JP7128581B2 - フルオレン骨格を有するアルコール類の製造方法 - Google Patents

フルオレン骨格を有するアルコール類の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、フルオレン骨格を有するアルコール類の製造方法に関する。
以下式(1):
Figure 0007128581000001
(式中、n及びnはそれぞれ同一又は異なって1以上の整数を表す。)
で表されるアルコール類は、該アルコール類及びその誘導体から製造される樹脂が光透過率、屈折率等の光学特性、及び耐熱性等の熱的特性に優れることから、特に光学樹脂の原材料として着目されている〔例えば、国際公開2016/047766号(特許文献1)、国際公開2016/147847号(特許文献2)、特開2011-168723号公報(特許文献3)、特開2011-068624号公報(特許文献4)〕。
一方、上記式(1)で表されるアルコール類の製造方法は殆ど知られておらず、下記の二つの合成ルートが知られるのみである。
方法1
1-メチルイミダゾール及びジエチレングリコールの存在下、以下式(2-1):
Figure 0007128581000002
で表される化合物とエチレンカーボネートとを反応させる方法(例えば特許文献3合成例2、特許文献4参考例11)。
方法2
硫酸及び3-メルカプトプロピオン酸存在下、9-フルオレノンと以下式(3):
Figure 0007128581000003
で表されるアルコール類とを反応させる方法(例えば特許文献4実施例13~16)。
国際公開2016/047766号 国際公開2016/147847号 特開2011-168723号公報 特開2011-068624号公報
方法1は、極めて収率が低いか、あるいは高収率である場合、得られる上記式(1)で表されるアルコール類の純度が非常に低いことが記載されている。
方法2は、収率、及び該方法により得られる上記式(1)で表されるアルコール類の純度が比較的高いものの、上記式(3)で表されるアルコール類が一般的に入手困難であるため、別途式(3)で表されるアルコール類を製造する必要があり、また、硫酸を溶媒兼触媒として大量に使用しているため、必ずしも工業的実施に好適な方法とはいえなかった。
本発明の目的は、上記式(1)で表されるアルコール類の工業的実施に好適な製造方法を提供することにある。
本発明者らは、前記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、下記式(2)で表されるビスナフトール化合物が不安定であり、該化合物を下記する特定条件で製造する必要があること、また、該化合物を反応後取り出すことなくエチレンカーボネートと反応させることによって、高純度である上記式(1)で表されるアルコール類が、高収率で得られることを見出した。本発明は、以下の製造方法を含む。
[1]
以下式(1):
Figure 0007128581000004
(式中、n及びnはそれぞれ同一又は異なって1以上の整数を表す。)
で表されるアルコール類の製造方法であって、
固体酸の存在下、9-フルオレノンとナフトールとを反応させて以下式(2):
Figure 0007128581000005
で表されるビスナフトール化合物を得る工程(i)と、
前記式(2)で表されるビスナフトール化合物を、取り出すことなくエチレンカーボネートと反応させる工程(ii)と、
をこの順で含む、製造方法。
[2]
固体酸がヘテロポリ酸及び/又は陽イオン交換樹脂である、[1]に記載の製造方法。
[3]
工程(i)を脂肪族鎖状エステル類及び/又は脂肪族環状エステル類存在下に実施する、[1]又は[2]に記載の製造方法。
本発明によれば、一般的に入手可能な原料である9-フルオレノンとナフトールから、高純度である上記式(1)で表されるアルコール類を、高収率で得ることが可能となる。
上記式(2)で表される化合物を取り出すことなく上記式(1)で表されるアルコール類が製造可能であり、製造工程数を大幅に削減可能であるので、特に工業的実施に優位な製造方法であるといえる。
前述の通り、本発明は、上記式(1)で表されるアルコール類の製造に際し、以下、工程(i)及び(ii)をこの順で含むことを特徴とする。
工程(i)
固体酸の存在下、9-フルオレノンとナフトールとを反応させて上記式(2)で表されるビスナフトール化合物を得る工程。
工程(ii)
上記式(2)で表されるビスナフトール化合物を、取り出すことなくエチレンカーボネートと反応させる工程。
以下、上記(i)及び(ii)の工程について詳述する。
本発明に用いられる固体酸は、無機固体酸であっても有機固体酸であってもよい。
無機固体酸としては、例えば、金属化合物;非金属硫酸塩;粘土鉱物;ゼオライト;カオリンなどが挙げられる。
金属化合物としては、SiO、Al、TiO、Fe、ZrO、SnO、Vなどの酸化物;SiO-Al、SiO-TiO、TiO-ZrO、SiO-ZrOなどの複合酸化物;ZnSなどの硫化物;CaSO、Fe(SO、CuSO、NiSO、Al(SO、MnSO、BaSO、CoSO、ZnSOなどの硫酸塩;P、Mo、V、W、Siなどの元素を含有するポリ酸(AlPO、Tiのリン酸塩などのリン酸塩など);異なる2種以上の酸化物複合体からなる複合酸化物酸;及び、上記ポリ酸又は複合酸化物酸のプロトンの一部若しくはすべてを他のカチオンで置き換えたヘテロポリ酸などが挙げられる。
非金属硫酸塩としては、(NHSOなどが挙げられる。
粘土鉱物としては、酸性白土、モンモリロナイトなどが挙げられる。
ゼオライトとしては、酸性OH基を有するY型、X型、A型、ZSM5、モルデナイト、VIPI、AlPO-5、AlPO-11などが挙げられる。
有機固体酸としては、例えば、陽イオン交換樹脂などが挙げられる。
固体酸は、固体酸の種類に応じて多孔性又は非多孔性であってもよく、また、必要に応じ1種のみを用いてもよいしあるいは2種以上を併用することもできる。これら固体酸の中でも取扱性及び入手性が優れることからヘテロポリ酸又は陽イオン交換樹脂が好ましく、ヘテロポリ酸がより好ましい。
以下、好ましい態様であるヘテロポリ酸及び陽イオン交換樹脂について詳述する。
ヘテロポリ酸は、例えば、リン、ヒ素、スズ、ケイ素、チタン、ジルコニウムなどの元素の酸素酸イオン(例えば、リン酸、ケイ酸)とモリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルなどの元素の酸素酸イオン(例えば、バナジン酸、モリブデン酸、タングステン酸)とで構成されており、その組み合わせにより種々のヘテロポリ酸が選択可能である。
ヘテロポリ酸を構成する酸素酸に含まれる元素としては、例えば、銅、ベリリウム、ホウ素、アルミニウム、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、チタン、ジルコニウム、セリウム、トリウム、窒素、リン、ヒ素、アンチモン、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、ウラン、セレン、テルル、マンガン、ヨウ素、鉄、コバルト、ニッケル、ロジウム、オスミウム、イリジウム、白金などが挙げられる。
中でも、入手性の観点から、ケイ素、バナジウム、モリブデン及びタングステンから選ばれる少なくとも1種の元素を含有するヘテロポリ酸が好ましく、リン又はケイ素と、バナジウム、モリブデン及びタングステンから選ばれる少なくとも1種の元素とを含有するヘテロポリ酸がより好ましい。具体的には、好ましいヘテロポリ酸として、例えば、リンモリブデン酸、リンタングステン酸、ケイモリブデン酸、ケイタングステン酸、リンバナドモリブデン酸などが挙げられる。
本発明に用いることができるヘテロポリ酸は、プロトンの一部若しくはすべてが他のカチオンで置き換えられたヘテロポリ酸の塩であってもよい。プロトンと置換可能なカチオンとして例えば、アンモニウムカチオン、アルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオンなどが挙げられる。また、ヘテロポリ酸は無水物であってもよく、結晶水含有物であってもよい。
本発明に用いることができる陽イオン交換樹脂(カチオン型イオン交換樹脂、酸型イオン交換樹脂)としては、例えば、強酸性陽イオン交換樹脂、弱酸性陽イオン交換樹脂などが挙げられる。
強酸性陽イオン交換樹脂としては、例えば、スルホン酸基を有するイオン交換樹脂などが挙げられる。
スルホン酸基を有するイオン交換樹脂としては、例えば、
スチレン-ジビニルベンゼンコポリマーなどの架橋ポリスチレンのスルホン化物、
スルホン酸基(又は-CFCFSOH基)を有する含フッ素樹脂
などが挙げられる。
上記含フッ素樹脂としては、例えば、[2-(2-スルホテトラフルオロエトキシ)ヘキサフルオロプロポキシ]トリフルオロエチレンとテトラフルオロエチレンとのブロック共重合体などの含フッ素イオン交換樹脂などが挙げられる。
上記ブロック共重合体としては、例えばデュポン社製のナフィオンなどが挙げられる。
弱酸性陽イオン交換樹脂としては、例えば、カルボン酸基を有するイオン交換樹脂などが挙げられる。
カルボン酸基を有するイオン交換樹脂としては、例えば、メタクリル酸-ジビニルベンゼンコポリマー、アクリル酸-ジビニルベンゼンコポリマーなどが挙げられる。
上記の陽イオン交換樹脂の中でも、強酸性陽イオン交換樹脂、特に、スチレン-ジビニルベンゼンコポリマーを基体(又は母体)とする強酸性陽イオン交換樹脂が好適に用いられる。
固体酸の使用量として例えば、9-フルオレノン1重量部に対し0.0001重量部以上、好ましくは0.001~30重量部、更に好ましくは0.01~5重量部である。
工程(i)を実施する際、上記した固体酸を水又は下記する有機溶媒に分散又は溶解させた後、工程(i)に使用してもよい。固体酸ではなく液状の無機酸(硫酸、塩酸等)及び有機酸(メタンスルホン酸等)を用いると、上記式(2)で表されるビスナフトール化合物を、取り出すことなくエチレンカーボネートと反応させることが困難となる場合や、反応させることができたとしても、高純度の上記式(1)で表されるアルコール類を高収率で得ることが困難となる場合がある。
本発明を実施するに際し、固体酸と共にSH基を有する化合物を併用することで、反応速度を向上させることが可能となる。本発明において併用してもよいSH基を有する化合物としては、例えば、メルカプトカルボン酸、アルキルメルカプタン、アラルキルメルカプタン及びこれらの塩が挙げられる。
メルカプトカルボン酸としては、例えば、チオ酢酸、β-メルカプトプロピオン酸、α-メルカプトプロピオン酸、チオグリコール酸、チオシュウ酸、メルカプトコハク酸、メルカプト安息香酸が挙げられる。
アルキルメルカプタンとしては、例えば、メチルメルカプタン、エチルメルカプタン、プロピルメルカプタン、イソプロピルメルカプタン、n-ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタンなどのC1-16アルキルメルカプタンが挙げられる。
アラルキルメルカプタンとしては、例えば、ベンジルメルカプタンが挙げられる。
上記塩としては、例えば、アルカリ金属塩(例えば、メチルメルカプタンナトリウム、エチルメルカプタンナトリウムなどのナトリウム塩など)が挙げられる。
上記SH基を有する化合物の中でも、安価に入手可能なことから、β-メルカプトプロピオン酸及びドデシルメルカプタンが好ましい。これらSH基を有する化合物は1種のみを用いてもよいし、あるいは必要に応じ2種以上併用してもよい。
SH基を有する化合物を使用する場合、SH基を有する化合物の使用量は、例えば、9-フルオレノン1重量部に対し0.0001重量部以上、好ましくは0.001~30重量部、更に好ましくは0.01~3重量部である。
本発明で使用するナフトールは、1-ナフトール(α-ナフトール)、2-ナフトール(β-ナフトール)のいずれであってもよい。
ナフトールの使用量は、例えば、9-フルオレノン1モルに対し通常2~20モル、好ましくは2.1~5モルである。2モル以上使用することにより、より収率よく上記式(2)で表されるビスナフトール化合物が製造可能となり、また、使用量を20モル以下とすることにより、未反応のナフトールを低減させることが可能となる。
工程(i)を実施する際、有機溶媒を使用してもよく、有機溶媒を使用しなくてもよいが、より効率よく工程(i)を実施するためには有機溶媒を使用することが好ましい。
使用可能な有機溶媒としては、例えば、芳香族炭化水素類、ハロゲン化芳香族炭化水素類、脂肪族炭化水素類、ハロゲン化脂肪族炭化水素類、エーテル類、エステル類、脂肪族ニトリル類等が挙げられる。
芳香族炭化水素類としては、トルエン、キシレン、メシチレン等が挙げられる。
ハロゲン化芳香族炭化水素類としては、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等が挙げられる。
脂肪族炭化水素類としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等が挙げられる。
ハロゲン化脂肪族炭化水素類としては、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン等が挙げられる。
エーテル類としては、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
エステル類としては、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、乳酸メチル、乳酸ブチル、乳酸エチル、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、安息香酸ブチル、安息香酸メチル、酢酸フェニル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等が挙げられる。
脂肪族ニトリル類としては、アセトニトリル等が挙げられる。
有機溶媒は1種のみを用いてもよいし、あるいは必要に応じ2種以上混合して使用してもよい。
上記の有機溶媒の中でも、上記式(2)で表されるビスナフトール化合物の溶解性が高く、該化合物を取り出すことなく工程(ii)を実施するにあたり、より効率的に工程(ii)が実施可能となることから、脂肪族鎖状エステル類(酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、乳酸メチル、乳酸ブチル、乳酸エチル等)及び/又は脂肪族環状エステル類(γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等)を含む有機溶媒を用いることが好ましい。
有機溶媒を使用する場合、その使用量は、原料の9-フルオレノン及びナフトール、並びに生成物である上記式(2)で表されるビスナフトール化合物の一部又は全部が有機溶媒に溶解すればよく、具体的に例えば、9-フルオレノン1重量部に対し通常1~30重量部、好ましくは2~5重量部である。
工程(i)は通常、70~130℃、好ましくは80~100℃で実施する。反応時、内圧を101.3kPaより低い圧力、より好ましくは49.3kPa以下とし、副生する水を系中から除去しながら反応を実施する方がより効率よく反応が進行することから好ましい。
工程(i)実施後、必要に応じ工程(i)で使用した固体酸をろ過により除去してもよく、又は中和してもよい。中和に使用可能な塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩(炭酸水素)塩、アミン類等が例示される。
通常、中和後の反応液は、中和により生じた塩を除去することなく工程(ii)に用いることができる。また、必要に応じ、中和により生じた塩をろ過により除去したり、水を反応液に添加し、撹拌し、静置した後、水層を除去する操作(以下、水洗工程と称することもある)を実施することによって、中和により生じた塩を反応液から除去したりしてもよい。水洗工程は、必要に応じ複数回繰り返して実施してもよい。
工程(i)終了後、上記式(2)で表されるビスナフトール化合物を取り出すことなくエチレンカーボネートと反応させる必要がある。濃縮、晶析等の常法により上記式(2)で表されるビスナフトール化合物を取り出した場合、下記の[実施例]の項等で示す通り、上記式(1)で表されるアルコール類の収率が低下するだけでなく、得られる上記式(1)で表されるアルコール類の純度が低下する場合がある。
工程(ii)を実施するに際し、反応液に含まれる上記式(2)で表されるビスナフトール化合物は、結晶が一部析出した状態(スラリー状態)であっても、完全に溶解した状態であってもよいが、工程(ii)を実施するにあたり、上記式(2)で表されるビスナフトール化合物の結晶が完溶した状態である方がより効率よく工程(ii)が実施可能となることから好ましい。
工程(ii)において、エチレンカーボネートは、工程(i)で使用した9-フルオレノン1モルに対し、通常2~10モル、好ましくは2~4モル使用する。
工程(ii)を実施するに際し、必要に応じ塩基性化合物存在下にて反応を行ってもよい。塩基性化合物存在下にて反応を行う場合、工程(i)において使用した固体酸を、工程(ii)を実施する前に、ろ過により除去、あるいは中和しておくことが好ましい。
工程(ii)において使用可能な塩基性化合物としては、炭酸塩類、炭酸水素塩類、水酸化物類、有機塩基類等が例示される。
炭酸塩類としては、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム等が挙げられる。
炭酸水素塩類としては、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素セシウム等が挙げられる。
水酸化物類としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が挙げられる。
有機塩基類としてトリエチルアミン、ジメチルアミノピリジン、トリフェニルホスフィン、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラメチルアンモニウムクロリド等が挙げられる。
上記の塩基性化合物の中でも、取扱性の良さの点から、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム及びトリフェニルホスフィンが好適に使用される。
塩基性化合物は1種のみを用いてもよいし、あるいは必要に応じ2種以上混合して使用してもよい。
塩基性化合物を使用する場合、その使用量は、工程(i)で使用した9-フルオレノン1モルに対し、通常0.01~1.0モル、好ましくは0.03~0.5モルである。
また、工程(ii)を実施するに際し、過剰量のエチレンカーボネートを使用することにより、エチレンカーボネートを溶媒として反応を行ってもよく、それ以外の有機溶媒存在下に反応を行ってもよい。
有機溶媒としては、ケトン類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化芳香族炭化水素類、脂肪族炭化水素類、ハロゲン化脂肪族炭化水素類、エーテル類、エステル類、脂肪族ニトリル類、アミド類、スルホキシド類等が例示される。
ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン、ブチルメチルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソアミルケトン、2-ヘプタノン、2-オクタノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、シクロデカノン、シクロウンデカノン等が挙げられる。
芳香族炭化水素類としては、トルエン、キシレン、メシチレン等が挙げられる。
ハロゲン化芳香族炭化水素類としては、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等が挙げられる。
脂肪族炭化水素類としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等が挙げられる。
ハロゲン化脂肪族炭化水素類としては、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン等が挙げられる。
エーテル類としては、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
エステル類としては、酢酸エチル、酢酸ブチル、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン等が挙げられる。
脂肪族ニトリル類としては、アセトニトリル等が挙げられる。
アミド類としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
スルホキシド類としては、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
上記の有機溶媒の中でも、入手性や取扱性の良さから、沸点が110℃以上の有機溶媒であって芳香族炭化水素類、ケトン類、エステル類及びエーテル類から選ばれる有機溶媒が好適に用いられる。
有機溶媒は1種類のみを用いてもよいし、あるいは必要に応じ2種類以上併用してもよい。
有機溶媒を使用する場合、その使用量は、工程(i)で使用した9-フルオレノン1重量部に対し、通常0.1~10重量部、好ましくは0.5~3重量部である。
工程(ii)は通常30~150℃、好ましくは100~130℃で実施される。
工程(ii)終了後、必要に応じ、工程(ii)にて使用した塩基性化合物を中和した後、濃縮、晶析等の常法により上記式(1)で表されるアルコール類を取り出すことができる。また、公知の方法と比べ、高純度の上記式(1)で表されるアルコール類が高収率で得られることから、工程(ii)の終了後に得られた反応液は、上記式(1)で表されるアルコール類を取り出すことなく、そのまま樹脂原料として使用することもできる。
以下に実施例等を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。また、実施例及び比較例に記載した各成分の生成率(残存率)及び純度は下記条件で測定したHPLCの面積百分率値であり、収率は、特に断りのない限り9-フルオレノンに対する有姿収率である。
(1)HPLC分析条件
装置 :島津製作所製 LC-2010AHT
カラム:Waters製 XBridge Shield RP18 (3.5μm、4.6mmφ×250mm)
移動相:純水/アセトニトリル(アセトニトリル65%(10min)→100%(10min)→65%(10min)
<実施例1>
攪拌器、加熱冷却器、及び温度計を備えたガラス製反応器に、9-フルオレノン30.0g(0.17mol)、2-ナフトール57.6g(0.40mol)、n-ドデシルメルカプタン1.79g(0.008mol)、トルエン45.0g、γ-ブチロラクトン14.8g及びリンタングステン酸0.8gを仕込み、49.3kPaまで減圧した後に100℃まで昇温し、同温度で7時間撹拌後、HPLCにて9-フルオレノンの残存率が0.2%以下であることを確認した。
次いで、得られた反応液に24%水酸化ナトリウム水溶液(以下、苛性水と称することもある)0.9gを仕込み、リンタングステン酸を中和した後、120℃まで昇温し、水を留出させた。
その後、反応液に炭酸カリウム1.2g、エチレンカーボネート36.6g、トルエン1.5gを仕込み、110℃まで昇温後、同温度で13時間攪拌し、HPLCにて上記式(2-1)で表されるビスナフトール化合物の消失を確認した。
反応終了後、得られた反応液に水7.5g、24%苛性水26.3g仕込んだ後、75~85℃まで昇温し、同温度で4時間攪拌した。撹拌後、水層を分離除去し、下記式(1-1):
Figure 0007128581000006
で示されるアルコール化合物を含む有機層を回収した。次いで、回収した有機層を20℃まで冷却することにより結晶を析出させ、析出した結晶を濾別した。濾別した結晶を水洗した後、1.3kPaの減圧下120℃で8時間乾燥を行い、上記式(1-1)で示されるアルコール化合物を得た。得られた上記式(1-1)で示されるアルコール化合物の収量、収率及び純度を以下に示す。
得られた結晶の重さ:81.1g(収率:90.4%)
HPLC純度:95.8%
<実施例2>
攪拌器、加熱冷却器、及び温度計を備えたガラス製反応器に、9-フルオレノン30.0g(0.17mol)、2-ナフトール57.6g(0.40mol)、n-ドデシルメルカプタン1.79g(0.008mol)、トルエン30.0g、酢酸エチル30.0g及びリンタングステン酸0.8gを仕込み、56.7kPaまで減圧した後100℃まで昇温し、同温度で4時間撹拌後、HPLCにて9-フルオレノンの残存率が0.2%以下であることを確認した。
次いで、得られた反応液に24%苛性水0.9gを仕込み、リンタングステン酸を中和した後、120℃まで昇温し、水を留出させた。
その後、反応液に炭酸カリウム1.2g、エチレンカーボネート36.6g、トルエン1.5gを仕込み、110℃まで昇温後、同温度で16時間攪拌し、HPLCにて上記式(2-1)で表されるビスナフトール化合物の消失を確認した。
反応終了後、得られた反応液に水7.5g、24%苛性水26.3g仕込んだ後、75~85℃まで昇温し、同温度で2時間攪拌した。撹拌後、水層を分離除去し、上記式(1-1)で示されるアルコール化合物を含む有機層を回収した。次いで、回収した有機層を20℃まで冷却することにより結晶を析出させ、析出した結晶を濾別した。濾別した結晶を水洗した後、1.3kPaの減圧下120℃で8時間乾燥を行い、上記式(1-1)で示されるアルコール化合物を得た。得られた上記式(1-1)で示されるアルコール化合物の収量、収率及び純度を以下に示す。
得られた結晶の重さ:80.6g(収率:89.9%)
HPLC純度:94.1%
<実施例3>
実施例2において、酢酸エチルを酢酸ブチルに変更した以外は同様に実施して上記式(1-1)で示されるアルコール化合物を得た。得られた上記式(1-1)で示されるアルコール化合物の収量、収率及び純度を以下に示す。
得られた結晶の重さ:80.9g(収率:90.2%)
HPLC純度:94.6%
<実施例4>
実施例1において、リンタングステン酸をケイタングステン酸に変更した以外は同様に実施して上記式(1-1)で示されるアルコール化合物を得た。得られた上記式(1-1)で示されるアルコール化合物の収量、収率及び純度を以下に示す。
得られた結晶の重さ:79.8g(収率:89.0%)
HPLC純度:96.3%
<実施例5>
実施例1において、トルエンの使用量を45.0gから90.0gへ、γ-ブチロラクトンの使用量を14.8gから30.0gに変更した以外は同様に実施して上記式(1-1)で示されるアルコール化合物を得た。得られた上記式(1-1)で示されるアルコール化合物の収量、収率及び純度を以下に示す。
得られた結晶の重さ:80.0g(収率:89.2%)
HPLC純度:96.1%
<実施例6>
実施例1において、n-ドデシルメルカプタンをβ-メルカプトプロピオン酸に変更した以外は同様に実施して上記式(1-1)で示されるアルコール化合物を得た。得られた上記式(1-1)で示されるアルコール化合物の収量、収率及び純度を以下に示す。
得られた結晶の重さ:79.5g(収率:88.7%)
HPLC純度:95.6%
<実施例7>
攪拌器、加熱冷却器、及び温度計を備えたガラス製反応器に、9-フルオレノン20.0g(0.11mol)、2-ナフトール38.4g(0.27mol)、β-メルカプトプロピオン酸0.58g(0.012mol)、トルエン35.0g、γ-ブチロラクトン5.0g及びリンタングステン酸1.0gを仕込み、120℃まで昇温し、同温度で2時間撹拌後、HPLCにて9-フルオレノンの残存率が0.2%以下であることを確認した。
次いで、得られた反応液に、24%苛性水1.3gを仕込み、リンタングステン酸を中和した後、120℃まで昇温し、水を留去させた。
その後、反応液に炭酸カリウム0.3g、エチレンカーボネート14.7gを仕込み、内温110℃まで昇温後、同温度で11時間撹拌し、HPLCにて上記式(2-1)で表されるビスナフトール化合物の消失を確認した。
反応終了後、得られた反応液に水10g、24%苛性水17.5g仕込んだ後、75~85℃まで昇温し、同温度で4時間攪拌した。撹拌後、水層を分離除去し、上記式(1-1)で示されるアルコール化合物を含む有機層を回収した。次いで、回収した有機層を20℃まで冷却することにより結晶を析出させ、析出した結晶を濾別した。濾別した結晶を1.3kPaの減圧下、120℃で8時間乾燥を行い、上記式(1-1)で示されるアルコール化合物を得た。得られた上記式(1-1)で示されるアルコール化合物の収量、収率及び純度を以下に示す。
得られた結晶の重さ:47.7g(収率:79.8%)
HPLC純度:95.1%
<実施例8>
攪拌器、加熱冷却器、及び温度計を備えたガラス製反応器に、9-フルオレノン20.0g(0.11mol)、2-ナフトール38.4g(0.27mol)、β-メルカプトプロピオン酸0.58g(0.012mol)、トルエン35.0g、γ-ブチロラクトン5.0g及びアンバーリスト15DRY(オルガノ社製)4.0gを仕込み、120℃まで昇温し、同温度で6時間撹拌後、HPLCにて9-フルオレノンの残存率が0.2%以下であることを確認した。
次いで、得られた反応液からアンバーリスト15DRYを濾別した。その後、反応液に炭酸カリウム0.3g、エチレンカーボネート14.7gを仕込み、内温110℃まで昇温後、同温度で6時間撹拌し、HPLCにて上記式(2-1)で表されるビスナフトール化合物の消失を確認した。
反応終了後、得られた反応液に水10g、24%苛性水17.5g仕込んだ後、75~85℃まで昇温し、同温度で4時間攪拌した。撹拌後、水層を分離除去し、上記式(1-1)で示されるアルコール化合物を含む有機層を回収した。次いで、回収した有機層を20℃まで冷却することにより結晶を析出させ、析出した結晶を濾別した。濾別した結晶を1.3kPaの減圧下、120℃で8時間乾燥を行い、上記式(1-1)で示されるアルコール化合物を得た。得られた上記式(1-1)で示されるアルコール化合物の収量、収率及び純度を以下に示す。
得られた結晶の重さ:51.1g(収率:85.5%)
HPLC純度:96.7%
<比較例1>
実施例1において、リンタングステン酸0.8gを98%硫酸25.8gに変更した以外は同様に工程(i)を実施したところ、9-フルオレノンの残存率が0.2%以下となるまでに15時間要した。その後、更に実施例1と同様に実施して上記式(1-1)で示されるアルコール化合物を得た。得られた上記式(1-1)で示されるアルコール化合物の収量、収率及び純度を以下に示す。
得られた結晶の重さ:34.5g(収率:38.5%)
HPLC純度:41.0%
<比較例2>
実施例1において、リンタングステン酸0.8gをメタンスルホン酸6.0gに変更した以外は同様に工程(i)を実施したところ、9-フルオレノンの残存率が0.2%以下となるまでに20時間要した。その後、更に実施例1と同様に実施して上記式(1-1)で示されるアルコール化合物を得た。得られた上記式(1-1)で示されるアルコール化合物の収量、収率及び純度を以下に示す。
得られた結晶の重さ:30.1g(収率:33.6%)
HPLC純度:35.1%
<比較例3>
攪拌器、加熱冷却器、及び温度計を備えたガラス製反応器に、9-フルオレノン60.0g(0.33mol)、2-ナフトール115.3g(0.80mol)、β-メルカプトプロピオン酸1.79g(0.012mol)、トルエン120g、及びリンタングステン酸1.5gを仕込み、120℃まで昇温し、同温度で4時間撹拌後、HPLCにて9-フルオレノンの残存率が0.2%以下であることを確認した。
得られた反応液にトルエン120g、水90g、24%苛性水3.6gを仕込み、リンタングステン酸を中和した後、40℃まで冷却し、同温度で1時間攪拌することで結晶を析出させた後、更に20℃まで冷却し、上記式(2-1)で表されるビスナフトール化合物の結晶93.4gを得た。
得られた上記式(2-1)で表されるビスナフトール化合物の結晶30.0g、トルエン45g、炭酸カリウム0.7g、エチレンカーボネート14.8gを仕込み、110℃まで昇温後、同温度で8時間攪拌後、HPLCにて上記式(2-1)で表されるビスナフトール化合物の消失を確認した。
得られた反応液に水7.5g、24%苛性水7.6g仕込んだ後、75~85℃まで昇温し、同温度で4時間攪拌した。撹拌後、水層を分離除去し、上記式(1-1)で示されるアルコール化合物を含む有機層を回収した。次いで、回収した有機層を20℃まで冷却することにより結晶を析出させ、析出した結晶を濾別した。濾別した結晶を1.3kPaの減圧下、120℃で8時間乾燥を行い、上記式(1-1)で示されるアルコール化合物を得た。得られた上記式(1-1)で示されるアルコール化合物の収量、収率及び純度を以下に示す。
得られた結晶の重さ:30.4g(収率:52.7%)
HPLC純度:88.5%

Claims (3)

  1. 以下式(1):
    Figure 0007128581000007
    (式中、n及びnはそれぞれ同一又は異なって1以上の整数を表す。)
    で表されるアルコール類の製造方法であって、
    固体酸の存在下、9-フルオレノンとナフトールとを反応させて以下式(2):
    Figure 0007128581000008
    で表されるビスナフトール化合物を得る工程(i)と、
    前記式(2)で表されるビスナフトール化合物を、取り出すことなくエチレンカーボネートと反応させる工程(ii)と、
    をこの順で含む、製造方法。
  2. 固体酸がヘテロポリ酸及び/又は陽イオン交換樹脂である、請求項1に記載の製造方法。
  3. 工程(i)を脂肪族鎖状エステル類及び/又は脂肪族環状エステル類存在下に実施する、請求項1又は2に記載の製造方法。
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