JPH0543509A - パラヒドロキシ安息香酸の製造法 - Google Patents

パラヒドロキシ安息香酸の製造法

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JPH0543509A
JPH0543509A JP3202872A JP20287291A JPH0543509A JP H0543509 A JPH0543509 A JP H0543509A JP 3202872 A JP3202872 A JP 3202872A JP 20287291 A JP20287291 A JP 20287291A JP H0543509 A JPH0543509 A JP H0543509A
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phenol
potassium
carbon dioxide
hydroxybenzoic acid
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JP3202872A
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Makiko Ijiri
尻 真樹子 井
Toshinobu Suzuki
木 敏 信 鈴
Nobuyuki Sato
藤 信 之 佐
Akinori Matsuura
浦 明 徳 松
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コルベ・シュミット反応によるパラヒドロキ
シ安息香酸の製造法に関し、反応を攪拌効率良くかつ短
時間に行ない、パラヒドロキシ安息香酸を得ることがで
きる方法を提供する。 【構成】 フェノールカリウムに二酸化炭素を反応させ
てパラヒドロキシ安息香酸を製造するに際し、予め、フ
ェノールと、フェノールカリウムおよび/またはパラヒ
ドロキシ安息香酸のカリウム塩からなる混合組成物を溶
融して液状ないしスラリー状の流動系とし、該系に、フ
ェノールカリウムを供給しながら流動状態を維持しつつ
二酸化炭素を導入して反応を行なうことを特徴とするパ
ラヒドロキシ安息香酸の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コルベ・シュミット法
を適用したパラヒドロキシ安息香酸の製造法に関し、特
に反応を攪拌効率良くかつ短時間に行なってパラヒドロ
キシ安息香酸を得ることができる方法に関する。
【0002】
【従来の技術】パラヒドロキシ安息香酸は、高分子材料
の原料として広い用途を持ち、特に最近は、高強度、高
弾性率を有する液晶ポリエステル類の原料として注目を
集めている。また、そのアルキルエステル類の多くは、
化粧品や工業用の防カビ剤としても有用な物質である。
旧来、パラヒドロキシ安息香酸の工業的な製造方法に
は、粉末フェノールカリウムと二酸化炭素を高温高圧下
で反応させる、いわゆるコルベ・シュミット法による固
−気相反応が用いられていた。この古典的なコルベ・シ
ュミット法の反応温度は、通常、フェノールカリウムの
融点(約300℃)よりも低いため、固相と気相との反
応として行なわれてきた。そして、このような固−気相
反応を適用したヒドロキシ安息香酸の製造方法について
は、実際多くの特許が提出されている。
【0003】ところが、フェノールカリウムと二酸化炭
素との固−気相反応では、攪拌が困難であるため、二酸
化炭素との接触が妨げられるうえ伝熱にも分布が生じ
て、副生物や分解物が多く、とりわけ反応に4時間から
7時間もの長時間を要するなどの欠陥があった。そこ
で、固−気相反応に特徴的な問題である攪拌効率や伝熱
のむらなどを解決するため、成型したフェノールカリウ
ムを流動床および/または移動床式反応装置にて反応さ
せる方法(特開平1−14892号公報、特公昭44−
32042号公報)などが考案されている。さらに他の
解決策として不活性な種々の反応媒体を用いて、均一溶
液あるいはスラリー状として該反応を行なう方法が提案
されている。たとえば、非プロトン性極性溶媒を用いる
方法(特公昭43−29942号公報)、芳香族炭化水
素や芳香族エーテルを用いる方法(特公昭41−161
7号公報、特公昭50−30063号公報)もしくはジ
アリール、ジアリールアルカン、トリアリールアルカン
またはこれらの水素化物を用いる方法(特開昭59−1
64751号公報)、さらには燈油や軽油を用いる方法
(特公昭52−12185号公報)、メチルナフタレン
類とフェノールを加えた三成分系とする方法(特公昭5
0−37658号公報)などが挙げられる。また、最
近、フェノールカリウムに、置換フェノールカリウムを
共存させて反応を行なう方法(特開平2−124847
号公報)が考案された。この方法によれば、原料は融点
降下現象により反応温度で融解するため流動性が増し、
反応媒体や高価な特殊装置を用いずとも反応させること
が可能であると報告されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、流動床および
/または移動床式反応装置にて反応させる方法では、装
置が従来のものより大型化、特殊化するなどの問題点が
生ずる。また、フェノールカリウムの成型装置を必要と
する。さらに、媒体法では媒体を用いることによる仕込
み量の低下や製品へのコンタミネーションが生じ、媒体
の回収設備も必要となる。また、置換フェノールカリウ
ムを共存させて反応を行なう方法は、フェノールカリウ
ム以外にも原料として置換フェノールカリウムを必要と
する。そこで、本発明の目的は、コルベ・シュミット反
応によるパラヒドロキシ安息香酸の製造法において、フ
ェノールカリウムと二酸化炭素との反応を攪拌効率良く
かつ短時間に行なわしめることができるパラヒドロキシ
安息香酸の有用な製造方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため鋭意検討を行なった結果、フェノールカ
リウムと二酸化炭素との反応により生成するパラヒドロ
キシ安息香酸のカリウム塩と、副生するフェノールと、
原料であるフェノールカリウムとが、ある条件範囲内
で、攪拌可能な液状ないしスラリー状となることを見い
だし本発明の方法を考案するに至った。
【0006】すなわち、本発明は、フェノールカリウム
に二酸化炭素を反応させてパラヒドロキシ安息香酸を製
造するに際し、予め、フェノールと、フェノールカリウ
ムおよび/またはパラヒドロキシ安息香酸のカリウム塩
からなる混合組成物を溶融して液状ないしスラリー状の
流動系とし、該系に、フェノールカリウムを供給しなが
ら流動状態を維持しつつ二酸化炭素を導入して反応を行
なうことを特徴とするパラヒドロキシ安息香酸の製造法
を提供するものである。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
方法において、パラヒドロキシ安息香酸を製造するにあ
たり、原料としてフェノールカリウムと気体の二酸化炭
素が用いられる。本発明の特徴は、特別な媒体を用いる
ことなく、予め液状ないしスラリー状の反応系を設定し
て、その反応系に原料であるフェノールカリウムと二酸
化炭素を供給し、反応生成物であるパラヒドロキシ安息
香酸と副生物であるフェノールを系外に取り出すことに
より、反応系の流動状態を維持しつつ、反応を行なう製
造法である。液状ないしスラリー状の流動系を形成させ
るために、フェノールと、フェノールカリウムおよび/
またはパラヒドロキシ安息香酸のカリウム塩からなる混
合組成物が用いられる。この混合組成物とは、〔フェノ
ールとフェノールカリウム〕、〔フェノールとパラヒド
ロキシ安息香酸のカリウム塩〕、または〔フェノール、
フェノールカリウムとパラヒドロキシ安息香酸のカリウ
ム塩〕、いづかれの組み合わせからなる。
【0008】本発明における反応では、フェノールと、
フェノールカリウムおよび/またはパラヒドロキシ安息
香酸のカリウム塩を混合して予め流動性の反応場を形成
する。その混合比は、反応温度下で攪拌を容易にならし
め、その流動性が保たれる混合比であればよく、例えば
反応温度250℃の場合では、フェノールは全体の20
〜100wt%、パラヒドロキシ安息香酸のカリウム塩
は全体の0〜55wt%、フェノールカリウムは全体の
0〜75wt%の範囲となるように調製する。反応効率
の点から、より好ましくは、パラヒドロキシ安息香酸の
カリウム塩は、全体の0〜20wt%の範囲となるよう
に調製する。
【0009】本発明における反応温度は、100℃以上
であり、好ましくは150℃から300℃の間で行な
う。また、より好ましくは220℃〜290℃で行なう
のがよい。理由は、温度が低すぎると、固化あるいは粘
度の増加等により、反応系の攪拌が困難になるばかりで
なくパラヒドロキシ安息香酸の異性体であるサリチル酸
の副生が増加し、パラヒドロキシ安息香酸のカリウム塩
の収率を低下させるからである。また、温度が高けれ
ば、過熱による反応生成物の劣化が生じ、パラヒドロキ
シ安息香酸のカリウム塩の収量を低下させると共に、製
品の色調を低下させるからである。
【0010】また、反応圧力は、常圧から50kg/cm
2(G) であるが、好ましくは常圧から10kg/cm2(G) 、
より好ましくは常圧から6kg/cm2(G) が選択される。こ
れは一般に、圧力が高ければ反応速度上有利となるが、
あまり高すぎると副生物の増加をまねくからである。従
って、反応速度と副生物量より適当な圧力を選択するの
がよい。副生物は圧力が下がると分解する傾向があるの
で、反応終了後に圧力を低下させる処理を行なうのも好
ましい。また、反応時間は30分から4または5時間程
度が好ましい。反応の形式は回分式でも連続式でもよ
い。
【0011】上記による所定の条件下で、該流動系にフ
ェノールカリウムを供給しつつ二酸化炭素を導入しなが
ら反応を行なう。該流動系を形成するためのフェノール
と、フェノールカリウムおよび/またはパラヒドロキシ
安息香酸のカリウム塩の混合方法は、特に限定されない
が、混合後攪拌しながら昇温させて、良好なスラリー状
態とするのが好ましい。また、反応器内は予め窒素で置
換して反応温度に達した時点で二酸化炭素を導入するの
が好ましい。
【0012】反応の進行に伴い、フェノールカリウムは
パラヒドロキシ安息香酸のカリウム塩と遊離フェノール
へと変換されるため、反応系は初期の流動性組成とは変
化してくる。そこで、生成するパラヒドロキシ安息香酸
のカリウム塩および/またはフェノールを含む部分を系
外に取り出し、所望の流動性組成を保ちながら反応を行
なう。フェノールカリウムの融点は、通常の反応温度よ
りも高いので、フェノールカリウムは、粉末状で導入す
ることが好ましいが、溶融して導入しても操作上さしつ
かえない。一方、二酸化炭素は、適宜反応器内に導入す
るのが望ましい。反応生成物であるパラヒドロキシ安息
香酸のカリウム塩を含むスラリーは流動性であるので、
容易に系外に抜きだすことができる。その抜き出し方法
としては、通常スラリー系に用いられている方法が適用
できる。また、反応温度、反応圧力などにもよるので一
概には言えないが、スラリー中から析出沈降するパラヒ
ドロキシ安息香酸のカリウム塩を固形分として取り出す
方法も好ましく用いられる。連続あるいは半連続操作で
製造する際には、生成したパラヒドロキシ安息香酸のカ
リウム塩を含む混合物を抜き出すことによる内容物の組
成変化を調整するために、適宜遊離した副生フェノール
は蒸気として系外に留出補集し、系外へ抜きだすことが
好ましい。また、これらの取り出し速度は、原料フェノ
ールカリウムと二酸化炭素の供給速度および/または反
応速度を勘案しつつ適合させて行なうことがより好まし
い。取り出したパラヒドロキシ安息香酸のカリウム塩
は、酸を用いて酸析処理し、パラヒドロキシ安息香酸と
する。
【0013】以上のように、反応系の混合物は、組成に
よっては150℃にても攪拌可能な程度の粘度であり、
220℃以上では、数百cP程度の低粘度とすることも
できるため、反応系内は、事実上固体粒子を含む気−液
相となる。したがって本発明の方法によれば、媒体を用
いなくても攪拌が容易となり、媒体の回収設備が不必要
となる。さらに従来の固−気相反応の欠陥の多くを解消
し、反応時間も短縮することができ、目的物であるパラ
ヒドロキシ安息香酸を得ることができる。本発明による
反応プロセスの一例を図1に示した図に基づいて説明す
る。図1に示される反応装置において、フェノールタン
ク1と攪拌機と加熱手段を備えたフェノールカリウムタ
ンク2とパラヒドロキシ安息香酸カリウムタンク3を原
料タンクとして設ける。これら原料タンクの下流側に
は、CO2 ガスの導入口と、フェノール蒸気の排出口と
反応生成物の取り出し口を持ち、攪拌機と加熱手段を備
えた反応槽4を設ける。反応槽4からのフェノール蒸気
の排出口の下流側には、熱交換器7を介してフェノール
回収槽5を設ける。これは、反応槽4からのフェノール
導入口と、ポンプ8を介してフェノールタンク1への液
体フェノールの排出口を持つ。反応槽4の反応生成物取
り出し口の下流側には、溶解槽6を設ける。溶解槽6
は、攪拌手段を備え、反応槽からの反応生成物、酸、水
の導入口と製品排出口を持つ。製造を行なうに際して予
めフェノールと、フェノールカリウムおよび/またはパ
ラヒドロキシ安息香酸のカリウム塩からなる混合組成物
を攪拌、加熱してスラリー状の流動系を反応槽4に形成
させておく。CO2 ガスを反応槽4に導入し、フェノー
ルカリウムを適宜加えながら反応を行なうが、このとき
所望の流動性組成を保つため、好適には余分なフェノー
ルは適宜取り出され、熱交換器7を経て、回収槽5で回
収される。反応生成物は反応槽4から取り出され溶解槽
6で酸析され、パラヒドロキシ安息香酸となる。
【0014】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 (実施例1)パラヒドロキシ安息香酸ジカリウム、11
5.93gとフェノールカリウム、167.21gとフ
ェノール、65.00gの混合物を、ステンレス製オー
トクレーブにいれ、窒素雰囲気下で260℃まで攪拌し
ながら昇温した。260℃でオートクレーブ内を二酸化
炭素で置換し、4kg・cmのトルクで1000rpmの攪
拌をしながら、3kg/cm2の圧力下で反応を行ない、30
分後から2分間隔でフェノールカリウムを20gずつオ
ートクレーブ内に加えながら反応させた。1時間後に、
オートクレーブからぬきだした反応生成物の組成は、パ
ラヒドロキシ安息香酸カリウム44.95wt%、フェ
ノールカリウム35.90wt%、サリチル酸カリウム
0.85wt%、フェノール16.91wt%であっ
た。攪拌は、終始スムーズであった。 (比較例1)粉末状のフェノールカリウム200gをス
テンレス製オートクレーブにいれ、窒素雰囲気下で26
0℃まで攪拌しながら昇温した。260℃でオートクレ
ーブ内を二酸化炭素で置換し、4kg・cmのトルクで
1000rpmの攪拌を試みたが攪拌機が停止した。
【0015】
【発明の効果】本法によれば、工業的に重要なパラヒド
ロキシ安息香酸の製造を、比較的単純な装置を用いて行
なうことが可能であり、フェノールカリウムと二酸化炭
素との反応を攪拌効率良くかつ短時間で行なうことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の製造方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
1 フェノール槽 2 フェノールカリウム槽 3 パラヒドロキシ安息香酸カリウム槽 4 反応槽 5 フェノール回収槽 6 溶解槽 7 熱交換器 8 ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐 藤 信 之 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 松 浦 明 徳 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェノールカリウムに二酸化炭素を反応
    させてパラヒドロキシ安息香酸を製造するに際し、予
    め、フェノールと、フェノールカリウムおよび/または
    パラヒドロキシ安息香酸のカリウム塩からなる混合組成
    物を溶融して液状ないしスラリー状の流動系とし、該系
    に、フェノールカリウムを供給しながら流動状態を維持
    しつつ二酸化炭素を導入して反応を行なうことを特徴と
    するパラヒドロキシ安息香酸の製造法。
JP3202872A 1991-08-13 1991-08-13 パラヒドロキシ安息香酸の製造法 Withdrawn JPH0543509A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0892773B1 (en) * 1996-04-08 2005-06-29 E.I. Du Pont De Nemours And Company Preparation of aromatic hydroxycarboxylic acids and dialkali metal salts thereof
JP2009173563A (ja) * 2008-01-22 2009-08-06 Chiba Inst Of Technology 芳香族ヒドロキシカルボン酸の製造方法

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