JPH01132544A - ４−ビフェニル酢酸の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は４−ビフェニルアルデヒドより４−ビフェニル
酢酸を製造する方法に関する。

４−ビフェニル酢酸は、インドメタシンとほぼ同等の優
れた鎮痛消炎作用を有し、鎮痛消炎剤として用いられる
。また経皮吸収性に優れ且つ鎮痛消炎作用を持つヘキシ
ルエステル及び２−（２−ヒドロキシエチルオキシ）エ
チルエステル〔ジエチレングリコールモノエステル］等
の原料として有用である。

（従来の技術） 従来４−ビフェニル酢酸の製造法としては下記の方法が
知られている。

（１）ビフェニルを原料とし、無水酢酸と塩化アルミニ
ウムによるフリーデルクラフッ反応により４−ビフェニ
ルアセチルとした後、ウイルゲロット反応により４−ビ
フェニル酢酸を製造する方法。

（２）４−ビフェニルアルデヒドを原料とし、これを還
元・クロル化・ニトリル化・加水分解の各工程に付し４
−ビフェニル酢酸を製造する方法。

（３）４−ビフェニルアルデヒドをクロル酢酸エチルと
反応させ、アルカリ処理・塩酸処理をして４−ビフェニ
ルプロピオンアルデヒドとした後、酸化して４−ビフェ
ニル酢酸を製造する方法。

また芳香族アルデヒドから芳香族酢酸を製造する方法と
して次の例がある。

（４）酸化ロジウムとヨウ素からなる触媒の存在下に一
酸化炭素と水素の混合ガスを用い、ベンズアルデヒドか
らフェニル酢酸とする方法（特開昭５２−１３６１３３
号）。

（５）周期律表第■族貴金属化合物、臭素、ヨウ素ある
いはこれらのハロゲン化合物、および銅または銀化合物
からなる三元系触媒の存在下に、一酸化炭素及び水を用
い、芳香族アルデヒドを芳香族酢酸とする方法（特開昭
５３〜５６６３３号）。

（６）ｐ−トルアルデヒドをロジウムもしくはロジウム
化合物及びヨウ化水素からなる触媒の存在下に一酸化炭
素及び水と反応させ、ρ−メチルフェニル酢酸とする方
法（特開昭５６−７５４４４号）。

（発明が解決しようとする問題点） 前述の従来技術においては次のような問題点がある。

（１）の方法では、製造に必要な各ステップの処理操作
に長時間を要し、またイオウ化合物を中間体として経由
するために異臭の発生とともに副生成物が多量に生成す
るので、目的とする４−ビフェニル酢酸を純度良く製造
するには繁雑な精製操作が必要であり、しかも最終的な
収率も低い。

（２）の方法では、工程数が多いために収率の低下を招
き、しかも猛毒であるシアン化ナトリウムを使用するこ
とも加えて工業的な製造法には不適当である。

（３）の方法では、反応条件がそれほど苛酷でないため
に処理操作が容易であるが、工程が長く、４−ビフェニ
ルアルデヒドとクロル酢酸エチルとの縮合反応における
収率それほど良くなく、加えて副生成物の生成が多くみ
られ、繁雑な精製工程が必要である。

（４）の方法は、高沸点生成物が副生じフェニル酢酸の
収率が低い。

（５）の方法は、生成物や触媒の取扱が極めて煩雑であ
る。

（６）の方法により４−ビフェニルアルデヒドを原料と
して４−ビフェニル酢酸を製造する方法は、上記のよう
な問題点がないので有利であるが、この方法では、触媒
量が多ければ副反応生成物の４−メチルビフェニルが生
成するため選択率が低下し、また触媒量が少なければ、
４−ビフェニルアルデヒドの反応率が低下するために、
収率を上げられないことが問題点としてあげられる。

また（４）−（６）の方法では、ロジウム等の高価な貴
金属を触媒として使用するため、触媒コストがかさむこ
とがプロセスにとって致命的である。

（問題点を解決するための手段） 発明者等は以上のごとき問題点を有する４−ビフェニル
酢酸の製造に関し鋭意検討した結果、４−ビフェニルア
ルデヒドを水素添加し、得られた４−ビフェニルメタノ
ールをニッケル化合物、ホスフィン、ヨウ素化合物ある
いは臭素化合物から構成される触媒存在下で一酸化炭素
と反応させることにより、高価な貴金属類を用いなくて
も収串良＜４−ビフェニル酢酸を製造できることを見出
し、本発明に至った。

即ち本発明は４−ビフェニルアルデヒドを水素添加し、
得られた４−ビフェニルメタノールをニッケル化合物、
ホスフィン、ヨウ素化合物あるいは臭素化合物から構成
される触媒の存在下、一酸化炭素と反応させることを特
徴とする４−ビフェニル酢酸の製造法である。

本発明における原料の４−ビフェニルアルデヒドは、公
知の方法により強酸触媒下でビフェニルと一酸化炭素か
ら容易に製造される。

４−ビフェニルアルデヒドから上記触媒系を用いて一酸
化炭素、水素と反応させることにより、−段で４−ビフ
ェニル酢酸を合成できるが、４−メチルビフェニルの生
成速度が速いために４−ビフェニル酢酸の収率はかなり
低い。

なお、他の周期律表第■属卑金属であるコバルト・鉄化
合物触媒系では４−ビフェニル酢酸はほとんど合成でき
ない。

まず４−ビフェニルアルデヒドを水素添加して４−ビフ
ェニルメタノールを合成する反応の反応条件について以
下に述べる。

水素添加反応は、Ｐｔ、　Ｒｈ＋　Ｒｕ、　Ｐｄ、　Ｒ
ｅ、　Ｎｉ、　Ｃｏ＋　Ｃｕ−Ｃｒ等の触媒を用いて通
常行なわれる。実際の触媒としては、酸化白金、ロジウ
ム／カーボン、ルテニウム／カーボン、ルテニウム／ア
ルミナ、パラジウム／カーボン、パラジウム／アルミナ
、酸化レニウム、ラネーニッケル、ニッケル／ケイソウ
土、ラネーコバルト銅クロマイトなどが用いられる。貴
金属触媒を用いても水素添加は行なえるが、Ｎｌ　＋　
Ｃｏ、　Ｃｕ等の卑金属触媒で充分である。また触媒は
不均一触媒だけでなく、均一触媒でも良い。

触媒の使用量は４−ビフェニルアルデヒドに対する重量
比で１〜５０χであり、好ましくは５〜２０χである。

触媒量を５０χより多く用いても差し支えないが、反応
速度の上昇が無くなるので経済的で無く、１ｚより少な
いと反応速度が低い。

反応温度は１０〜３００°Ｃであり、好ましくは３０〜
１５０°Ｃである。温度が低過ぎると反応が進行せず、
高過ぎると４−メチルビフェニル等の副生成物が増加す
る。

圧力は１〜５０（）Ｋｇ／ｃｍ”　、好ましくは５〜２
００Ｋｇ／ｃｍ２の水素分圧下で行なう。５００Ｋｇ／
ｃｍ”よりも高い場合は実用的で無く、また１Ｋｇ／ｃ
ｍ２より低い場合は反応速度が遅い。なお水素添加反応
に用いる水素には、窒素、メタン等の不活性ガスが混合
されていてもかまわない。

反応時間は、触媒量、温度及び圧力によるが、通常は０
．３〜２０時間であり、好ましくは０．３〜５時間であ
る。

この反応は溶媒を用いずに行なうこともできるが、反応
を円滑に実施するためにには適切な溶媒を使用すること
が好ましい。溶媒としては、ベンゼン、トルエン、ヘキ
サン、オクタンなどの炭化水素類、ジエチルエーテル、
ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類、酢
酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類、メタノール、
エタノール、プロパツールなどのアルコール類、酢酸、
酪酸などの有機酸類及び水などが用いられる。

溶媒の使用量は、４−ビフェニルアルデヒド１ｇ当たり
Ｌｏｏｍ　１未満である。Ｌｏｏｍ　１以上であると反
応器も大きくなるので経済的で無い。

次に４−ビフェニルメタノールから４−ビフェニル酢酸
を合成する反応の条件について述べる。

触媒のニッケル化合物には、反応に際してカルボニル化
合物を形成する化合物が用いられ、例えばニッケル金属
、塩化ニッケル、臭化ニッケル、ヨウ化ニッケル、硫酸
ニッケル、酢酸ニッケル、酸化ニッケル、ニラケロセン
、ジカルボニルビストリフェニルホスフィンニッケルな
どである。

また触媒に用いられるホスフィンには、トリフェニルホ
スフィン、トリエチルホスフィン、トリーｎ−ブチルホ
スフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリベンジ
ルホスフィン、ビス−１，４−ジフェニルホスフィノブ
タン等がある。

ヨウ素化合物としては、ヨウ素、ヨウ化水素、ヨウ化ナ
トリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化メチル、ヨウ化エチ
ル、ヨウ化テトラメチルアンモニウム、ヨウ化テトラメ
チルホスホニウム等が用いられる。

臭素化合物としては、臭素、臭化水素、臭化ナトリウム
、臭化カリウム、臭化メチル、臭化エチル、臭化テトラ
メチルアンモニウム、臭化テトラメチルホスホニウム等
が用いられる。

触媒のニッケル化合物の使用量は、４−ビフェニルメタ
ノールに対するモル比で１０−５〜１、好ましくは１０
−３〜１０−１である。１より多くても差し支えないが
経済的で無く、１０−５よりも少ない場合は反応速度が
低い。

ホスフィンの使用量は、ニッケル化合物に対するモル比
で０．１〜１０、好ましくは１〜５である。

１０より多い場合は経済的で無＜、０．１より少ないと
４−ビフェニル酢酸の収率および選択率が低下する。

ヨウ素化合物及び臭素化合物の使用量はニッケル化合物
に対するモル比で０．１〜１００、好ましくは１〜２０
である。１００より多くても差し支えないが経済的で無
＜、０．１よりも少ない場合は反応速度が低下する。

反応は溶媒が無くても良いが、通常溶媒中で行なう。溶
媒としては、ベンゼン、トルエン、ヘキサン、オクタン
などの炭化水素類、ジエチルエーテル、ジオキサン、テ
トラヒドロフランなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸
エチルなどのエステル類、酢酸、酪酸などの有機酸類な
どが用いられる。溶媒の使用量は、４−ビフェニルメタ
ノール１ｇ当たりＬｏｏｍ　１未満である。

４−ビフェニル酢酸合成反応の温度は、５０〜３００℃
、好ましくは１５０〜２５０°Ｃである。温度が低過ぎ
ると反応が進行せず、高過ぎると副生成物が増加する。

反応圧力は、５〜５００Ｋｇ／ｃ１１１！、好ましくは
１０〜２００Ｋｇ／ｃｍ”の一酸化炭素分圧下で行なう
、　５００Ｋｇ／ｃｍ”より高い一酸化炭素分圧は実用
的でなく、５Ｋｇ／ｃｍ”より低い一酸化炭素分圧では
４−ビフェニル酢酸の収率が低い、なお一酸化炭素には
窒素、メタンなどの不活性ガスが混合されていてもかま
わない。

反応時間は触媒量、温度及び圧力によるが、通常は０．
３〜２０時間であり、好ましくは０．３〜５時間である
。

本反応は、回分式、連続式のいずれの方法でも実施でき
る。

生成した４−ビフェニル酢酸は、反応混合物からアルカ
リ抽出・ベンゼン再結晶することにより、９９．９％以
上の純度に容易に分離精製される。

またこれにより分離された触媒は、そのまま再使用する
ことができる。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、猛毒であるシアン化ナトリウム
等を使用することが無く、またロジウム等の高価な貴金
属を特に用いる必要も無しに、高収率に４−ビフェニル
酢酸が得られる。

また本発明においては、反応生成物からの４−ビフェニ
ル酢酸の分離、精製が容易であり、分離された触媒をそ
のまま使用することができる。

以上の点より本発明は、工業的に非常に有利な４−ビフ
ェニル酢酸の製造法である。

（実施例） 次に実施例により本発明を具体的に説明する。

しかし本発明はこれらの実施例により限定されるもので
はない。

実施例において生成物の同定及び定量は’ＨＮＭＲおよ
び液体クロマトグラフィーにより行なった。

各成分の選択率は次式により算出した。

スｍ 内容積１００ｍ　ｌのハステロイＣ製振盪式オートクレ
ーブに４−ビフェニルアルデヒド２．０ｇ　、　５χＲ
ｕ−カーボン０．２ｇ　、エタノール８ｇ　、水２ｇを
仕込み、水素を５Ｋｇ／ｃｍ！となるように圧入して６
０°Ｃで２時間反応させた０反応後オートクレーブを冷
却し、残留ガスをパージして液体クロマトグラフィーに
より内部標準法で分析した。

この結果、４−ビフェニルアルデヒドの反応率は９８．
８χであり、４−ビフェニルメタノールの選択率は９９
．４χであった。

次にベンゼンからの再結晶により、４−ビフェニルメタ
ノールを分離、精製した。

上記オートクレーブに、この４−ビフェニルメタノール
２．０ｇ　、ジカルボニルビストリフェニルホスフィン
ニッケル０．３５ｇ、ヨウ化メチル０．７７ｇ。

溶媒ベンゼン１０ｇを仕込み、一酸化炭素を分圧が５０
Ｋｇ／ｃｍ”となるように圧入して２００℃で２時間反
応させた０反応後オートクレーブを冷却し、残留ガスを
パージして液体クロマトグラフィーにより内部標準法で
分析した。　その結果、４−ビフェニルメタノールの反
応率は９９．８χであり、４−ビフェニル酢酸の選択率
は９１．５χであった。

叉隻五ｌ 内容積１００ｍｍ！のハステロイＣ製振盪式オートクレ
ーブに実施例１と同様に分離、精製した４−ビフェニル
メタノール２．０ｇ　、ヨウ化ニッケル０．２３ｇ、ト
リフェニルホスフィン０．２９ｇ、ヨウ化メチル０．６
２ｇ、溶媒ベンゼン１０ｇを仕込み、一酸化炭素を分圧
が５０Ｋｇ／ｃｍ！となるように圧入して、２００°Ｃ
で２時間反応させた。反応後オートクレーブを冷却し、
残留ガスをパージして液体クロマトグラフィーにより内
部標準法で分析した。

その結果、４−ビフェニルメタノールの反応率は９９．
７χであり、４−ビフェニル酢酸の選択率は９０゜８χ
であった。

スＷし二ｉ ホスフィンとして実施例２のトリフェニルホスフィンの
代わりに、トリーｎ−ブチルホスフィン、トリシクロヘ
キシルホスフィン、ビス１，４−ジフエニルホスフィノ
ブタンを使用した以外は実施例２と全く同様の操作を行
なった。結果を第１表に示す。

第１表 注）　　（ｎ−Ｂｕ）３Ｐ；　トリーｎ−ブチルホスフ
ィン（ｃ−ｆｌｅｘ）３Ｐ；　　トリシクロへキシルホ
スフィンＢｄｐｐｂ；　ビス１．４−ジフェニルホスフ
ィノブタン２旌桝旦二工 実施例２の仕込み一酸化炭素分圧５０にｇ／ｃｍ”を、
２０にｇ／ｃｍｚおよび２００Ｋｇ／ｃｍ”とした他は
、実施例３と全く同様の操作を行なった。その結果を第
２表に示す。

第２表 内容積１００ｍ　ｌのハステロイＣ製振盪式オートクレ
ーブに、４−ビフェニルアルデヒド２．０ｇ、ジカルボ
ニルビストリフェニルホスフィンニッケル０．３４７ｇ
、ヨウ化メチル０．７７ｇ、溶媒ベンゼン１０ｇを仕込
み、一酸化炭素５０Ｋｇ／ｃｍ”、水素１０Ｋｇ／ｃｍ
２の分圧となるようにガスを圧入し、水素添加と４−ビ
フェニル酢酸の合成を一段で、２３０°Ｃにおいて２時
間反応させた。反応後オートクレーブを冷却し、残留ガ
スをパージして液体クロマトグラフィーにより内部標準
法で分析した。

その結果、４−ビフェニルアルデヒド反応率６８゜５χ
において、４−ビフェニル酢酸選択率９．１χ、４−メ
チルビフェニル選択率８７．２χであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ４−ビフェニルアルデヒドを水素添加し、得られた４−
   ビフェニルメタノールをニッケル化合物、ホスフィン、
   ヨウ素化合物あるいは臭素化合物から構成される触媒の
   存在下、一酸化炭素と反応させることを特徴とする４−
   ビフェニル酢酸の製造法。