取操作等の公知の方法により分離し、回収することにより、式(3):

Figure 0006747780
(式中、nは15〜23の整数を示す)
で表される4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルが得られる。 The reaction solution obtained by the transesterification reaction is separated and recovered by a known method such as liquid separation, recrystallization, or a preparative operation to obtain the compound represented by the formula (3):
Figure 0006747780
(In the formula, n represents an integer of 15 to 23)
A 4-hydroxybenzoic acid long chain ester represented by the following formula is obtained.

具体的には、式(3)で表される4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルとしては、4−ヒドロキシ安息香酸ヘキサデシル、4−ヒドロキシ安息香酸ヘプタデシル、4−ヒドロキシ安息香酸オクタデシル、4−ヒドロキシ安息香酸ノナデシル、4−ヒドロキシ安息香酸イコシル、4−ヒドロキシ安息香酸ヘンイコシル、4−ヒドロキシ安息香酸ドコシル、4−ヒドロキシ安息香酸トリコシルおよび4−ヒドロキシ安息香酸テトラコシルが挙げられる。 Specifically, 4-hydroxybenzoic acid long chain ester represented by the formula (3) includes hexadecyl 4-hydroxybenzoate, heptadecyl 4-hydroxybenzoate, octadecyl 4-hydroxybenzoate, and 4-hydroxybenzoic acid. Nonadecyl, icosyl 4-hydroxybenzoate, henicosyl 4-hydroxybenzoate, docosyl 4-hydroxybenzoate, tricosyl 4-hydroxybenzoate and tetracosyl 4-hydroxybenzoate.

このようにして、副生物の生成が抑制された高純度の4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルが得られるが、さらに高純度化するために、得られた4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルを精製操作に供することができる。精製方法としては、特に限定されないが、例えば得られた4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルを溶融した後、あるいは非水溶性溶媒で希釈した後、水またはアルカリ水で抽出する方法、および得られた生成物を固化し、水またはアルカリ水で懸濁洗浄する方法等が挙げられる。これらの精製方法は、単独でまたは組み合わせて行うことができる。 In this way, a high-purity 4-hydroxybenzoic acid long-chain ester in which the production of by-products is suppressed can be obtained. In order to further purify the product, the obtained 4-hydroxybenzoic acid long-chain ester is purified. Can be subjected to operation. The purification method is not particularly limited, for example, after melting the obtained 4-hydroxybenzoic acid long-chain ester, or after diluting with a non-water-soluble solvent, extraction with water or alkaline water, and the obtained Examples include a method of solidifying the product and suspension washing with water or alkaline water. These purification methods can be performed alone or in combination.

本発明では、4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルと脂肪族アルコールとのエステル交換反応により得られた反応液中に残存する金属触媒を除去した後、精製するのが好ましい。この場合、触媒除去および精製は、特に限定されないが、4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルと脂肪族アルコールとの反応によって得られた反応液に酸水溶液を添加して有機層と水層に分離した後、有機層を抽出する工程、および抽出した有機層に有機溶媒を添加して晶析する工程によって行うことができる。 In the present invention, it is preferable to remove the metal catalyst remaining in the reaction solution obtained by the transesterification reaction of the 4-hydroxybenzoic acid short chain ester and the aliphatic alcohol and then purify. In this case, catalyst removal and purification are not particularly limited, but an acid aqueous solution was added to the reaction solution obtained by the reaction of 4-hydroxybenzoic acid short chain ester and an aliphatic alcohol to separate an organic layer and an aqueous layer. After that, it can be performed by a step of extracting the organic layer and a step of adding an organic solvent to the extracted organic layer and performing crystallization.

反応液に酸水溶液を添加して有機層と水層に分離した後、有機層を抽出する工程(以下、抽出工程という)は、具体的には、反応液に酸水溶液を添加した後、攪拌下で加熱して反応液中の有機物を溶融し、攪拌を継続することによって触媒を失活させる。その後、反応系を静置して有機層と水層に分離し、有機層を回収することにより行われる。 The step of adding an aqueous acid solution to the reaction solution to separate it into an organic layer and an aqueous layer, and then extracting the organic layer (hereinafter referred to as extraction step) is specifically performed by adding the aqueous acid solution to the reaction solution and then stirring. The catalyst is deactivated by heating below to melt the organic matter in the reaction solution and continuing stirring. After that, the reaction system is allowed to stand and separated into an organic layer and an aqueous layer, and the organic layer is recovered.

抽出工程において酸水溶液に用いる溶媒は、水と低級アルコールとの混合物が好ましい。低級アルコールとしては、メタノール、エタノール、1−プロパノールおよび2−プロパノールからなる群から選択される1種以上が挙げられ、これらの中でも、収率および経済性に優れる点でメタノールが好ましく使用される。 The solvent used for the aqueous acid solution in the extraction step is preferably a mixture of water and a lower alcohol. Examples of the lower alcohol include one or more selected from the group consisting of methanol, ethanol, 1-propanol and 2-propanol, and among these, methanol is preferably used because of its excellent yield and economy.

水と低級アルコールの重量比(水/低級アルコール)は、用いるアルコールの種類によって変動するため特に限定されないが、5/5〜2/8、好ましくは4/6〜2/8であるのが良い。 The weight ratio of water and lower alcohol (water/lower alcohol) is not particularly limited because it varies depending on the type of alcohol used, but it is preferably 5/5 to 2/8, preferably 4/6 to 2/8. ..

水と低級アルコールの重量比が5/5を上回る場合、反応液と酸水溶液が乳化し、触媒が十分に除去できない傾向があり、水と低級アルコールの重量比が2/8を下回る場合、反応系全体が均一な溶液となるため、やはり触媒を十分に除去できない傾向がある。 If the weight ratio of water to lower alcohol exceeds 5/5, the reaction solution and aqueous acid solution may be emulsified, and the catalyst may not be sufficiently removed. If the weight ratio of water to lower alcohol is below 2/8, the reaction Since the entire system becomes a uniform solution, the catalyst also tends to be insufficiently removed.

酸水溶液に用いる酸は、触媒を不活性化させるものであり、具体的には、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、カルボン酸およびスルホン酸からなる群から選択される1種以上が挙げられる。これらの中でも、得られる4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルの色調が改善される点でリン酸が好ましい。 The acid used in the aqueous acid solution is one that inactivates the catalyst, and specifically, one or more selected from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, carboxylic acid and sulfonic acid can be mentioned. To be Among these, phosphoric acid is preferable in that the color tone of the obtained 4-hydroxybenzoic acid long chain ester is improved.

酸水溶液に用いる溶媒と酸の量は、溶媒に対して酸が0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜8重量%、より好ましくは1〜5重量%であるのが良い。 The amount of the solvent and the acid used in the aqueous acid solution is 0.1 to 10% by weight, preferably 0.5 to 8% by weight, and more preferably 1 to 5% by weight, based on the solvent.

酸の量が溶媒に対して0.1重量%を下回る場合、触媒を十分に除去できない傾向があり、10重量%を超える場合、酸が不純物として残存する傾向がある。 When the amount of the acid is less than 0.1% by weight based on the solvent, the catalyst tends to be insufficiently removed, and when it exceeds 10% by weight, the acid tends to remain as an impurity.

酸水溶液の量は、原料の4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルに対し、3倍重量以上、好ましくは5倍重量以上とするのが良い。酸水溶液の量が3倍重量を下回る場合、有機層と水層の分液性が悪くなり、触媒を十分に除去できない傾向がある。 The amount of the aqueous acid solution is 3 times by weight or more, preferably 5 times by weight or more with respect to the raw material 4-hydroxybenzoic acid short chain ester. When the amount of the aqueous acid solution is less than 3 times the weight, the liquid separation property between the organic layer and the aqueous layer is deteriorated, and the catalyst tends to be insufficiently removed.

抽出工程は、反応系内の有機物を溶融させるために、50℃以上、好ましくは60℃以上に加熱し、その温度下で撹拌を継続して触媒を失活させた後、有機層と水層とが十分に分離するまで反応系を静置し、分離した有機層を回収する。 In the extraction step, in order to melt the organic matter in the reaction system, it is heated to 50° C. or higher, preferably 60° C. or higher, and stirring is continued at that temperature to deactivate the catalyst, and then the organic layer and the aqueous layer are added. The reaction system is allowed to stand until and are sufficiently separated, and the separated organic layer is recovered.

抽出工程で回収された有機層は、次いで抽出した有機層に有機溶媒を添加して晶析する工程(以下、晶析工程という)に供される。晶析工程は、有機層に有機溶媒を添加し、加熱して溶解させた後、冷却することによって目的物を晶析させる。析出した結晶を濾過等により固液分離し、洗浄、乾燥することによって、高純度の4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルを得ることができる。 The organic layer recovered in the extraction step is then subjected to a step of adding an organic solvent to the extracted organic layer for crystallization (hereinafter referred to as a crystallization step). In the crystallization step, an organic solvent is added to the organic layer, heated and dissolved, and then cooled to crystallize the target substance. Highly pure 4-hydroxybenzoic acid long-chain ester can be obtained by subjecting the precipitated crystals to solid-liquid separation by filtration or the like, washing and drying.

晶析工程で使用される有機溶媒としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、エチレングリコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル類、N,N’−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ピリジン等のアミド系化合物、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン等の炭化水素系化合物、クロロホルム、ジクロロメタン等の有機ハロゲン、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル類が挙げられる。これらの中でも、入手容易性および乾燥効率などの工業的生産性に優れる点で、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、ヘキサン、ヘプタン、トルエンおよびキシレンが好ましく、収率に優れる点から、メタノールが特に好ましい。 Examples of the organic solvent used in the crystallization step include alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol and ethylene glycol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, methyl acetate, ethyl acetate and acetic acid. Esters such as propyl and butyl acetate, amide compounds such as N,N'-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone and pyridine, hydrocarbon compounds such as pentane, hexane, heptane, benzene, toluene, xylene and cyclohexane, chloroform , Organic halogens such as dichloromethane, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, ethers such as 1,4-dioxane. Among these, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, in terms of excellent industrial productivity such as availability and drying efficiency. Hexane, heptane, toluene and xylene are preferable, and methanol is particularly preferable in terms of excellent yield.

晶析工程で使用される有機溶媒の量は、用いる溶媒の種類によって変動するため特に限定されないが、原料の4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルに対し1〜20倍重量、好ましくは3〜10倍重量、より好ましくは5〜7倍重量が良い。 The amount of the organic solvent used in the crystallization step is not particularly limited because it varies depending on the type of solvent used, but is 1 to 20 times by weight, preferably 3 to 10 times by weight of 4-hydroxybenzoic acid short chain ester as a raw material. The weight is more preferably 5 to 7 times.

有機溶媒の量が1倍重量を下回る場合、晶析時に撹拌不良が生じる傾向があり、20倍重量を超える場合、収率が低下する傾向があるとともに、経済的にも不利となる。 When the amount of the organic solvent is less than 1 time by weight, poor stirring tends to occur during crystallization, and when it exceeds 20 times by weight, the yield tends to decrease and it is economically disadvantageous.

晶析工程は、有機溶媒を添加した後、加熱して有機層中の有機物を完全に溶解させた後、撹拌を継続しながら、ゆっくりと冷却して晶析させることにより行われる。 The crystallization step is performed by adding an organic solvent, heating it to completely dissolve the organic matter in the organic layer, and then slowly cooling the solution while continuing stirring to cause crystallization.

晶析の際に過飽和現象が生じた場合は、種結晶を適宜添加して結晶化を促進させても良い。 If a supersaturation phenomenon occurs during crystallization, a seed crystal may be appropriately added to promote crystallization.

晶析工程によって析出した結晶は濾過等の常套手段により固液分離し、目的物である4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルを回収する。固液分離に際し、適宜有機溶媒を注いで結晶を洗浄するのが好ましい。固液分離の際に用いる有機溶媒としては、晶析工程で使用される有機溶媒と同様のものが使用される。 The crystals precipitated in the crystallization step are subjected to solid-liquid separation by a conventional means such as filtration to recover the desired product, 4-hydroxybenzoic acid long chain ester. Upon solid-liquid separation, it is preferable to pour an organic solvent as appropriate to wash the crystals. As the organic solvent used in the solid-liquid separation, the same organic solvent used in the crystallization step is used.

固液分離によって回収された結晶は、減圧下、50℃以下の温度下で結晶状態のまま乾燥するか、あるいは50℃以上に加熱して結晶を溶融させた後、溶媒を留去することによって、高純度の4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルを得ることができる。 The crystals recovered by solid-liquid separation are dried under reduced pressure in a crystalline state at a temperature of 50° C. or lower, or heated to 50° C. or higher to melt the crystals, and then the solvent is distilled off. A high-purity 4-hydroxybenzoic acid long-chain ester can be obtained.

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

[転化率および残存率]
脂肪族アルコールの仕込量に対する各成分の生成量のモル比を転化率とした。また、各出発物質の仕込量に対する残存量のモル比を残存率とした。
各成分の生成量および各出発物質の残存量は、以下の条件にて高速液体クロマトグラフィー(HLPC)およびガスクロマトグラフィー(GC)による定量分析により求めた。
[Conversion rate and residual rate]
The conversion was defined as the molar ratio of the produced amount of each component to the charged amount of aliphatic alcohol. Further, the molar ratio of the residual amount to the charged amount of each starting material was defined as the residual ratio.
The amount of each component produced and the amount of each starting material remaining were determined by quantitative analysis by high performance liquid chromatography (HLPC) and gas chromatography (GC) under the following conditions.

[高速液体クロマトグラフィー(HLPC)]
装置: Waters アライアンス 2487/2996
カラム型番: L−Column
流量: 1.0mL/分
溶媒比: HO(pH2.3)/CHOH=58/42(30分)→5分→10/90(55分)、グラジエント分析
波長: 229nm/254nm
カラム温度: 40℃
[High Performance Liquid Chromatography (HLPC)]
Device: Waters Alliance 2487/2996
Column model number: L-Column
Flow rate: 1.0 mL/min Solvent ratio: H 2 O (pH 2.3)/CH 3 OH=58/42 (30 minutes)→5 minutes→10/90 (55 minutes), gradient analysis Wavelength: 229 nm/254 nm
Column temperature: 40°C

[ガスクロマトグラフィー(GC)]
装置: 株式会社島津製作所製GC−2014/GC−14A
カラム型番: G−100
注入量: 1.0μL
オーブン温度: 310℃
キャリアガス: ヘリウム
検出器: FID
[Gas chromatography (GC)]
Equipment: Shimadzu Corporation GC-2014/GC-14A
Column model number: G-100
Injection volume: 1.0 μL
Oven temperature: 310°C
Carrier gas: Helium Detector: FID

実施例1
撹拌機、温度センサーおよびディーンスターク装置を備えた1Lの4つ口フラスコに、ヘキサデカノール(CeOH)179gを加え、窒素気流下、70℃まで昇温し溶融させた。次いで、4−ヒドロキシ安息香酸メチル(MOB)125g、および触媒としてテトライソプロポキシチタン(TIPT)3.76gを加え、1時間かけて160℃まで昇温し、同温度で6時間反応させた。
Example 1
To a 1 L four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature sensor, and a Dean-Stark apparatus, 179 g of hexadecanol (CeOH) was added, and the mixture was heated to 70° C. under a nitrogen stream and melted. Next, 125 g of methyl 4-hydroxybenzoate (MOB) and 3.76 g of tetraisopropoxy titanium (TIPT) as a catalyst were added, the temperature was raised to 160° C. over 1 hour, and the reaction was carried out at the same temperature for 6 hours.

反応液を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)およびガスクロマトグラフィー(GC)にて定量分析を行ったところ、仕込んだCeOHからの転化率は、4−ヒドロキシ安息香酸ヘキサデシル(CEPB)96.2mol%(91.5重量%)であり、MOB8.2mol%(3.5重量%)およびCeOH2.6mol%(1.6重量%)が残存した。また、エーテル体であるジセチルエーテル(CeO)および硫酸エステルであるp−トルエンスルホン酸ヘキサデシル(PTS−Ce)の生成は確認されなかった。 When the reaction solution was quantitatively analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC) and gas chromatography (GC), the conversion rate from the charged MeOH was found to be hexadecyl 4-hydroxybenzoate (CEBP) 96.2 mol% (91 0.5% by weight), and MOB 8.2 mol% (3.5% by weight) and CeOH 2.6 mol% (1.6% by weight) remained. In addition, formation of dicetyl ether (Ce 2 O) which is an ether body and hexadecyl p-toluenesulfonate (PTS-Ce) which is a sulfuric acid ester was not confirmed.

比較例1
撹拌機、温度センサーおよびディーンスターク装置を備えた1Lの4つ口フラスコに、CeOH258gを加え、窒素気流下、70℃まで昇温し溶融させた。次いで、4-ヒドロキシ安息香酸(POB)150g、p−トルエンスルホン酸一水和物5.0g、次亜リン酸2.4gを加え、1時間かけて130℃まで昇温し、同温度で8時間反応させた。反応液をHPLCおよびGCにて定量分析を行ったところ、仕込んだCeOHからの転化率は、CEPB92.9mol%(86.1重量%)であり、POB8.7mol%(2.8重量%)およびCeOH3.4mol%(1.4重量%)が残存した。また、エーテル体であるCeOの転化率は2.5mol%(1.8重量%)、硫酸エステルであるPTS−Ceの転化率は0.81mol%(1.0重量%)であり、副生物の生成が確認された。
Comparative Example 1
To a 1 L four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature sensor and a Dean-Stark apparatus, 258 g of MeOH was added, and the temperature was raised to 70° C. under a nitrogen stream to melt. Next, 150 g of 4-hydroxybenzoic acid (POB), 5.0 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate and 2.4 g of hypophosphorous acid are added, the temperature is raised to 130° C. over 1 hour, and the temperature is adjusted to 8 at the same temperature. Reacted for hours. When the reaction solution was quantitatively analyzed by HPLC and GC, the conversion rate from the charged MeOH was 92.9 mol% (86.1% by weight) of CEPB, and 8.7 mol% (2.8% by weight) of POB and 3.4 mol% (1.4 wt%) of MeOH remained. The conversion rate of Ce 2 O, which is an ether, was 2.5 mol% (1.8 wt %), and the conversion rate of PTS-Ce, which was a sulfuric ester, was 0.81 mol% (1.0 wt %), Generation of by-products was confirmed.

実施例2
CeOHの代わりに、テトラコサノール(TcOH)263gを原料として加えた以外は実施例1と同様にして反応を行った。仕込んだTcOHからの転化率は、4−ヒドロキシ安息香酸テトラコシル(TCPB)94.8mol%(89.1重量%)であり、MOB9.5mol%(3.9重量%)およびTcOH3.8mol%(2.5重量%)が残存した。また、エーテル体であるジテトラコシルエーテル(TcO)および硫酸エステルであるp−トルエンスルホン酸テトラコシル(PTS−Tc)の生成は確認されなかった。
Example 2
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that 263 g of tetracosanol (TcOH) was added as a raw material instead of MeOH. The conversion rate from the charged TcOH was tetracosyl 4-hydroxybenzoate (TCPB) 94.8 mol% (89.1% by weight), MOB 9.5 mol% (3.9% by weight) and TcOH 3.8 mol% (2%). 0.5% by weight) remained. In addition, formation of ditetracosyl ether (Tc 2 O) which is an ether body and tetracosyl p-toluenesulfonate (PTS-Tc) which is a sulfate ester was not confirmed.

比較例2
CeOHの代わりに、テトラコサノール(TcOH)347gを原料として加えた以外は比較例1と同様にして反応を行った。仕込んだTcOHからの転化率は、TCPB92.3mol%(88.6重量%)であり、POB9.0mol%(3.2重量%)およびTcOH3.7mol%(2.5重量%)が残存した。また、エーテル体であるTcOの転化率は2.7mol%(1.8重量%)、硫酸エステルであるPTS−Tcの転化率は0.90mol%(1.0重量%)であり、副生物の生成が確認された。
Comparative example 2
The reaction was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that 347 g of tetracosanol (TcOH) was added as a raw material instead of MeOH. The conversion from the charged TcOH was 92.3 mol% TCPB (88.6 wt%), and 9.0 mol% POB (3.2 wt%) and 3.7 mol% TcOH (2.5 wt%) remained. The conversion rate of Tc 2 O, which is an ether, was 2.7 mol% (1.8 wt %), and the conversion rate of PTS-Tc, which was a sulfuric ester, was 0.90 mol% (1.0 wt %). Generation of by-products was confirmed.

実施例3
MOBの代わりに、4−ヒドロキシ安息香酸ブチル(NBE)を原料として加えた以外は実施例1と同様にして反応を行った。仕込んだCeOHからのCEPB転化率は70.3mol%であり、NBE43.8mol%およびCeOH29.7mol%が残存した。また、エーテル体であるジセチルエーテル(CeO)および硫酸エステルであるp−トルエンスルホン酸ヘキサデシルの生成は確認されなかった。
Example 3
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that butyl 4-hydroxybenzoate (NBE) was added as a raw material instead of MOB. The CEPB conversion rate from the charged MeOH was 70.3 mol%, and NBE43.8 mol% and MeOH29.7 mol% remained. Further, formation of dicetyl ether (Ce 2 O) which is an ether form and hexadecyl p-toluenesulfonate which is a sulfuric ester was not confirmed.

実施例4〜6
CeOHを表1に示す当量とし、反応温度を180℃および反応時間を4時間としたこと以外は、実施例1と同様にして反応を行った。結果を表1に示す。
Examples 4-6
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the equivalent amount of MeOH shown in Table 1 was used, the reaction temperature was 180° C., and the reaction time was 4 hours. The results are shown in Table 1.

Figure 0006747780
Figure 0006747780

MOB:4−ヒドロキシ安息香酸メチル
CeOH:へキサデカノール
CEPB:4−ヒドロキシ安息香酸ヘキサデシル
CeO:ジセチルエーテル
PTS−Ce:p−トルエンスルホン酸ヘキサデシル
CeOH当量:原料MOBに対するCeOH仕込量のmol比
残存率:各出発物質の仕込量に対する残存する各出発物質のmol%
転化率:CeOH仕込量に対する生成した各成分のmol%
N.D.:検出限界以下
MOB: Methyl 4-hydroxybenzoate CeOH: Hexadecanol CEBP: Hexadecyl 4-hydroxybenzoate Ce 2 O: Dicetyl ether PTS-Ce: Hexadecyl p-toluenesulfonate CeOH equivalent: Remaining molar ratio of the amount of CeOH charged to the raw material MOB Ratio: mol% of each remaining starting material with respect to the charged amount of each starting material
Conversion rate: mol% of each component produced relative to the charged amount of MeOH
N. D. : Below detection limit

実施例7〜10
CeOH当量、触媒、触媒量、反応温度および反応時間を表2に示す条件としたこと以外は、実施例1と同様にして反応を行った。実施例1とともに結果を表2に示す。
Examples 7-10
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the conditions shown in Table 2 were used for the MeOH equivalent, the catalyst, the catalyst amount, the reaction temperature, and the reaction time. The results are shown in Table 2 together with Example 1.

Figure 0006747780
Figure 0006747780

TIPT:テトライソプロポキシチタン
PTS・HO:p−トルエンスルホン酸一水和物
MBTO:モノブチルスズオキシド
DBTO:ジブチルスズオキシド
Sb(OAc):酢酸アンチモン
Zr(OBu):テトラブトキシジルコニウム
TIPT: tetraisopropoxy titanium PTS.H 2 O: p-toluenesulfonic acid monohydrate MBTO: monobutyltin oxide DBTO: dibutyltin oxide Sb(OAc) 3 : antimony acetate Zr(OBu) 4 : tetrabutoxyzirconium

実施例11〜13
触媒量を表3に示す量としたこと以外は、実施例1と同様にして反応を行った。結果を表3に示す。
Examples 11-13
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the amount of catalyst was set to the amount shown in Table 3. The results are shown in Table 3.

Figure 0006747780
Figure 0006747780

実施例14〜16
反応温度を表4に示す温度としたこと以外は、実施例1と同様にして反応を行った。結果を表4に示す。
Examples 14-16
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was set to the temperature shown in Table 4. The results are shown in Table 4.

Figure 0006747780
Figure 0006747780

実施例17〜19
反応時間を表5に示す時間としたこと以外は、実施例1と同様にして反応を行った。結果を表5に示す。
Examples 17-19
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the reaction time was set as shown in Table 5. The results are shown in Table 5.

Figure 0006747780
Figure 0006747780

実施例20
撹拌機、温度センサーおよび冷却管を備え、底部にコック付きの排出口を設けた1Lの底抜き4つ口フラスコに、水372g、メタノール875gおよび85重量%リン酸水溶液15gの混合溶液を仕込んだ。次いで、実施例1で得られた反応液273gを110℃まで冷却した後、混合溶液に加えた。溶液を60℃まで昇温して溶融させた後、同温度で1時間撹拌し、撹拌を停止して同温度で1時間静置することにより有機層と水層に分離し、下層の有機層を底部の排出口から回収した。
Example 20
A 1 L 4-bottomed flask equipped with a stirrer, a temperature sensor, and a cooling pipe and having a discharge port with a cock at the bottom was charged with a mixed solution of 372 g of water, 875 g of methanol and 15 g of an 85% by weight phosphoric acid aqueous solution. .. Then, 273 g of the reaction solution obtained in Example 1 was cooled to 110° C. and then added to the mixed solution. After the temperature of the solution was raised to 60° C. and melted, the solution was stirred at the same temperature for 1 hour, stopped stirring, and allowed to stand at the same temperature for 1 hour to separate into an organic layer and an aqueous layer. Was recovered from the bottom outlet.

回収した有機層にメタノール688gを加え、再度60℃まで昇温して溶解させた後、15℃まで冷却して晶析させた。晶析で得られた固形物を濾別によって取り出し、メタノール230gで洗浄した後、45℃、10mmHgの条件で乾燥させて、結晶236gを得た。 688 g of methanol was added to the recovered organic layer, the temperature was raised to 60° C. again to dissolve it, and the mixture was cooled to 15° C. for crystallization. The solid substance obtained by crystallization was taken out by filtration, washed with 230 g of methanol, and then dried under the conditions of 45° C. and 10 mmHg to obtain 236 g of crystals.

得られた結晶を、HPLCおよびGCにて定量分析を行ったところ、純度99.4重量%であり、CeOH0.2重量%、CE(PB)0.8重量%、チタン含有量1.2ppmであった。また、エーテル体であるジセチルエーテル(CeO)および硫酸エステルであるp−トルエンスルホン酸ヘキサデシルは検出されなかった。 The obtained crystal was subjected to quantitative analysis by HPLC and GC, and was found to have a purity of 99.4% by weight, 0.2% by weight of CeOH, 0.8% by weight of CE(PB) 2 and 1.2 ppm of titanium content. Met. In addition, dicetyl ether (Ce 2 O), which is an ether, and hexadecyl p-toluenesulfonate, which is a sulfate, were not detected.

比較例3
撹拌機、温度センサーおよび冷却管を備え、底部にコック付きの排出口を設けた2Lの底抜き4つ口フラスコに、水450g、メタノール1050gおよび48重量%水酸化ナトリウム4.5gの混合溶液を仕込んだ。次いで、比較例1で得られた反応液386gを110℃まで冷却した後、混合溶液に加えた。溶液を60℃まで昇温して溶融させた後、同温度で1時間撹拌し、撹拌を停止して同温度で1時間静置することにより有機層と水層に分離した。
Comparative Example 3
To a 2 L bottomed 4-necked flask equipped with a stirrer, a temperature sensor and a cooling pipe and having a discharge port with a cock at the bottom, a mixed solution of 450 g of water, 1050 g of methanol and 4.5 g of 48% by weight sodium hydroxide was placed. I prepared. Then, 386 g of the reaction solution obtained in Comparative Example 1 was cooled to 110° C. and then added to the mixed solution. The solution was heated to 60° C. and melted, then stirred at the same temperature for 1 hour, stopped stirring, and allowed to stand at the same temperature for 1 hour to separate into an organic layer and an aqueous layer.

下層の有機層を底部の排出口より回収し、回収した有機層にメタノール825g加え、再度60℃まで昇温して溶解させた後、15℃まで冷却して晶析させた。晶析で得られた固形物を濾別によって取り出し、メタノール300gで洗浄した後、45℃、10mmHgの条件で乾燥させて、結晶352gを得た。 The lower organic layer was collected from the bottom outlet, 825 g of methanol was added to the collected organic layer, the temperature was raised to 60° C. again to dissolve, and the mixture was cooled to 15° C. for crystallization. The solid substance obtained by crystallization was taken out by filtration, washed with 300 g of methanol, and dried under the conditions of 45° C. and 10 mmHg to obtain 352 g of crystals.

得られた結晶を、HPLCおよびGCにて定量分析を行ったところ、純度94.3重量%、POB0.04重量%、CeOH0.5重量%、CE(PB)0.61重量%であり、エーテル体であるCeOは2.0重量%残存した。 When the obtained crystals were subjected to quantitative analysis by HPLC and GC, the purity was 94.3% by weight, POB was 0.04% by weight, CeOH was 0.5% by weight, and CE(PB) 2 was 0.61% by weight. Ce 2 O, which is an ether, remained at 2.0% by weight.

実施例21
実施例2で得られた反応液395gを用いたこと以外は、実施例20と同様にして結晶349gを得た。得られた結晶を、HPLCおよびGCにて定量分析を行ったところ、純度98.0重量%、TcOH0.2重量%、TC(PB)1.5重量%、チタン含有量1.8ppmであり、エーテル体であるTcOおよび硫酸エステルであるPTS−Tcは検出されなかった。
Example 21
Crystals of 349 g were obtained in the same manner as in Example 20, except that 395 g of the reaction liquid obtained in Example 2 was used. Quantitative analysis of the obtained crystals by HPLC and GC revealed that the purity was 98.0% by weight, TcOH was 0.2% by weight, TC(PB) 2 was 1.5% by weight, and the titanium content was 1.8 ppm. , Ether Tc 2 O and sulfate ester PTS-Tc were not detected.

比較例4
比較例2で得られた反応液520gを用いたこと以外は、比較例3と同様にして結晶480gを得た。得られた結晶を、HPLCおよびGCにて定量分析を行ったところ、純度94.0重量%、POB0.03重量%、TcOH0.6重量%、TC(PB)0.58重量%であり、エーテル体であるTcOは2.4重量%残存した。
Comparative Example 4
480 g of crystals were obtained in the same manner as in Comparative Example 3 except that 520 g of the reaction liquid obtained in Comparative Example 2 was used. When the obtained crystals were subjected to quantitative analysis by HPLC and GC, the purity was 94.0% by weight, POB was 0.03% by weight, TcOH was 0.6% by weight, and TC(PB) 2 was 0.58% by weight. 2.4 wt% of Tc 2 O, which is an ether body, remained.

このように、本発明によれば、出発原料である長鎖アルコールが2量化したエーテル体や、長鎖アルコールとプロトン酸触媒との反応による硫酸エステルなどの副生物を生成することなく、高純度の4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルが得られることがわかる。また、反応液中の金属触媒を除去し、精製操作を行うことで、さらに高純度の4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルが得られることが理解される。
本発明の好ましい態様は以下を包含する。
〔1〕金属触媒の存在下、式(1)で表される4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルと、式(2)で表される脂肪族アルコールとを反応させる工程を含む、式(3)で表される4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルの製造方法。

Figure 0006747780
Figure 0006747780
Figure 0006747780
(式中、mは1〜11の整数を示し、nは15〜23の整数を示す。)
〔2〕式(3)で表される4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルが、4−ヒドロキシ安息香酸ヘキサデシルである、〔1〕に記載の製造方法。
〔3〕式(1)で表される4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルが、4−ヒドロキシ安息香酸メチルである、〔1〕または〔2〕に記載の製造方法。
〔4〕4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステル1モルに対し、脂肪族アルコール0.1〜3モルを反応させる、〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の製造方法。
〔5〕4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステル100重量部に対し、金属触媒0.1〜10重量部を存在させる、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の製造方法。
〔6〕4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルと脂肪族アルコールとを、120〜200℃の温度で反応させる、〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の製造方法。
As described above, according to the present invention, a high-purity ether compound obtained by dimerizing a long-chain alcohol, which is a starting material, or a by-product such as a sulfate ester by a reaction between a long-chain alcohol and a proton acid catalyst is produced. It can be seen that a long chain ester of 4-hydroxybenzoic acid is obtained. Further, it is understood that by further removing the metal catalyst in the reaction solution and performing the purification operation, a higher purity 4-hydroxybenzoic acid short chain ester can be obtained.
Preferred embodiments of the present invention include:
[1] Formula (3) including a step of reacting a 4-hydroxybenzoic acid short chain ester represented by Formula (1) with an aliphatic alcohol represented by Formula (2) in the presence of a metal catalyst. A method for producing a 4-hydroxybenzoic acid long chain ester represented by:
Figure 0006747780
Figure 0006747780
Figure 0006747780
(In the formula, m represents an integer of 1 to 11, and n represents an integer of 15 to 23.)
[2] The production method according to [1], wherein the 4-hydroxybenzoic acid long-chain ester represented by the formula (3) is hexadecyl 4-hydroxybenzoate.
[3] The production method according to [1] or [2], wherein the 4-hydroxybenzoic acid short chain ester represented by the formula (1) is methyl 4-hydroxybenzoate.
[4] The production method according to any one of [1] to [3], wherein 0.1 to 3 mol of an aliphatic alcohol is reacted with 1 mol of 4-hydroxybenzoic acid short chain ester.
[5] The production method according to any one of [1] to [4], wherein 0.1 to 10 parts by weight of the metal catalyst is present with respect to 100 parts by weight of 4-hydroxybenzoic acid short chain ester.
[6] The production method according to any one of [1] to [5], wherein the 4-hydroxybenzoic acid short chain ester and the aliphatic alcohol are reacted at a temperature of 120 to 200°C.

Claims (5)

金属触媒の存在下、式(1)で表される4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルと、式(2)で表される脂肪族アルコールとを反応させる工程を含み、4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステル100重量部に対し、チタン系触媒、スズ系触媒、アンチモン系触媒およびジルコニウム系触媒からなる群から選択される1種以上の金属触媒0.1〜10重量部を存在させる、式(3)で表される4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルの製造方法。
Figure 0006747780
Figure 0006747780
Figure 0006747780
(式中、mは1〜11の整数を示し、nは15〜23の整数を示す。)
4-hydroxybenzoic acid short-chain comprising a step of reacting 4-hydroxybenzoic acid short-chain ester represented by formula (1) with an aliphatic alcohol represented by formula (2) in the presence of a metal catalyst. 0.1 to 10 parts by weight of one or more metal catalysts selected from the group consisting of titanium-based catalysts, tin-based catalysts, antimony-based catalysts and zirconium-based catalysts is present with respect to 100 parts by weight of the ester, formula (3) A method for producing a 4-hydroxybenzoic acid long chain ester represented by:
Figure 0006747780
Figure 0006747780
Figure 0006747780
(In the formula, m represents an integer of 1 to 11, and n represents an integer of 15 to 23.)
式(3)で表される4−ヒドロキシ安息香酸長鎖エステルが、4−ヒドロキシ安息香酸ヘキサデシルである、請求項1に記載の製造方法。 The production method according to claim 1, wherein the 4-hydroxybenzoic acid long-chain ester represented by the formula (3) is hexadecyl 4-hydroxybenzoate. 式(1)で表される4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルが、4−ヒドロキシ安息香酸メチルである、請求項1または2に記載の製造方法。 The production method according to claim 1 or 2, wherein the 4-hydroxybenzoic acid short-chain ester represented by the formula (1) is methyl 4-hydroxybenzoate. 4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステル1モルに対し、脂肪族アルコール0.1〜3モルを反応させる、請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。 The production method according to claim 1, wherein 0.1 mol to 3 mol of an aliphatic alcohol is reacted with 1 mol of 4-hydroxybenzoic acid short chain ester. 4−ヒドロキシ安息香酸短鎖エステルと脂肪族アルコールとを、120〜200℃の温度で反応させる、請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。 The production method according to claim 1, wherein the 4-hydroxybenzoic acid short chain ester and the aliphatic alcohol are reacted at a temperature of 120 to 200° C. 5.
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