JPH03109334A - 芳香族化合物の製造法 - Google Patents

芳香族化合物の製造法

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JPH03109334A
JPH03109334A JP2134203A JP13420390A JPH03109334A JP H03109334 A JPH03109334 A JP H03109334A JP 2134203 A JP2134203 A JP 2134203A JP 13420390 A JP13420390 A JP 13420390A JP H03109334 A JPH03109334 A JP H03109334A
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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、芳香族スルフィン酸又はその塩と、芳香族ハ
ロゲン化合物又はビニルハロゲン化合物を脱S O2カ
ツプリングさせることからなる芳香族化合物の新規な製
造法に関するものである。
〔従来の技術〕
多環式芳香族化合物及びビニル芳香族化合物は、種々の
工業原料として有用な物質である。従来、多環式芳香族
化合物の製造法としては、芳香族ハロゲン化合物を、パ
ラジウム触媒及び−酸化炭素の存在下に脱ハロゲンカッ
プリングさせる方法(特開昭61−293932号公報
)、ハロゲン化フェニルマグネシウムとハロゲン化フェ
ニルとを、塩化ニッケルの存在下にカップリングさせる
方法(特開昭63−295520号公報)等が知られて
いる。また、ビニル芳香族化合物を製造する方法として
は、酸素加圧下、パラジウム触媒の存在下に、オレフィ
ンと芳香族化合物を酸化的カップリングさせる方法(「
石油学会誌」第15巻第2号第91頁(1972))等
が知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、芳香族ハロゲン化合物をパラジウム触媒
及び−酸化炭素の存在下に脱ハロゲンカップリングさせ
る方法は、非対称構造を有する多環式芳香族化合物を得
ることができないという問題があり、また、ハロゲン化
フェニルマグネシウムとハロゲン化フェニルとを塩化ニ
ッケルの存在下にカップリングさせる方法は、ハロゲン
化フェニルマグネシウムの取り扱いが困難であるという
欠点を有している。また、酸素加圧下、パラジウム触媒
の存在下に、オレフィンと芳香族化合物を酸化的カップ
リングさせる方法は、酸素加圧下での反応であるため爆
発の危険性を有し、また選択性が悪いという欠点を有し
ている。
本発明は、従来の技術における上記のような問題点に鑑
みてなされたものである。
したがって、本発明の目的は、カップリング反応により
、高選択的かつ高収率で多環式芳香族化合物及びビニル
芳香族化合物を得る新規な方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者等は、上記のような問題点を解決すべく鋭意検
討した結果、出発原料として、特定の化合物を用いるこ
とにより、従来の問題点が解消できることを見出だし、
本発明を達成するに至った。
本発明の上記[1的は、芳香族スルフィン酸又はその塩
と、少なくとも1個のハロゲン原子を芳香核に有する芳
香族ハロゲン化合物又はビニルハロゲン化合物を、白金
族の元素を含む触媒化合物の存在下に、カップリング反
応させることにより容易に達成することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明において、出発原料の一つである芳香族スルフィ
ン酸又はその塩としては、公知の芳香族スルフィン酸、
そのアンモニウム塩、アルカリ金属塩、アルカリ土類金
属塩、亜鉛塩があげられるが、なかでもアルカリ金属塩
、アルカリ土類金属塩が好ましい。
これら芳香族スルフィン酸における芳香核は、ベンゼン
環、ビフェニル環、ナフタレン環のような縮合環、又は
ピリジン環のような複素環であることができる。これら
芳香核は、カップリング反応に悪影響を与えない置換基
を有していてもよい。
このような置換基の例としては、その位置は特に限定さ
れないが、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、
アミノ基、ニトロ基、アセチルアミノ基、フェニル基、
カルボキシル基およヒソノ塩、スルフィン酸基およびそ
の塩等があげラレル。
これら芳香族スルフィン酸及びその塩のA体Nとしては
、例えば、ベンゼンスルフィン酸、炭素数が1から13
までのアルキル基を有するアルキルベンゼンスルフィン
酸、キシレンスルフィン酸、トリメチルベンゼンスルフ
ィン酸、炭素数が1から13までのアルコキシ基を有す
るアルコキシベンゼンスルフィン酸、フルオロベンゼン
スルフィン酸、クロロベンゼンスルフィン酸、ブロモベ
ンゼンスルフィン酸、アミノベンゼンスルフィン酸、ニ
トロベンゼンスルフィン酸、アセチルアミノベンゼンス
ルフィン酸、カルボキシベンゼンスルフィン酸、ジカル
ボキシベンゼンスルフィン酸、ナフタレンスルフィン酸
、ベンゼンジスルフィン酸、ビフェニルジスルフィン酸
、及びこれ等のアルカリ金属塩等があげられる。しかし
ながら、本発明において使用される芳香族スルフィン酸
又はその塩は、上記例示したものに何等限定されるもの
ではない。
本発明において、出発原料の他の−っである少なくとも
1個のハロゲン原子を芳香核炭素に有する芳香族ハロゲ
ン化合物及びビニルハロゲン化合物のハロゲン原子とし
ては、塩素原子、臭素原子、よう素原子があげられる。
芳香族ハロゲン化合物における芳香核は、ベンゼン環、
ビフェニル環、ナフタレン環のような綜合環又はピリジ
ン環のような複素環であることができる。これらの芳香
核は、ハロゲン原子の外に、カップリング反応に悪影響
を与えない置換基を有していてもよい。このような置換
基の例としては、その位置は特に限定されないが、アル
キル基、アルコキシ基、水酸基、アミノ基、ニトロ基、
アセチルアミノ基、シアノ基、アシル基、アルコキシカ
ルボニル基、カルボキシル基およびその塩等があげられ
る。
ビニルハロゲン化合物は、具体的には下記の一般式で示
されるものである。
R−CH−CHX  または R−C−CH2(式中、
Xはハロゲン原子、Rは水素原子、アルキル基またはフ
ェニル基を表わす。) これらの芳香族ハロゲン化合物及びビニルハロゲン化合
物の具体例としては、例えば、クロロベンゼン、ブロモ
ベンゼン、ヨードベンゼン、ジクロロベンゼン、ジブロ
モベンゼン、クロロフルオロベンゼン、ブロモフルオロ
ベンゼン、ブロモクロロベンゼン、炭素数が1から13
までのアルキル基を有するクロロアルキルベンゼン及び
ブロモアルキルベンゼン、クロロキシレン、ブロモキシ
レン、クロロトリメチルベンゼン、ブロモトリメチルベ
ンゼン、炭素数が1から13までのアルコキシ基を有す
るクロロアルコキシベンゼン及びブロモアルコキシベン
ゼン、クロロフェノール、ブロモフェノール、クロロア
ニリン、ブロモアニリン、クロロニトロベンゼン、ブロ
モニトロベンゼン、クロロフタル酸ジメチル、ブロモフ
タル酸ジメチル、クロロアセトアニリド、ブロモアセト
アニリド、クロロベンゾニトリル、ブロモベンゾニトリ
ル、クロロアセトフェノン、ブロモアセトフェノン、ク
ロロ安息香酸メチル、ブロモ安息香酸メチル、クロロ安
息香酸、ブロモ安息香酸、クロロ安息香酸のアルカリ金
属塩又はアルカリ土類金属塩、ブロモ安息香酸のアルカ
リ金属塩又はアルカリ土類金属塩、クロロベンゼンジカ
ルボン酸ジメチル、ブロモベンゼンジカルボン酸ジメチ
ル、クロロベンゼンジカルボン酸、ブロモベンゼンジカ
ルボン酸、クロロベンゼンジカルボン酸のアルカリ金属
塩又はアルカリ土類金属塩、ブロモベンゼンジカルボン
酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩、クロロナ
フタレン、ブロモナフタレン、ブロモビフェニル、ジブ
ロモビフェニル、ブロモアントラセン、クロロピリジン
、ブロモピリジン、塩化ビニル、臭化ビニル、β−ブロ
モスチレン、1−クロロプロピレン、2−クロロプロピ
レン、l−ブロモプロピレン、2−ブロモプロピレン等
があげられる。しかしながら、本発明において使用され
る芳香族ハロゲン化合物及びビニルハロゲン化合物は、
上記例示したものに何等限定されるものではない。
本発明のカップリング反応は、上記芳香族スルフィン酸
又はその塩と、芳香族ハロゲン化合物又はビニルハロゲ
ン化合物とを溶剤に溶解し、白金族の元素を含む触媒化
合物の存在下、加熱することによって実施される。
本発明において使用する触媒化合物に含まれる白金族元
素としては、具体的には、Pd5Pt。
Rh、Ir等の金属があげられるが、特にPdを含む触
媒化合物が好ましい。
これらの白金族の金属を含む触媒化合物は、金属粉末、
活性炭やアルミナ等の担体に担持した担持金属、ハロゲ
ン化物、硝酸塩、硫酸塩、テトラクロロパラジウム塩ナ
トリウム等の無機酸塩、酢酸塩、安息香酸塩等の有機酸
塩、アセチルアセトン等のβ−ジケトン類を含むキレー
ト塩、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウ
ム等の金属0価錯体、又はジクロロ(1,5−シクロオ
クタジエン)パラジウム等の有機金属性化合物として使
用される。特に、有機りん化合物配位子を有するものが
好適に使用できる。具体的な有機りん配位子としては、
トリフェニルホスフィン、1.2−ビス(ジフェニルホ
スフィノ)エタン、l、3−ビス(ジフェニルホスフィ
ノ)プロパン、l、4−ビス(ジフェニルホスフィノ)
ブタン、1.5−ビス(ジフェニルホスフィノ)ペンタ
ン、■、6−ビス(ジフェニルホスフィノ)ヘキサン、
t、t’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン、
1.2−(ジフェニルホスフィノメチル)シクロブタン
、ビス(α。
α′−ジフェニルホスフィノ)−0−キシレン、トリブ
チルホスフィン、トリオクチルホスフィン等があげられ
る。また、本発明において、有機りん化合物配位子を有
する白金族を含む触媒化合物を用いる代りに、有機りん
化合物配位子となり得る有機りん化合物を白金族金属を
含む触媒化合物と併用してもよい。併用することができ
る有機りん化合物としては、上記有機りん化合物配位子
として例示したものがあげられる。
溶媒としては、出発原料を溶解できるものであれば如何
なるものでも使用でき、例えば、含窒素化合物、含硫黄
化合物、含りん化合物等の極性溶媒があげられる。具体
的には、N、N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメ
チルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメ
チルスルホキシド、スルホラン、ヘキサメチルホスホリ
ックトリアミド等があげられる。これらの溶媒は単独で
も混合して使用しても構わない。
反応に使用する各成分の割合としては、上記芳香族ハロ
ゲン化合物又はビニルハロゲン化合物1モルに対して、
芳香族スルフィン酸又はその塩は0.1から10モル、
好ましくは、0.5から3モルの範囲で選択され、触媒
化合物は0.00旧から1モル、好ましくはo、oot
から0.1モルの範囲で選択される。また、有機りん化
合物配位子となり得る有機りん化合物を併用する場合に
は、触媒化合物1モルに対して0.01から25モル、
好ましくは1から10モルの範囲の量を反応混合物に添
加すればよい。
反応温度は、60から200℃、好ましくは100から
180℃が適している。
反応は通常数時間で完結するが、反応時間は反応温度や
触媒化合物の使用量などの反応条件の変化により変動す
る。また、反応は、空気中で行なってもかまわないが、
窒素、アルゴン等の不活性気体雰囲気の下で行うのが好
ましい。
本発明においては、反応により生じるSO2をトラップ
する為の化合物を反応系に存在させることが好ましい。
その化合物としては、酸化マグネシウム、酸化カルシウ
ム、酸化亜鉛、酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸
カリウム、炭酸カルシウム、ケイ酸ナトリウム、トリエ
チルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン等
があげられる。これらの化合物の使用量は、特定される
ものではないが、通常は芳香族スルフィン酸又はその塩
1モルに対して0.1〜100倍モルの範囲で選択され
る。
本発明方法は、回分式、半回分式、連続式のいずれでも
行なうことができる。
反応に使用した白金族の金属を含む触媒化合物は、従来
一般に行なわれている方法、例えば、抽出法、結晶法も
しくは還元法により反応液から分離回収される。
本発明で得られた芳香族化合物は、その物理的性状に従
って、蒸発法、蒸留法、結晶法、酸析法等によって反応
液から分離取得される。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、
本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限
定されるものではない。
実施例1 p−)ルエンスルフィン酸ナトリウム3.56g(20
II1101)、p−ブロモトルエン3.42sr (
20ov+ol) 、酢酸パラジウム0.0225g 
(0,1mmol)、1.2−ビス(ジフェニルホスフ
ィノ)エタン0.0478g (0,12u+ol)、
酸化カルシウム6.73g (120+nol)及びN
−メチル−2−ピロリドン60 vIlを、100 d
丸底フラスコ中に入れ、窒素気流下150℃で8時間反
応させた。
反応終了後、高速液体クロマトグラフにより分析したと
ころ、反応液中には4,4′−ジメチルビフェニルが1
7.1mmol (収率8B%)生成していた。
実施例2 p−トルエンスルフィン酸ナトリウム3.58g (2
0mIlol) 、p−クロロベンゾニトリル2.75
g (20msol)、酢酸パラジウム0.0225g
 (0,1mmol) 、1.2−ビス(ジフェニルホ
スフィノ)エタン0.0478g (0,1211o1
)、酸化カルシウム11.2g (200mmol )
及びN−メチル−2−ピロリドン60−を、10〇−丸
底フラスコ中に入れ、窒素気流下150℃で6時間反応
させた。反応終了後、高速液体クロマトグラフにより分
析したところ、反応液中には4′−シアノ−4−メチル
ビフェニルが4.9 m+sol (収率25%)生成
していた。
実施例3 p−トルエンスルフィン酸ナトリウム3.56g (2
0++nol) 、f)−ブロモアニソール3.74g
 (20ov+ol)、酢酸パラジウム0.0225g
 (0,1a+a+ol) 、1.2−ビス(ジフェニ
ルホスフィノ)エタン0.0478g (0,12II
I01)、酸化カルシウム8.73g (120ano
l)及びN−メチル−2−ピロリドン8(ldを、10
0−丸底フラスコ中に入れ、窒素気流下150℃で6時
間反応させた。反応終了後、高速液体クロマトグラフに
より分析したところ、反応液中には4′−メトキシ−4
−メチルビフェニルが15.0++u++ol (収率
75%)生成していた。
実施例4 ■−ナフタレンスルフィン酸ナトリウム4.28g(2
0ssol) 、1−ブロモナフタレン4.14g (
20+gmol)、酢酸パラジウム0.0225g (
0,1+gs+ol) 、1.2−ビス(ジフェニルホ
スフィノ)エタン0.0478g ((1,12IwI
Io1)、酸化カルシウム8.73g (120a+m
ol)及びN−メチル−2−ピロリドン60−を、10
0 W1j丸底フラスコ中に入れ、窒素気流下150 
”Cで8時間反応させた。反応終了後、高速液体クロマ
トグラフにより分析したところ、反応液中には1.1’
−ビナフチルが12.8gmol (収率64%)生成
していた。
実施例5 p−メトキシベンゼンスルフィン酸ナトリウム7.77
g (40snol) 、p−クロロ安息香酸ナトリウ
ム7.14g (40ssol) 、酢酸パラジウム0
.0449g (0,2tstsol) 、1.2−ビ
ス(ジフェニルホスフィノ)エタン0.0958sr 
(0,24ssol) 、酸化カルシウム22.4g(
400mmof)及びN−メチル−2−ピロリドン12
01J2を、200−丸底フラスコ中に入れ、窒素気流
下150℃で8時間反応させた。この反応液を、トルエ
ン250 w+i!で希釈した後、濾過し、4′−メト
キシビフェニル−4−カルボン酸塩を含む固体を得た。
この固体を、水200−と共に攪拌しつつ、濃塩酸17
01llftを少しづつ添加したところ、亜硫酸ガスを
発生しつつ、4′−メトキシビフェニル−4−カルボン
酸を析出した。析出物を濾過、水洗した後、減圧下乾燥
して、4′−メトキシビフェニル−4−カルボン酸8.
82g (36,5ms+ol :収率91%)を得た
こうして得られた4′〜メトキシビフェニル−4−カル
ボン酸8.32gを、48%臭化水素酸100 mM、
 酢酸200−と共に14時間リフラックスさせた後、
反応液を水11に注いだところ、4′−ヒドロキシビフ
ェニル−4−カルボン酸が析出した。析出物を濾過、水
洗した後、減圧下乾燥して、4′−ヒドロキ’/ ヒフ
 エニールー4−カルボン酸7.29tr (34,0
mmol ニー貫収率85%)を得た。
実施例6 ベンゼンスルフィン酸ナトリウム8.28yr (20
anol) 、o−ジブロモベンゼン2.36g (1
0ssol)、酢酸パラジウム0.0225g (0,
1mmof) 、1.2−ビス(ジフェニルホスフィノ
)エタン0.047Lr (0,12IIIIo1)、
酸化カルシウム6.71g (120smol)及びN
−メチル−2−ピロリド> 80@jを100 ail
丸底7−1y スフ中に入れ、窒素気流下150 ”C
で8時間反応させた。反応終了後、高速液体クロマトグ
ラフにより分析したところ、反応液中には0−ターフェ
ニルが4.5mmol  (収率45%)生成していた
実施例7〜9 p−トルエンスルフィン酸ナトリウム3−56g (2
GIIIIO1)、ブロモベンゼン3.14g (20
gmol) 、酢酸パラジウ10.0225g ((1
,1wIIol) 、1.2−ヒフ、 (’)7 x二
)kyhスフ イ/ ) 19 ン0.0478g (
0,12u+ol)、酸化カルシウム比2g(2ool
Io1)及び第1表に示した溶媒60dを、Ioo−丸
底フラスコ中に入れ、窒素気流下15[1℃で8時間反
応させた。
反応終了後、高速液体クロマトグラフにより、4−メチ
ルビフェニルの生成量を分析した。その結果を第1表に
示す。
第1表 実施例10〜12 p−トルエンスルフィン酸ナトリウム3.56g (2
0ssol) 、ブロモベンゼン3.14g (20s
sol) 、酸化カルシウム11.2g (200am
ol)、N−メチル−2−ピロリドン60IIIl及び
第2表に示した触媒化合物と有機りん化合物配位子を、
100 、J2丸底フラスコに入れ、窒素気流下150
℃で6時間反応させた。反応終了後、高速液体クロマト
グラフにより、4−メチルビフェニルの生成量を分析し
た。その結果を第2表に示す。
第2表 第3表 実施例13及び14 p−トルエンスルフィン酸ナトリウム3.56g (2
0nnol) 、ブロモベンゼン3.14g (20*
a+ol) 、酢酸パラジウム0.0225g (0,
I ns+ol)、■、2−ビス(ジフェニルホスフィ
ノ)エタン0.0478g (0,12m5ol)、N
−メチル−2−ピロリドン60−及び第3表に示した化
合物を100 mi!丸底フラスコに入れ、窒素気流下
150℃で6時間反応させた。反応終了後、高速液体ク
ロマトグラフにより、4−メチルビフェニルの生成量を
分析した。その結果を第3表に示す。
実施例15〜25 ベンゼンスルフィン酸ナトリウム3.28g (20n
nol) 、酢酸パラジウム0.0225g (0,1
a+5ol)、■。
2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン0.0478
g(0,12m5ol) 、酸化カルシウム6.73g
 (120rxmoI)、N−メチル−2−ピロリドン
60IllJ!及び第4表に示したハロゲン化合物20
avolを、10〇−丸底フラスコに入れ、窒素気流下
150℃で8時間反応させた。反応終了後、高速液体ク
ロマトグラフにより生成物を分析した。その結果を第4
表に示す。
第4表 実施例26 p−)ルエンスルフィン酸ナトリウム3.56g (2
0g++wol) 、クロロアニソール2.85g (
20nnol) 、酢酸パラジウム0.0225g(0
,1u+ol) 、1.2−ビス(ジフェニルホスフィ
ノ)エタン0.0478g (0,12s+gol) 
、酸化カルシウム3.37g (60a+mol)及び
N−メチル−2−ピロリドン60IIL9を100−丸
底フラスコ中に入れ、窒素気流下150℃で6時間反応
させた。
反応終了後、高速液体クロマトグラフにより分析したと
ころ、p−トルエンスルフィン酸ナトリウムは46%転
化しており、反応液中には4′−メトキシ−4−メチル
ビフェニルが8.5 s+IIol (収率42%)生
成していた。
比較例1 n−ブタンスルフィン酸ナトリウム2−Flag: (
2(1++nol) 、ブロモベンゼン8.14g(2
0+u+ol)、酢酸パラジウム0.0225g (0
,1+u+ol)、1.2−ビス(ジフェニルホスフィ
ノ)エタン0.0478g (0,12o+n+ol)
、酸化カルシウム6.73g (120mo+ol)及
びN−メチル−2−ピロリドン60dを、100−丸底
フラスコに入れ、窒素気流下150℃で8時間反応させ
た。反応終了後、高速液体クロマトグラフにより生成物
を分析したところ、n−ブチルベンゼンは検出されなか
った。
比較例2 p−hルエンスルフィン酸ナトリウム3.58g (2
0IIIllo1)、α−り0O−1)−キシレン2.
81 g (20mmol)、酢酸パラジウム0.02
25g (0,1a+mol)、1.2−ビス(ジフェ
ニルホスフィノ)エタン0.0478g (0,12m
a+ol) 、酸化カルシウム6、’19g (120
n+wol)及びN−メチル−2−ピロリドン60II
IJ!を、10〇−丸底フラスコに入れ、窒素気流下1
50℃で6時間反応させた。
反応終了後、高速液体クロマトグラフにより生成物を分
析したところ、4,4′−ジメチルジフェニルメタンは
検出されなかった。
〔発明の効果〕
本発明は、上記の構成を有するから、種々の工業原料と
して有用な化合物である多環式芳香族化合物及びビニル
芳香族化合物を、工業的に容品に、かつ高収率で得るこ
とができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)芳香族スルフィン酸又はその塩と、少なくとも1
    個のハロゲン原子を芳香核に有する芳香族ハロゲン化合
    物又はビニルハロゲン化合物を、白金族の元素を含む触
    媒化合物の存在下に、カップリング反応させることを特
    徴とする芳香族化合物の製造法。
JP2134203A 1989-06-24 1990-05-25 芳香族化合物の製造法 Expired - Lifetime JP2801070B2 (ja)

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