JPH05186390A - Production of p-hydroxybenzoic acid - Google Patents

Production of p-hydroxybenzoic acid

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JPH05186390A
JPH05186390A JP4001552A JP155292A JPH05186390A JP H05186390 A JPH05186390 A JP H05186390A JP 4001552 A JP4001552 A JP 4001552A JP 155292 A JP155292 A JP 155292A JP H05186390 A JPH05186390 A JP H05186390A
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potassium
reaction
rearrangement reaction
potassium salicylate
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Toshinobu Suzuki
木 敏 信 鈴
Makiko Ijiri
尻 真樹子 井
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject compound in high yield by subjecting potassium salicylate to rearrangement reaction in the presence of a specific compound. CONSTITUTION:Potassium salicylate is subjected to rearrangement reaction in the presence of one or more compounds expressed by the formula [R is substituent group required for the rearrangement reaction of the potassium salicylate; n is 1-5] (preferably potassium mono-, di- and trialkylphenoxides) at 230-450 deg.C in an inert solvent in an atmosphere of carbon dioxide and/or an inert gas while preferably removing substituted phenols, etc., formed as by-products and acidifying treatment is carried out. Thereby, the objective compound is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、パラヒドロキシ安息香
酸の新規な製造方法に関する。詳しくは、液晶高分子化
合物、防腐剤および防黴剤などの原料として有用なパラ
ヒドロキシ安息香酸を、新規な転位反応法により、サリ
チル酸カリウムを原料として従来よりも高収率で製造す
る方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel method for producing parahydroxybenzoic acid. More particularly, it relates to a method for producing para-hydroxybenzoic acid, which is useful as a raw material for liquid crystal polymer compounds, preservatives and antifungal agents, by a novel rearrangement reaction method using potassium salicylate as a raw material in a higher yield than ever before.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のパラヒドロキシ安息香酸の工業的
製造方法は、まず、フェノールをカリウム塩となし、こ
れに二酸化炭素(炭酸ガス)を高温加圧下で反応させる
コルベ・シュミット反応を行なった後、得られたカルボ
ン酸のカリウム塩類を、常法に従い、鉱酸などにより酸
性化して遊離のカルボン酸を得る方法が主流である。こ
のような方法において、コルベ・シュミット反応を15
0℃前後で行なうと、サリチル酸が主生成物となるが、
反応温度を凡そ200℃以上と比較的高温とすると、パ
ラヒドロキシ安息香酸が主生成物となることが知られて
いる。
2. Description of the Related Art A conventional industrial production method of parahydroxybenzoic acid is as follows. First, phenol is converted into potassium salt, and carbon dioxide (carbon dioxide) is reacted with this under high temperature and pressure, followed by Kolbe-Schmidt reaction. The mainstream method is to acidify the obtained potassium salt of carboxylic acid with a mineral acid or the like to obtain a free carboxylic acid according to a conventional method. In such a method, the Kolbe-Schmidt reaction
When carried out at around 0 ° C, salicylic acid becomes the main product,
It is known that para-hydroxybenzoic acid becomes the main product when the reaction temperature is set to a relatively high temperature of about 200 ° C. or higher.

【0003】コルベ・シュミット反応では、サリチル酸
は、モノカリウム塩として生成しやすいので、ほぼ定量
的(90%以上)に生成することが多いが、パラヒドロ
キシ安息香酸は、ジカリウム塩を形成しやすいので、仕
込みのフェノールカリウムのほぼ半量がフェノールとし
て遊離してしまい、パラヒドロキシ安息香酸の生成量
は、仕込みのフェノールカリウムのモル数基準の50%
程度となってしまうのが一般的である。
In the Kolbe-Schmidt reaction, salicylic acid is likely to be formed as a monopotassium salt, so that it is often produced almost quantitatively (90% or more), but parahydroxybenzoic acid is likely to form a dipotassium salt. Approximately half of the charged phenol potassium is liberated as phenol, and the amount of parahydroxybenzoic acid produced is 50% based on the molar number of charged phenol potassium.
It is general that it becomes a degree.

【0004】ところで、このようにほぼ定量的に得るこ
とができるサリチル酸カリウムは、かかるコルベ・シュ
ミット反応の転位中間体であることもよく知られ(例え
ば、工業化学雑誌、64巻、1317頁、1961
年)、なおかつ、その副生量がしばしば問題になるにも
かかわらず、これを積極的に利用してパラヒドロキシ安
息香酸を製造せんとする技術は極めて少ない。コルベ・
シュミット反応の機構究明のために、サリチル酸カリウ
ムの転位反応を扱った学術的研究が数例みられるのみで
ある。
By the way, it is also well known that potassium salicylate, which can be obtained almost quantitatively in this way, is a rearrangement intermediate of such Kolbe-Schmidt reaction (for example, Journal of Industrial Chemistry, 64, 1317, 1961).
However, despite the fact that the amount of by-products often becomes a problem, there are very few techniques for actively utilizing this to produce para-hydroxybenzoic acid. Kolbe
There are only a few academic studies dealing with the rearrangement reaction of potassium salicylate to investigate the mechanism of the Schmidt reaction.

【0005】従来のサリチル酸カリウムの転位反応に係
る研究において明らかにされている事項は、下記の通り
である。
The matters clarified in the conventional studies on the rearrangement reaction of potassium salicylate are as follows.

【0006】例えば、上記文献(工業化学雑誌、64
巻、1317頁、1961年)によると、二酸化炭素の
初圧が0、2.5、5および10kg/cm2で、反応温度が
190〜250℃の条件下でサリチル酸カリウムの転位
反応を行なった結果、パラヒドロキシ安息香酸の収率は
高いもので37〜39%程度であり、残存サリチル酸は
3〜22%であり、フェノールを主体とする分解物は4
2〜58%であったと報告されている。
For example, the above-mentioned document (Industrial Chemistry Magazine, 64
(Vol. 1317, 1961), the rearrangement reaction of potassium salicylate was carried out under the conditions that the initial pressure of carbon dioxide was 0, 2.5, 5 and 10 kg / cm 2 and the reaction temperature was 190 to 250 ° C. As a result, the yield of para-hydroxybenzoic acid was high at about 37-39%, the residual salicylic acid was at 3-22%, and the degradation product mainly composed of phenol was 4%.
It was reported to be 2 to 58%.

【0007】また、工業化学雑誌、63巻、1410
頁、1960年、には、サリチル酸カリウムに等モルの
フェノールカリウムを共存させた系での転位反応が報告
されている。これによると、二酸化炭素加圧下の該転位
反応では、パラヒドロキシ安息香酸の収率は、最も高い
もので71.8%であり、この時の残存サリチル酸は2
1.1%であったと報告されている。しかし、この反応
系では、共存するフェノールカリウムが炭酸化を受ける
ため、生成したパラヒドロキシ安息香酸には、転位反応
によるものと炭酸化反応によるものとが含まれ、従っ
て、仕込みのサリチル酸カリウムのモル数を基準とする
上記の転位収率は、上記の収率の1/2程度と評価する
のが妥当であろう。
Also, Journal of Industrial Chemistry, 63, 1410
Page, 1960, reports a rearrangement reaction in a system in which potassium salicylate is allowed to coexist with equimolar phenol potassium. According to this, in the rearrangement reaction under pressure of carbon dioxide, the highest yield of parahydroxybenzoic acid was 71.8%, and the residual salicylic acid at this time was 2%.
It was reported to be 1.1%. However, in this reaction system, the coexisting phenol potassium undergoes carbonation, so the generated parahydroxybenzoic acid contains a rearrangement reaction and a carbonation reaction, and therefore, the molar amount of the charged potassium salicylate is increased. It is reasonable to evaluate the above-mentioned rearrangement yield based on the number as about 1/2 of the above-mentioned yield.

【0008】さらに、ミクロ熱分析によるサリチル酸カ
リウムの転位反応の研究が、日本化学会誌、1974
巻、798頁.などに見られるが、パラヒドロキシ安息
香酸の生成量は、遊離するフェノールを除いた全カルボ
ン酸に占める比率で示されているため、仕込みのサリチ
ル酸カリウムのモル数を基準とする絶対的な転位収率は
不明である。しかしながら、パラヒドロキシ安息香酸
は、その性質として、ヒドロキシ基も強い酸性を示すた
めにジカリウム塩を形成し易く、また、該文献にも、サ
リチル酸カリウムからパラヒドロキシ安息香酸ジカリウ
ムが生成する旨が記載されているので、パラヒドロキシ
安息香酸の絶対的な転位収率は、やはり、前述した二文
献と同程度であり、50%を超えないと見るのが妥当で
あろう。
[0008] Furthermore, the study of rearrangement reaction of potassium salicylate by microthermal analysis was carried out by The Chemical Society of Japan, 1974.
Volume, 798. However, since the amount of parahydroxybenzoic acid produced is shown as the ratio of the total carboxylic acids excluding the released phenol, the absolute rearrangement yield based on the number of moles of potassium salicylate charged is used. The rate is unknown. However, para-hydroxybenzoic acid, by its nature, easily forms a dipotassium salt because the hydroxy group also exhibits strong acidity, and the document also states that dipotassium para-hydroxybenzoate is produced from potassium salicylate. Therefore, the absolute rearrangement yield of para-hydroxybenzoic acid is still similar to those in the above-mentioned two documents, and it is reasonable to assume that it does not exceed 50%.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前述したごとく、サリ
チル酸カリウムを転位反応させる工程を経てパラヒドロ
キシ安息香酸を製造せんとする従来の技術では、パラヒ
ドロキシ安息香酸の収率は50%未満と低く、これ以上
の高収率でパラヒドロキシ安息香酸を製造することはで
きなかった。
As described above, in the conventional technique for producing para-hydroxybenzoic acid through the step of rearrangement reaction of potassium salicylate, the yield of para-hydroxybenzoic acid is as low as less than 50%, It was not possible to produce para-hydroxybenzoic acid in a higher yield than this.

【0010】本発明は、従来のサリチル酸カリウムの転
位反応法に比べ、高収率でパラヒドロキシ安息香酸のカ
リウム塩が得られる、従って、高収率でパラヒドロキシ
安息香酸が得られる、サリチル酸カリウムの新規な転位
反応を一工程として含むパラヒドロキシ安息香酸の製造
方法の提供を目的とする。
The present invention provides a potassium salt of parahydroxybenzoic acid in a high yield in comparison with the conventional rearrangement reaction method of potassium salicylate. Therefore, it is possible to obtain parahydroxybenzoic acid in a high yield. It is an object of the present invention to provide a method for producing parahydroxybenzoic acid, which comprises a novel rearrangement reaction as one step.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、サリチル
酸カリウムが転位反応する際に、パラヒドロキシ安息香
酸ジカリウムが生成するためにカリウムが不足すること
に着目し、反応系へカリウムを補給すれば、サリチル酸
カリウムの転位反応の工程を経るパラヒドロキシ安息香
酸の製造において、収率が向上すると考えた。そして、
カリウムの補給方法を鋭意研究した。
Means for Solving the Problems The present inventors have noticed that when potassium salicylate undergoes a rearrangement reaction, potassium is insufficient because dipotassium parahydroxybenzoate is produced. Therefore, it was thought that the yield would be improved in the production of parahydroxybenzoic acid through the step of rearrangement reaction of potassium salicylate. And
We have studied the method of supplementing potassium.

【0012】その研究過程において、本発明者らは、下
記式Iで示される化合物は、単独では、二酸化炭素と反
応して対応するカルボン酸になるものもあるが、立体障
害のためか、フェノールカリウムほどの反応性はないこ
とを知見した。
In the course of the research, the inventors of the present invention have found that the compound represented by the following formula I alone may react with carbon dioxide to give the corresponding carboxylic acid. It was found that it was not as reactive as potassium.

【化2】 (上記式I中、Rはサリチル酸カリウムの転位反応に不
活性な置換基、nは1〜5の整数である。nが2〜5の
場合、Rは互いに同じであっても異なっていてもよ
い。)
[Chemical 2] (In the above formula I, R is a substituent inert to the rearrangement reaction of potassium salicylate, n is an integer of 1 to 5. When n is 2 to 5, R may be the same or different from each other. Good.)

【0013】そこで、前記式Iで示される化合物を共存
させて、サリチル酸カリウムの転位反応を行なったとこ
ろ、前記式Iで示される化合物は、かかる共存系では極
めて炭酸化を受けにくく、パラヒドロキシ安息香酸カリ
ウムに対するカリウムキャリヤーとして作用し、反応後
にはその大部分が対応する遊離の置換フェノール類に変
化することを知見し、本発明を完成したものである。
Therefore, when the rearrangement reaction of potassium salicylate was carried out in the coexistence of the compound represented by the formula I, the compound represented by the formula I was extremely unlikely to undergo carbonation in such a coexisting system, and parahydroxybenzoic acid was thus obtained. The present invention has been completed by finding that it acts as a potassium carrier for potassium acid and, after the reaction, most of it is converted into the corresponding free substituted phenols.

【0014】すなわち、本発明は、下記式Iで示される
化合物のうちの少なくとも1種の存在下で、サリチル酸
カリウムに転位反応を行わせる工程を経ることを特徴と
するパラヒドロキシ安息香酸の製造方法を提供するもの
である。
That is, the present invention is a process for producing parahydroxybenzoic acid, which comprises a step of causing rearrangement reaction of potassium salicylate in the presence of at least one compound represented by the following formula I: Is provided.

【化3】 (上記式I中、Rはサリチル酸カリウムの転位反応に不
活性な置換基、nは1〜5の整数である。nが2〜5の
場合、Rは互いに同じであっても異なっていてもよ
い。)
[Chemical 3] (In the above formula I, R is a substituent inert to the rearrangement reaction of potassium salicylate, n is an integer of 1 to 5. When n is 2 to 5, R may be the same or different from each other. Good.)

【0015】サリチル酸カリウムに転位反応を行なわせ
る工程は、230〜450℃にて行なう、二酸化炭素お
よび/または不活性ガス雰囲気下で行なう、あるいは、
反応に不活性な媒体中で行なうのがよい。
The step of carrying out the rearrangement reaction on potassium salicylate is carried out at 230 to 450 ° C., under a carbon dioxide and / or inert gas atmosphere, or
It is preferably carried out in a medium inert to the reaction.

【0016】前記式Iで示される化合物として、モノ,
ジおよびトリアルキルフェノールカリウムのうちの少な
くとも1種を用いるのがよい。
As the compound represented by the above formula I, mono,
It is preferred to use at least one of potassium di and trialkylphenol.

【0017】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明におけるサリチル酸カリウムの転位反応の工程に
は、下記式Iで示される化合物のうちの少なくとも一種
を共存させる。
The present invention will be described in detail below. In the step of rearrangement reaction of potassium salicylate in the present invention, at least one of the compounds represented by the following formula I is allowed to coexist.

【化4】 (上記式I中、Rはサリチル酸カリウムの転位反応に不
活性な置換基、nは1〜5の整数である。nが2〜5の
場合、Rは互いに同じであっても異なっていてもよ
い。)
[Chemical 4] (In the above formula I, R is a substituent inert to the rearrangement reaction of potassium salicylate, n is an integer of 1 to 5. When n is 2 to 5, R may be the same or different. Good.)

【0018】前記式Iで示される化合物の置換基Rは、
サリチル酸カリウムの転位反応に不活性な置換基であ
る。即ち、炭素数4以下の脂肪族ヒドロキシ基、炭素数
4以下の脂肪族メルカプト基、あるいはこれらの官能基
をその一部として含む置換基等であってはならない。
The substituent R in the compound of formula I is
It is a substituent that is inactive in the rearrangement reaction of potassium salicylate. That is, it must not be an aliphatic hydroxy group having 4 or less carbon atoms, an aliphatic mercapto group having 4 or less carbon atoms, or a substituent containing these functional groups as a part thereof.

【0019】置換基Rについて例示すると、アルキル
基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミ
ノ基、イミノ基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基(芳香族
性)、ニトロ基、フェニル基などが挙げられる。
Examples of the substituent R include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an amino group, an imino group, a halogen atom, a hydroxy group (aromatic), a nitro group and a phenyl group.

【0020】さらに、複数の官能基部分を有する置換基
Rとして、イソプロピル基、アミノアルキル基、モノア
ルキルアミノアルキル基、ジアルキルアミノアルキル
基、アシルアミノ基、ハロゲン化アルキル基、ニトロア
ルキル基、フェニルアルキル基、メトキシ基、アルキル
アミノ基、ジアルキルアミノ基、アシル基、アルキルフ
ェニル基、アルコキシフェニル基、アミノフェニル基、
ハロゲン化フェニル基、ヒドロキシフェニル基、ニトロ
フェニル基、スチリル基などが挙げられる。
Further, as the substituent R having a plurality of functional group moieties, isopropyl group, aminoalkyl group, monoalkylaminoalkyl group, dialkylaminoalkyl group, acylamino group, halogenated alkyl group, nitroalkyl group, phenylalkyl group. , Methoxy group, alkylamino group, dialkylamino group, acyl group, alkylphenyl group, alkoxyphenyl group, aminophenyl group,
Examples thereof include halogenated phenyl group, hydroxyphenyl group, nitrophenyl group and styryl group.

【0021】本発明で用いるに好適な、前記式Iで示さ
れる化合物としては、置換基Rが、メチル基、イソプロ
ピル基等のアルキル基やメトキシ基等のアルコキシ基と
いった電子供与性のものである化合物が挙げられるが、
また、置換基Rがフェニル基などである化合物も好適で
ある。
As the compound represented by the above formula I, which is suitable for use in the present invention, the substituent R is an electron-donating compound such as an alkyl group such as a methyl group or an isopropyl group or an alkoxy group such as a methoxy group. Compounds,
Further, a compound in which the substituent R is a phenyl group or the like is also suitable.

【0022】また、前記式Iで示される化合物の置換基
Rの数nは、1〜5の整数であるが、nが1〜3である
化合物が好ましい。なお、nが2以上の場合、複数の置
換基Rは、互いに同じであっても異なっていてもよい。
The number n of the substituents R in the compound represented by the above formula I is an integer of 1 to 5, but a compound in which n is 1 to 3 is preferable. When n is 2 or more, the plurality of substituents R may be the same or different from each other.

【0023】前記式Iで示される化合物が置換基Rを1
個有する場合、Rの置換位置は、−OK(カリウムオキ
シ基)に対してオルト、メタまたはパラ位のいずれでも
よい。また、置換基Rを2〜5個有する場合、各置換基
Rの位置は、−OKに対して、あるいは互いに、どのよ
うな位置関係にあってもよい。
The compound of the above formula I has the substituent R 1
When it has one, the substitution position of R may be any of ortho, meta or para position with respect to -OK (potassium oxy group). Further, in the case of having 2 to 5 substituents R, the positions of the respective substituents R may be in any positional relationship with respect to -OK or with each other.

【0024】前記式Iで示される化合物の具体例を挙げ
ると、nが1であるクレゾールカリウム類やフェニルフ
ェノールカリウム類、nが2である、2,3−、2,4
−、2,5−、2,6−、3,4−および3,5−キシ
レノールカリウム等、nが3である、2,3,4−、
2,3,5−、2,3,6−、2,4,5−、2,4,
6−および3,4,5−トリメチルカリウムフェノキシ
ド等がある。
Specific examples of the compound represented by the above formula I include cresol potassiums and phenylphenol potassiums in which n is 1, 2,3-, 2,4 in which n is 2.
-, 2,5-, 2,6-, 3,4- and 3,5-xylenol potassium, etc., wherein n is 3, 2,3,4-,
2,3,5-, 2,3,6-, 2,4,5-, 2,4
6- and 3,4,5-trimethyl potassium phenoxide and the like.

【0025】本発明では、前記式Iで示される化合物と
して、少なくとも2,4および6位に置換基を有する
2,4,6−トリ置換フェノールカリウム類を用いると
よい。これらは、他の置換フェノールカリウム類と異な
り、それ自体は炭酸化に対して不活性であるため、カリ
ウムの補給をより容易ならしめることが出来る。
In the present invention, as the compound represented by the above formula I, potassium 2,4,6-tri-substituted phenol having substituents at least at 2,4 and 6-positions may be used. Unlike other substituted phenol potassiums, they are inert to carbonation by themselves, which makes potassium supplementation easier.

【0026】また、前記式Iで示される化合物として、
石炭の乾留副生物であるタール酸、クレゾール酸から誘
導した化合物も好適に用いることができる。
Further, as the compound represented by the above formula I,
A compound derived from tar dry acid by-products of coal carbonization or cresylic acid can also be preferably used.

【0027】さらに、近年、高分子原料であるオルトア
ルキルフェノールあるいは2,6−ジアルキルフェノー
ルが合成される際の副生物として、これらの位置異性体
やポリアルキル体などが得られている。このような副生
物は、安価なため、カリウム塩とした後、前記式Iで示
される化合物として用いることができ、それは、このよ
うな副生物の有効利用にもなる。
Further, in recent years, as a by-product in the synthesis of orthoalkylphenol or 2,6-dialkylphenol, which is a raw material for polymer, these positional isomers and polyalkyl compounds have been obtained. Since such a by-product is inexpensive, it can be used as the compound represented by the above formula I after forming a potassium salt, which is also an effective use of such a by-product.

【0028】後記するように、前記式Iで示される化合
物中のカリウム原子は、サリチル酸カリウムの転位反応
で生成するパラヒドロキシ安息香酸カリウムに移動し、
パラヒドロキシ安息香酸ジカリウムを生成せしめる。従
って、前記式Iで示される化合物としては、その遊離酸
のpKa値が、パラヒドロキシ安息香酸のヒドロキシ基
のpKa値(pK2 =9.23)よりも大きいものが、
かかるカリウム移動が有利になるために好ましい。
As will be described later, the potassium atom in the compound represented by the formula I is transferred to potassium parahydroxybenzoate produced by the rearrangement reaction of potassium salicylate,
This produces dipotassium parahydroxybenzoate. Therefore, as the compound represented by the above formula I, a compound whose pKa value of its free acid is larger than the pKa value of the hydroxy group of parahydroxybenzoic acid (pK2 = 9.23) is
Such potassium transfer is preferable because it is advantageous.

【0029】なお、本発明では、前記式Iで示される化
合物は、単独で用いても2種類以上を併用してもよい。
In the present invention, the compounds represented by the above formula I may be used alone or in combination of two or more kinds.

【0030】前記式Iで示される化合物の使用量は、特
に限定されないが、好ましくは、サリチル酸カリウムに
対するカリウムの当量数で0.5〜3倍当量、より好ま
しくは0.8〜1.2倍当量用いる。これより少なけれ
ば、効果が小さくなるし、多ければ無駄になる。
The amount of the compound represented by the formula I used is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 3 times equivalent, more preferably 0.8 to 1.2 times, as the number of equivalents of potassium with respect to potassium salicylate. Use equivalent amount. If it is less than this, the effect will be small, and if it is more, it will be useless.

【0031】本発明では、前記式Iで示される化合物の
存在下で、サリチル酸カリウムに転位反応を行なわせる
工程を経る。次に、この転位反応について説明する。
In the present invention, the step of causing rearrangement reaction of potassium salicylate in the presence of the compound represented by the above formula I is performed. Next, this rearrangement reaction will be described.

【0032】該転位反応は、加熱下に行なわれる。その
際の反応温度は、通常は200℃以上であるが、230
〜450℃が好ましい。本発明者らの研究によれば、サ
リチル酸カリウムは、246℃をピークとして、232
℃付近以上で分解をする。この230℃以上の温度域で
反応を行わせると、サリチル酸カリウムは脱炭酸をする
かあるいはパラヒドロキシ安息香酸カリウムへの転位が
より有利に行なわれる。このような転位などによって生
成したパラヒドロキシ安息香酸カリウムは、前記式Iで
示される化合物に由来するカリウムを得て、熱安定性の
高いパラヒドロキシ安息香酸ジカリウム(主生成物)に
なるが、このパラヒドロキシ安息香酸のジカリウム塩と
いえども、454℃付近よりも高温域では、不安定にな
り、分解物が増える。従って、230〜450℃にて、
サリチル酸カリウムの転位反応を行なわせるのがよい。
The rearrangement reaction is carried out under heating. The reaction temperature at that time is usually 200 ° C. or higher, but 230
The temperature is preferably ~ 450 ° C. According to the research conducted by the present inventors, potassium salicylate has a peak at 246 ° C.
Decomposes above ℃. When the reaction is carried out in the temperature range of 230 ° C. or higher, potassium salicylate is decarboxylated or the rearrangement to potassium parahydroxybenzoate is more advantageously carried out. The potassium parahydroxybenzoate produced by such rearrangement obtains potassium derived from the compound represented by the above formula I and becomes dipotassium parahydroxybenzoate (main product) having high heat stability. Even the di-potassium salt of para-hydroxybenzoic acid becomes unstable in the temperature range higher than around 454 ° C, and decomposed products increase. Therefore, at 230-450 ° C,
It is advisable to carry out the rearrangement reaction of potassium salicylate.

【0033】また、該転位反応は、二酸化炭素および/
または該転位反応に不活性なガスの雰囲気下で行なうの
が好ましい。これは、原料および生成物を酸化や水分に
よる分解から防ぐためにも有効である。このような、反
応に不活性なガスとしては、窒素、ヘリウム、アルゴ
ン、炭化水素などを例示できるが、窒素などが好まし
い。一方、転位反応の面から考慮すると、サリチル酸カ
リウムからのカルボキシル基の離脱を有利にするために
は、二酸化炭素の分圧は低い方が有利であるが、離脱し
た二酸化炭素が再びフェノール環のパラ位を攻撃するた
めには、二酸化炭素分圧は高い方が有利になると思われ
る。従って、本発明の方法においては、ある程度の二酸
化炭素圧力下で転位反応を行なうのが好ましいのであ
る。
Further, the rearrangement reaction is carried out by carbon dioxide and / or
Alternatively, the rearrangement reaction is preferably performed in an atmosphere of an inert gas. This is also effective in preventing the raw materials and products from being decomposed by oxidation or moisture. Examples of such a gas inert to the reaction include nitrogen, helium, argon, hydrocarbons and the like, but nitrogen and the like are preferable. On the other hand, from the viewpoint of the rearrangement reaction, a lower partial pressure of carbon dioxide is more advantageous in order to make the elimination of the carboxyl group from potassium salicylate advantageous, but the eliminated carbon dioxide is paralyzed again in the phenol ring. A higher carbon dioxide partial pressure seems to be advantageous in order to attack the position. Therefore, in the method of the present invention, it is preferable to carry out the rearrangement reaction under a certain carbon dioxide pressure.

【0034】そして、このような好適な二酸化炭素分圧
としては、0〜50kg/cm2(G)、さらに好適な二酸化
炭素分圧としては0〜10kg/cm2(G)を例示すること
が出来る。
The preferable partial pressure of carbon dioxide is 0 to 50 kg / cm 2 (G), and the more preferable partial pressure of carbon dioxide is 0 to 10 kg / cm 2 (G). I can.

【0035】該転位反応は、反応に不活性な反応媒体を
用いて行なってもよいが、反応媒体を用いなくても行な
うことは出来る。特に、反応温度が、サリチル酸カリウ
ムと前記式Iで示される化合物との混融点以上の時は、
該原料系は融点降下現象により液状となるので、反応媒
体を用いる方法は言うに及ばず、反応媒体を用いない方
法でも、攪拌が容易であるため、満足な反応結果が得ら
れる。
The rearrangement reaction may be carried out using a reaction medium inert to the reaction, but can also be carried out without using a reaction medium. In particular, when the reaction temperature is equal to or higher than the mixed melting point of potassium salicylate and the compound represented by the above formula I,
Since the raw material system becomes liquid due to the melting point lowering phenomenon, not only the method using the reaction medium but also the method not using the reaction medium provides easy reaction because satisfactory stirring can be obtained.

【0036】なお、反応に不活性な媒体を用いる場合
は、例えば、芳香族炭化水素、芳香族エーテル、芳香族
アルカン、芳香族アルケン、もしくはこれの水素化物、
あるいは脂肪族石油系炭化水素、非プロトン性極性溶
媒、芳香族アルコール、高級アルコール等を用いればよ
い。また、これらの反応媒体は、一種用いても、二種以
上を併用して混合媒体として用いてもよい。
When an inert medium is used in the reaction, for example, an aromatic hydrocarbon, an aromatic ether, an aromatic alkane, an aromatic alkene, or a hydride thereof,
Alternatively, an aliphatic petroleum hydrocarbon, an aprotic polar solvent, an aromatic alcohol, a higher alcohol or the like may be used. These reaction media may be used alone or in combination of two or more as a mixed medium.

【0037】反応媒体として、具体的には、ビフェニ
ル、テルフェニル、ナフタレン、アントラセン、ジトリ
ルエタン、ジベンジルトルエン、メチルナフタレン、イ
ソプロピルナフタレン、GS250(メチルナフタレン
を主成分とする芳香族化合物の混合物)、NeoSK−
oil(綜研化学社製媒体)、ダウサーム(ビフェニル
とジフェニルエーテルの混合物)、エチルビフェニル、
ジフェニルエーテル、水素化テルフェニル、ベンゾイル
フェニルエーテル、ベンゾフェノン、アセトフェノン、
沸点150℃以上の灯油および/または軽油、N,N−
ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミ
ド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミ
ド、炭素数5〜15の高級アルコール、またはこれらの
混合物などが挙げられる。
Specific examples of the reaction medium include biphenyl, terphenyl, naphthalene, anthracene, ditolylethane, dibenzyltoluene, methylnaphthalene, isopropylnaphthalene, GS250 (a mixture of aromatic compounds containing methylnaphthalene as a main component) and NeoSK. −
oil (media made by Soken Chemical Industry Co., Ltd.), Dowtherm (mixture of biphenyl and diphenyl ether), ethylbiphenyl,
Diphenyl ether, hydrogenated terphenyl, benzoylphenyl ether, benzophenone, acetophenone,
Kerosene and / or gas oil with a boiling point of 150 ° C or higher, N, N-
Examples thereof include dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, higher alcohols having 5 to 15 carbon atoms, and mixtures thereof.

【0038】該転位反応に用いる反応媒体は、サリチル
酸カリウム、前記式Iで示される化合物あるいはパラヒ
ドロキシ安息香酸のカリウム塩類を溶解しにくいものが
好ましい。これらを溶解するものを用いると、配向性の
支配が強くなるため、選択性が低下する。また、反応後
の処理を考慮した場合、水に不溶または難溶で、100
℃以上で液体であるものがよいが、室温以上で液体であ
るものがさらに好都合である。さらに、反応圧力の制御
のしやすさからは、沸点の高いものが好ましく、沸点が
200℃以上であるものがより好ましい。
The reaction medium used in the rearrangement reaction is preferably one in which potassium salicylate, the compound represented by the above formula I or the potassium salt of parahydroxybenzoic acid is difficult to dissolve. If a substance that dissolves these is used, the control of the orientation becomes stronger, and the selectivity is lowered. Further, in consideration of the treatment after the reaction, it is insoluble or hardly soluble in water,
Those which are liquid at a temperature of ℃ or above are preferable, and those which are liquid at room temperature or above are more convenient. Further, from the viewpoint of easy control of the reaction pressure, one having a high boiling point is preferable, and one having a boiling point of 200 ° C. or higher is more preferable.

【0039】具体的には、沸点が250℃以上の軽油、
NeoSK−oil、ダウサーム、イソプロピルナフタ
レン、水素化テルフェニルなどが、好適な反応媒体とし
て例示される。
Specifically, light oil having a boiling point of 250 ° C. or higher,
NeoSK-oil, Dowtherm, isopropylnaphthalene, hydrogenated terphenyl, etc. are exemplified as suitable reaction media.

【0040】なお、反応媒体の存否に拘らず、反応系は
攪拌するのが好ましく、内容物の接触をよくし、温度分
布を小さくするため、高速回転および/または激振盪を
行なうのが好ましく、乱流を生じさせる条件とするのが
さらに好ましい。
It is preferable to stir the reaction system regardless of the presence of the reaction medium, and it is preferable to perform high-speed rotation and / or vigorous shaking in order to improve the contact of the contents and to reduce the temperature distribution. It is more preferable to set the conditions for producing turbulent flow.

【0041】該転位反応の際、前記式Iで示される化合
物は、カリウムを放った後は対応する遊離酸(置換フェ
ノール類)となるが、これの存在により、新たな平衡系
が形成されてしまうため、生成した遊離酸は系外へ除去
することが好ましい。それにより、該転位反応を二酸化
炭素雰囲気下で行なった場合の二酸化炭素分圧のコント
ロールも容易となる。したがって、本発明の方法では、
該転位反応を二酸化炭素および/または反応に不活性な
ガスの流通および/または循環系で行い、反応の進行に
ともなって副生する置換フェノール類および/またはフ
ェノールを、捕集して系外に除去しながら行うことが好
ましい。
In the rearrangement reaction, the compound represented by the above formula I becomes a corresponding free acid (substituted phenols) after releasing potassium, and the presence of this forms a new equilibrium system. Therefore, it is preferable to remove the generated free acid out of the system. This also facilitates control of the carbon dioxide partial pressure when the rearrangement reaction is carried out in a carbon dioxide atmosphere. Therefore, in the method of the present invention,
The rearrangement reaction is carried out in the circulation and / or circulation system of carbon dioxide and / or a gas inert to the reaction, and the substituted phenols and / or phenol, which are by-produced as the reaction proceeds, are collected outside the system. It is preferable to carry out while removing.

【0042】系外に除去された前記式Iで示される化合
物に対応する遊離酸(置換フェノール類)とフェノール
は、回収して再利用することもできる。
The free acids (substituted phenols) and phenol corresponding to the compound of the above formula I removed outside the system can also be recovered and reused.

【0043】本発明において、サリチル酸カリウムに転
位反応を行なわせる工程は、回分式あるいは連続式ある
いは両者の組合せのいずれの方法で実施してもよいが、
工業上の有意性からすれば、連続式の方が好ましい。
In the present invention, the step of carrying out the rearrangement reaction of potassium salicylate may be carried out by either a batch method, a continuous method or a combination of both methods.
From the viewpoint of industrial significance, the continuous method is preferable.

【0044】このようにして、パラヒドロキシ安息香酸
ジカリウムを主生成物とする反応生成物を得たら、通常
公知の方法により、鉱酸などを用いて酸性化処理を行な
い、遊離のカルボン酸として、パラヒドロキシ安息香酸
を得る。
When a reaction product containing dipotassium parahydroxybenzoate as a main product is thus obtained, it is acidified with a mineral acid or the like by a generally known method to give a free carboxylic acid. Parahydroxybenzoic acid is obtained.

【0045】なお、前記式Iで示される化合物は、それ
に対応する遊離酸に、水酸化カリウム、炭酸カリウムお
よび/または炭酸水素カリウムを水中あるいは低級アル
コール中で作用させた後、乾燥させるなどの常法により
調製できるので、前記した転位反応の系から該遊離酸を
除去し、それを前記式Iで示される化合物に誘導し、再
び転位反応系に戻す工程も、本発明の製造方法に連続的
に取り込むことができる。
The compound represented by the above formula I can be prepared by reacting the corresponding free acid with potassium hydroxide, potassium carbonate and / or potassium hydrogen carbonate in water or a lower alcohol and then drying. Since it can be prepared by the method, the step of removing the free acid from the above-mentioned rearrangement reaction system, derivatizing it to the compound represented by the above formula I, and returning it again to the rearrangement reaction system is also continuous to the production method of the present invention. Can be taken into.

【0046】[0046]

【実施例】以下に、本発明を、実施例に基づいて具体的
に説明する。なお、実施例における定量は、クロマトグ
ラフィーによって行ない、仕込みのサリチル酸カリウム
のモル数を基準として表示した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples. In addition, the quantification in the examples was performed by chromatography, and displayed based on the number of moles of potassium salicylate charged.

【0047】(実施例1)乾燥粉末状のサリチル酸カリ
ウム8.81g、2,4,6−トリメチルフェノールカ
リウム8.74gおよび27mlのNeoSK−140
0を耐圧反応装置に仕込み、6kg/cm2(G)の二酸化炭
素圧下、250℃で1時間、1000rpmで攪拌しな
がら反応させた。反応後、常法により、反応生成物を酸
性化して分析したところ、パラヒドロキシ安息香酸の収
率は75.4%であった。
Example 1 8.81 g of potassium salicylate in the form of dry powder, 8.74 g of potassium 2,4,6-trimethylphenol and 27 ml of NeoSK-140.
0 was charged in a pressure resistant reactor and reacted at a carbon dioxide pressure of 6 kg / cm 2 (G) at 250 ° C. for 1 hour while stirring at 1000 rpm. After the reaction, the reaction product was acidified and analyzed by a conventional method. As a result, the yield of parahydroxybenzoic acid was 75.4%.

【0048】(実施例2)乾燥粉末状のサリチル酸カリ
ウム8.80g、オルトクレゾールカリウム7.33g
および25mlのNeoSK−1400を耐圧反応装置
に仕込み、4kg/cm2(G)の二酸化炭素圧下、300℃
で1時間、1000rpmで攪拌しながら反応させた。
反応後、常法により、反応生成物を酸性化して分析した
ところ、パラヒドロキシ安息香酸の収率は75.7%で
あった。
Example 2 8.80 g of potassium salicylate in the form of dry powder and 7.33 g of potassium orthocresol
And 25 ml of NeoSK-1400 were charged into a pressure resistant reactor at 300 ° C. under a carbon dioxide pressure of 4 kg / cm 2 (G).
The reaction was carried out for 1 hour with stirring at 1000 rpm.
After the reaction, the reaction product was acidified and analyzed by a conventional method. As a result, the yield of parahydroxybenzoic acid was 75.7%.

【0049】(実施例3)乾燥粉末状のサリチル酸カリ
ウム8.81g、メタクレゾールカリウム7.35gお
よび25gのNeoSK−1400を耐圧反応装置に仕
込み、9kg/cm2(G)の二酸化炭素圧下、300℃で1
時間、1000rpmで攪拌しながら反応させた。反応
後、常法により、反応生成物を酸性化して分析したとこ
ろ、パラヒドロキシ安息香酸の収率は73.1%であっ
た。
(Example 3) 8.81 g of potassium salicylate in the form of a dry powder, 7.35 g of metacresol potassium and 25 g of NeoSK-1400 were charged into a pressure resistant reactor, and 300 kg of carbon dioxide was applied under a pressure of 9 kg / cm 2 (G). 1 at ℃
The reaction was carried out while stirring at 1000 rpm for a period of time. After the reaction, the reaction product was acidified and analyzed by a conventional method. As a result, the yield of parahydroxybenzoic acid was 73.1%.

【0050】(実施例4)乾燥粉末状のサリチル酸カリ
ウム8.82g、パラクレゾールカリウム7.35gお
よび25mlのNeoSK−1400を耐圧反応装置に
仕込み、3kg/cm2(G)の二酸化炭素圧下、300℃で
1時間、1000rpmで攪拌しながら反応させた。反
応後、常法により、反応生成物を酸性化して分析したと
ころ、パラヒドロキシ安息香酸の収率は89.9%であ
った。
(Example 4) 8.82 g of potassium salicylate in the form of dry powder, 7.35 g of para-cresol potassium and 25 ml of NeoSK-1400 were charged into a pressure resistant reactor, and 300 kg of carbon dioxide was applied under a pressure of 3 kg / cm 2 (G). The reaction was carried out at 1000C for 1 hour with stirring at 1000 rpm. After the reaction, the reaction product was acidified and analyzed by a conventional method. As a result, the yield of parahydroxybenzoic acid was 89.9%.

【0051】(実施例5)乾燥粉末状のサリチル酸カリ
ウム8.83g、パラクレゾールカリウム7.34gお
よび25gのNeoSK−1400を耐圧反応装置に仕
込み、14kg/cm2(G)の二酸化炭素圧下、290℃で
1時間、1000rpmで攪拌しながら反応させた。反
応後、常法により、反応生成物を酸性化して分析したと
ころ、パラヒドロキシ安息香酸の収率は71.8%であ
った。
(Example 5) Dry powdery potassium salicylate (8.83 g), paracresol potassium (7.34 g) and 25 g of NeoSK-1400 were charged into a pressure resistant reactor, and carbon dioxide pressure of 14 kg / cm 2 (G) was applied to 290. The reaction was carried out at 1000C for 1 hour with stirring at 1000 rpm. After the reaction, the reaction product was acidified and analyzed by a conventional method. As a result, the yield of parahydroxybenzoic acid was 71.8%.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明は、サリチル酸カリウムを原料と
して用い、従来にない高収率で、高分子材料や医・農薬
の原料として有用なパラヒドロキシ安息香酸を得る新規
な製造方法を提供したものである。従って、本発明によ
り、コルベ・シュミット反応の中間体あるいは副生物で
あったサリチル酸カリウムから、パラヒドロキシ安息香
酸が効率的に得られるようになる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a novel method for producing para-hydroxybenzoic acid, which is useful as a raw material for polymer materials and medicines and agricultural chemicals, in an unprecedentedly high yield, using potassium salicylate as a raw material. Is. Therefore, according to the present invention, parahydroxybenzoic acid can be efficiently obtained from potassium salicylate, which was an intermediate or by-product of the Kolbe-Schmidt reaction.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記式Iで示される化合物のうちの少なく
とも1種の存在下で、サリチル酸カリウムに転位反応を
行なわせる工程を経ることを特徴とするパラヒドロキシ
安息香酸の製造方法。 【化1】 (上記式I中、Rはサリチル酸カリウムの転位反応に不
活性な置換基、nは1〜5の整数である。nが2〜5の
場合、Rは互いに同じであっても異なっていてもよ
い。)
1. A process for producing parahydroxybenzoic acid, which comprises a step of causing a rearrangement reaction of potassium salicylate in the presence of at least one compound represented by the following formula I. [Chemical 1] (In the above formula I, R is a substituent inert to the rearrangement reaction of potassium salicylate, n is an integer of 1 to 5. When n is 2 to 5, R may be the same or different from each other. Good.)
【請求項2】サリチル酸カリウムに転位反応を行なわせ
る工程を230〜450℃にて行なう請求項1に記載の
パラヒドロキシ安息香酸の製造方法。
2. The process for producing para-hydroxybenzoic acid according to claim 1, wherein the step of rearrangement reaction of potassium salicylate is carried out at 230 to 450 ° C.
【請求項3】サリチル酸カリウムに転位反応を行なわせ
る工程を二酸化炭素および/または該転位反応に不活性
なガスの雰囲気下で行なう請求項1または2に記載のパ
ラヒドロキシ安息香酸の製造方法。
3. The method for producing para-hydroxybenzoic acid according to claim 1, wherein the step of causing rearrangement reaction of potassium salicylate is carried out under an atmosphere of carbon dioxide and / or a gas inert to the rearrangement reaction.
【請求項4】サリチル酸カリウムに転位反応を行なわせ
る工程を反応に不活性な媒体中で行なう請求項1〜3の
いずれかに記載のパラヒドロキシ安息香酸の製造方法。
4. The method for producing parahydroxybenzoic acid according to claim 1, wherein the step of causing rearrangement reaction of potassium salicylate is carried out in a medium inert to the reaction.
【請求項5】前記式Iで示される化合物が、モノ,ジお
よびトリアルキルフェノールカリウムのうちの少なくと
も1種である請求項1〜4のいずれかに記載のパラヒド
ロキシ安息香酸の製造方法。
5. The method for producing parahydroxybenzoic acid according to claim 1, wherein the compound represented by the formula I is at least one kind of mono-, di-, and trialkylphenol potassium.
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