JPH0564940B2 - - Google Patents

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JPH0564940B2
JPH0564940B2 JP8616787A JP1678786A JPH0564940B2 JP H0564940 B2 JPH0564940 B2 JP H0564940B2 JP 8616787 A JP8616787 A JP 8616787A JP 1678786 A JP1678786 A JP 1678786A JP H0564940 B2 JPH0564940 B2 JP H0564940B2
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JP
Japan
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acid
reaction
mol
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tetrafluorophthalic
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JP8616787A
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Osamu Kaieda
Isao Okidaka
Tomoaki Nakamura
Koitsu Hirota
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Priority to EP86103317A priority patent/EP0194671B1/en
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Publication of JPH0564940B2 publication Critical patent/JPH0564940B2/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[産業上の利用分野] 本発明は、2,3,4,5−テトラフルオロ安
息香酸の製法に関するものである。詳しく述べる
と、水性媒体中で3,4,5,6−テトラフルオ
ロフタル酸を脱炭酸せしめて収率よく2,3,
4,5−テトラフルオロ安息香酸を得る新規な製
法に関する。 [従来技術] 2,3,4,5−テトラフルオロ安息香酸は医
薬、農薬等の中間体として有用な化合物である。
従来、水性媒体中でフタル酸誘導体を脱炭酸する
技術は、数多く提供されている[例えばケミカ
ル・アブストラクツ Chemical Abstracts 第
41巻、2083d(1947)、米国特許第1939212号等]。
しかしながら、これらはいずれも無置換の安息香
酸を得る方法であつて、本発明のようにフツ素原
子により置換されたフタル酸である3,4,5,
6−テトラフルオロフタル酸を効率よく脱炭酸反
応せしめることは困難である。本発明者らの知見
によれば、本発明において上述の方法をそのまま
適用しても副生物が多く、収率よく2,3,4,
5−テトラフルオロ安息香酸を得ることはできな
いことが判明した。 一般にハロゲンにより置換されているフタル酸
を脱炭酸させてハロゲン化安息香酸をえる方法は
あまり知られていない。確かに、アメリカ特許第
2439237号では、3,4,5,6−テトラクロロ
無水フタル酸をアルカリ性水溶液中加圧下220〜
280℃の温度範囲で加熱して2,3,4,5−テ
トラクロロ安息香酸をえている報告はある。しか
しながらフツ素化物に関する記載はない。 上記のアメリカ特許第2439237号の方法が、本
発明における出発原料である3,4,5,6−テ
トラフルオロフタル酸にも適用できるかどうか、
本発明者らによつて検討を行なつた。 上記の方法に従つて比較例に示したように、単
にアルカリ性水溶液中で3,4,5,6−テトラ
フルオロフタル酸を加熱して脱炭酸反応を試み
た。しかしながら、フツ素原子がヒドロキシル基
と置換したトリフルオロフエノールが主に生成
し、選択的に2,3,4,5−テトラフルオロ安
息香酸をえることができなかつた。すなわち、−
COOH基のような電子吸引性基のあるベンゼン
核のパラ位置のフツ素原子は、同じ位置の塩素原
子に比べ求核置換反応を受け易いと云え、従つて
上記のアメリカ特許第2439237号の方法ではアル
カリ性物質は、フツ素原子と置換してフエノール
類を生成させると考えられる。すなわち、該方法
は、本発明における出発原料である3,4,5,
6−テトラフルオロフタル酸においては副反応が
おこり易く適用できないと云える。また、3,
4,5,6−テトラフルオロフタル酸を脱炭酸す
る方法については、G.G.ヤコブソンらジヤーナ
ル・オブ・ジエネラル・ケミストリーJournal of
General Chemistry,第36巻、第1号、144
(1966)および英国特許第2122190号に記載があ
る。前者の方法は、ジメチルホルムアミド溶媒中
で、145℃の温度で反応させているが、2,3,
4,5−テトラフルオロ安息香酸の収率は44.0モ
ル%と低く、工業的な製造方法としては満足でき
ない。また、後者の方法も、有機溶媒中での反応
であり、確かに200℃の温度で反応させてはいる
が、2,3,4,5−テトラフルオロ安息香酸は
得られておらず、ただ1,2,3,4−テトラフ
ルオロベンゼンが0.5%の収率で得られているの
みである。 [目的] したがつて、本発明の目的は、2,3,4,5
−テトラフルオロ安息香酸の新規な製法を提供す
ることにある。 本発明の他の目的は、水性媒体中で3,4,
5,6−テトラフルオロフタル酸を脱炭酸せしめ
て収率よく2,3,4,5−テトラフルオロ安息
香酸を得る新規な製法を提供することにある。 [手段] 本発明者らは、上記の目的を解決するために、
鋭意研究の結果、下記に特定される「2,3,
4,5−テトラフルオロ安息香酸の製造方法」を
見出し本発明を完成するに到つたのである。 (1) PH0.7〜2.2の範囲に調整された水性媒体中
で、3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸
を、アンモニア、アルカリ金属またはアルカリ
土類金属の水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩、硫酸
塩、有機酸塩およびフツ化物;アルカリ土類金
属の酸化物;有機塩基およびその硫酸塩よりな
る群から選ばれた少なくとも1種の化合物を触
媒として使用し、100〜220℃の範囲の温度で脱
炭酸反応せしめることを特徴とする2,3,
4,5−テトラフルオロ安息香酸の製造方法で
ある。 (2) 該脱炭酸反応が、該反応の圧力を0〜15Kg/
cm2Gに保ちつつ発生する炭酸ガスを系外に抜き
出されるものである上記(1)に記載の方法であ
る。 (3) 3,4,5,6−テトラフルオロフタロニト
リルを30〜90重量%濃度の硫酸水溶液を用いて
100〜180℃の範囲で加水分解せしめて得られる
3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸を含
有する水性媒体を、PH0.07〜2.2の範囲に調整
し、次いで硫酸イオンを含有した該3,4,
5,6−テトラフルオロフタル酸を、アンモニ
ア、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水
酸化物、炭酸塩、重炭酸塩、硫酸塩、有機酸塩
およびフツ化物;アルカリ土類金属の酸化物;
有機塩基およびその硫酸塩よりなる群から選ば
れた少なくとも1種の化合物を触媒として使用
し、100〜220℃の範囲の温度で脱炭酸反応せし
めることを特徴とする2,3,4,5−テトラ
フルオロ安息香酸の製造方法である。 (4) 該脱炭酸反応が、該反応の圧力を0〜15Kg/
cm2Gに保ちつつ発生する炭酸ガスを系外に抜き
出されるものである上記(3)に記載の方法であ
る。 以下に、具体的に本発明を説明する。 本発明によれば、予めPH0.7〜2.2、好ましくは
1.2〜2.0の領域に調整された水性媒体中で100〜
220℃、好ましくは120〜195℃の温度範囲で、3,
4,5,6−テトラフルオロフタル酸を脱炭酸反
応を行なうのがよい。この範囲外のPHの場合、目
的物質である2,3,4,5−テトラフルオロ安
息香酸の選択性が低下し、またこの範囲外のPHお
よびこの範囲外の高い反応温度の場合、さらに著
しく選択性が低下するので好ましくない。PHは、
出発原料である3,4,5,6−テトラフルオロ
フタル酸の濃度、使用する触媒量および残存硫酸
イオン濃度に影響される。よつて、本発明では、
上記の要因をコントロールすることが要求され
る。3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸は
水性媒体100重量部に対して10〜200重量部、好ま
しくは20〜120重量部仕込むのがよい。 本発明の方法においては、触媒を使用し脱炭酸
反応を行うが、触媒を存在させる場合の利点とし
て、通常より低い温度で反応を行なうことができ
るため、自然発生圧が低くなり、このため発生す
る炭酸ガス除去装置を設けなくても耐圧性の低い
オートクレーブを使用できるので、オートクレー
ブの設備費を安価にすることができる。また、低
い反応温度で反応を行なうことができるため、発
生するフツ化水素等による腐食を防止することが
できる。 本発明では、触媒として、アンモニア、アルカ
リ土類金属およびアルカリ金属の水酸化物、炭酸
塩、重炭酸塩、硫酸塩、有機酸塩およびフツ化
物;アルカリ土類金属の酸化物;有機塩基および
その硫酸塩よりなる群から選ばれた少なくとも1
種の化合物を触媒量だけ使用するのが好ましい。
これらの触媒は、PHに影響を与えるので、その化
合物により使用比率を変えることが望ましい。す
なわち、上記した水性媒体中での3,4,5,6
−テトラフルオロフタル酸の濃度において、3,
4,5,6−テトラフルオロフタル酸1モルに対
して、アンモニア、アルカリ土類金属およびアル
カリ金の硫酸塩およびフツ化物ならびに有機塩基
の硫酸塩は0.01〜3.0モル、好ましくは0.05〜1.0
モルの範囲、アンモニアの水酸化物、炭酸塩およ
び有機酸塩およびアルカリ土類金属の酸化物、水
酸化物、炭酸塩および有機酸塩は0.01〜0.4モル、
好ましくは0.05〜0.25モルの範囲、アルカリ金属
の水酸化物、炭酸塩および有機酸塩は0.002〜0.1
モル、好ましくは0.005〜0.05モルの範囲、有機
塩基は0.01〜1.2モル、好ましくは0.1〜0.9モルの
範囲が望ましい。これらの触媒を組合わせて用い
る場合、3,4,5,6−テトラフルオロフタル
酸1モルに対してアンモニア、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属および有機塩基の硫酸塩は0.01〜
1.5モル、好ましくは0.05〜0.5モルの範囲であり、
その他の触媒は合計で0.001〜0.4モル、好ましく
は0.005〜0.25モルの範囲であるのが好ましい。
その他の触媒のなかで特にアルカリ土類金属の水
酸化物、炭酸塩および有機酸塩が好ましく、その
場合3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸1
モルに対して0.02〜0.4モル、好ましくは0.05〜
0.25モルであるのが良い。これらの比率に保つこ
とにより本発明のPHの領域に保つことが容易にな
り、しかも触媒としての効果を得ることができ
る。 アンモニア、アルカリ金属、アルカリ土類金属
または有機塩基の硫酸塩として具体的には、例え
ば、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カ
リウム、硫酸ルビジウム、硫酸セシウム、硫酸マ
グネシウム、硫酸カルシウム、硫酸ストロンチウ
ム、硫酸バリウム、ピリジン硫酸塩、キノリン硫
酸塩または有機アミン類の硫酸塩等が挙げられ
る。 アンモニアの水酸化物、炭酸塩、有機酸塩およ
びフツ化物として具体的には、例えばアンモニア
水、炭酸アンモニウム、3,4,5,6−テトラ
フルオロフタル酸アンモニウム、2,3,4,5
−テトラフルオロ安息香酸アンモニウム、フツ化
アンモニウム等が挙げられる。 これらのなかでアンモニア水または炭酸アンモ
ニウムは反応中は通常3,4,5,6−テトラフ
ルオロフタル酸あるいはその生成物である2,
3,4,5−テトラフルオロ安息香酸の塩に変化
して存在する。 アルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、炭酸
塩、有機酸塩およびフツ化物として具体的には、
例えば酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、
炭酸マグネシウム、フツ化マグネシウム、酸化カ
ルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、
フツ化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化
ストロンチウム、炭酸ストロンチウム、フツ化ス
トロンチウム、酸化バリウム、水酸化バリウム、
炭酸バリウム、フツ化バリウム、3,4,5,6
−テトラフルオロフタル酸マグネシウム、3,
4,5,6−テトラフルオロフタル酸カルシウ
ム、3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸ス
トロンチウム、3,4,5,6−テトラフルオロ
フタル酸バリウム、2,3,4,5−テトラフル
オロ安息香酸マグネシウム、2,3,4,5−テ
トラフルオロ安息香酸カルシウム、2,3,4,
5−テトラフルオロ安息香酸ストロンチウム、
2,3,4,5−テトラフルオロ安息香酸バリウ
ム等が挙げられる。これらは相互に、反応中は
3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸あるい
はその生成物である2,3,4,5−テトラフル
オロ安息香酸の塩に変化したり、また反応が進行
するにつれて炭酸ガスが発生するために炭酸塩に
変化して存在する場合もある。 アルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、有機酸塩お
よびフツ化物として具体的には、例えば水酸化ナ
トリウム、炭酸ナトリウム、フツ化ナトリウム、
水酸化カリウム、炭酸カリウム、フツ化カリウ
ム、3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸ナ
トリウム、3,4,5,6−テトラフルオロフタ
ル酸カリウム、2,3,4,5−テトラフルオロ
安息香酸ナトリウム、2,3,4,5−テトラフ
ルオロ安息香酸カリウム等が挙げられる。アルカ
リ金属の水酸化物は、反応中は、通常、上記と同
様に3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸、
2,3,4,5−テトラフルオロ安息香酸の塩ま
たは炭酸塩に変化して存在する。 有機塩基としては、具体的には、キノリン、イ
ソキノリン、ピリジン、トリエチルアミン、トリ
メチルアミン、ジイソプロピルアミン、ピペラジ
ン、ヘキサメチレンジアミン、エチレンジアミン
等の有機アミン類が挙げられる。 本発明で使用するテトラフルオロフタル酸は、
たとえば、フタロニトリルを塩素と共に活性炭上
に270〜350℃の温度範囲で供給して、テトラクロ
ロフタロニトリルを合成して、えられたテトラク
ロロフタロニトリルを特願昭58−202590号記載の
方法(実施例2)によつてフツ素化してテトラフ
ルオロフタロニトリルを合成して、えられたテト
ラフルオロフタロニトリルを、加水分解反応を行
う方法によつて合成できる。 本発明では加水分解の方法としてテトラフルオ
ロフタロニトリルを30〜90重量%の硫酸水溶液中
で100〜180℃の温度範囲で加熱してテトラフルオ
ロフタル酸をえるのが好ましい。硫酸水溶液で加
水分解後、析出した3,4,5,6−テトラフル
オロフタル酸は通常濾過によつて水性媒体から分
離される。3,4,5,6−テトラフルオロフタ
ル酸は、25℃で水100重量部に対して85重量部の
割合で溶解する、一方酸性水溶液中では急激に溶
解度が低下するので、単に水で洗浄して精製を行
なおうとすると、3,4,5,6−テトラフルオ
ロフタル酸が水に多量に溶解し、3,4,5,6
−テトラフルオロフタル酸の収率が低下するので
好ましくない。本発明ではこのような精製を行う
必要がない。すなわち硫酸イオンを含有したまま
の3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸を有
効に脱炭酸反応せしめることができる。更に詳し
く述べると硫酸イオンは、この加水分解反応液中
の硫酸、硫酸水素アンモニウム、硫酸アンモニウ
ムとして存在することができる。すなわち、本発
明の脱炭酸反応における触媒のひとつである硫酸
アンモニウムが存在しているので、このまま脱炭
酸反応を100〜220℃の温度範囲によつて行なえる
のである。 さらに好ましくは、上記加水分解反応生成物中
に混在してくる硫酸イオンの硫酸および硫酸水素
アンモニウムはアンモニア水、アルカリ金属の水
酸化物、アルカリ土類金属の酸化物または水酸化
物、もしくは有機塩基等によつて中和処理し、
各々の硫酸塩として存在させ触媒として使用する
ほうが好ましい。このように、硫酸イオンを触媒
として有効な硫酸塩に変えた時、3,4,5,6
−テトラフルオロフタル酸を脱炭酸反応に供する
ことは、工業的見地からいつても非常に有利なも
のとなり得る。したがつて、本発明では、特にこ
れらの硫酸塩を触媒として用いるのが好ましい。 また、本発明では、このように脱炭酸反応の際
の触媒として上記の硫酸塩を少なくとも1種用
い、さらにその上に助触媒としてアルカリ金属お
よびアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩または
有機酸塩、アルカリ土類金属の酸化物もしくは有
機塩基の少なくとも1種を共存させて用いるのが
特に好ましい。その中でも、助触媒としてアルカ
リ土類金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩または有
機酸塩を共存させるのが特に好ましい。上記硫酸
塩と、アルカリ土類金属またはアルカリ金属の水
酸化物、有機酸塩または炭酸塩、アルカリ土類金
属の酸化物もしくは有機塩基の少なくとも1種を
共存させることによつて、触媒として相乗効果を
もたらす。すなわち3,4,5,6−テトラフル
オロフタル酸の反応速度を高めることができ、か
つ2,3,4,5−テトラフルオロ安息香酸を高
収率で得ることができる。 また、アルカリ土類金属またはアルカリ金属の
水酸化物、有機酸塩または炭酸塩、アルカリ土類
金属の酸化物もしくは有機塩基は、反応条件によ
つては少量副生する腐蝕性のフツ化水素のトラツ
プ剤となり得る。これらを共存させる場合の仕込
み比率としては、3,4,5,6−テトラフルオ
ロフタル酸1モルに対して、アンモニア、アルカ
リ金属およびアルカリ土類金属の硫酸塩は0.01〜
1.5モル、好ましくは0.05〜1.0モルの範囲、アル
カリ土類金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩および
有機酸塩は0.02〜0.4モル、好ましくは0.05〜0.25
モルの範囲、アルカリ金属の水酸化物、炭酸塩お
よび有機酸塩は0〜0.1モル、好ましくは0.005〜
0.05モルの範囲、また有機塩基は0〜1.2モル、
好ましくは0.1〜0.9モルの範囲で各々用いるのが
よい。例えば硫酸カルシウムの場合、3,4,
5,6−テトラフルオロフタル酸1モルに対して
0.01〜1.5モルの範囲で存在させるのが好ましく、
特に、0.05〜1.0モルの範囲で存在させると好結
果を与える。そして、これらの硫酸塩に、さらに
例えば水酸化カルシウム(これは、仕込時には水
酸化カルシウムとして存在するが、反応時には
3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸カルシ
ウム、2,3,4,5−テトラフルオロ安息香酸
カルシウムあるいは炭酸カルシウムにほとんど変
化している。)を3,4,5,6−テトラフルオ
ロフタル酸1モルに対して0.02〜0.4モルの範囲
で存在させるのが好ましく、特に0.05〜0.25モル
の範囲で存在させるとさらに好結果を与える。こ
の場合、助触媒量が多い場合、トリフルオロフエ
ノールが生成し易くなり好ましくない。 加水分解反応から持込まれた硫酸イオンが予め
存在する場合、助触媒は一部硫酸塩に変化するの
で、これらも考慮して必要量を加えなければなら
ない。例えば水酸化カルシウムの場合、一部は硫
酸カルシウムに変化する。したがつて、硫酸カル
シウムに変化した残りのカルシウム分が助触媒量
である。 もちろん、本発明では硫酸イオンを含有してい
ない精製した3,4,5,6−テトラフルオロフ
タル酸をも脱炭酸反応用の原料として使用でき
る。その場合、本発明では3,4,5,6−テト
ラフルオロフタル酸を水性媒体中に、触媒として
アンモニア、アルカリ金属、アルカリ土類金属お
よび有機塩基の硫酸塩うち少なくとも一種の化合
物が存在するようにして、またさらに必要に応じ
て助触媒を加えて脱炭酸反応を行う。 助触媒として、さらに銅、亜鉛、カドミウム、
鉄、コバルト、ニツケル等の各々の金属、酸化
物、水酸物および炭酸塩から選ばれた少なくとも
1種の化合物、特に銅粉、酸化第二銅および酸化
亜鉛を添加して使用してもよい。また、脱炭酸反
応の触媒として一般的に使用されているものなら
ば、助触媒としてあらゆるものが使用できる。 本発明は3,4,5,6−テトラフルオロフタ
ル酸を水中に溶解あるいは一部分散させ、触媒存
在下で脱炭酸反応を行う際の反応温度としては、
100〜220℃の範囲が好ましい。特に130〜180℃の
温度範囲が好ましい。 反応温度が高い場合、更に脱炭酸された1,
2,3,4−テトラフルオロベンゼンが生成し易
くなり、2,3,4,5−テトラフルオロ安息香
酸の収率が低下する。また反応温度が低い場合、
脱炭酸反応の速度が低下し、生産性が落ちるので
好ましくない。脱炭酸反応の際の反応時間は特に
制限はないが、2〜40時間、好ましくは5〜30時
間の範囲で行うのが望ましい。 発生する炭酸ガスは、例えば背圧弁等を用いて
系外から遂次抜きながら反応させてもよいし、あ
るいは系内にそのまま炭酸ガスを封じ込めたまま
反応させてもよい。前者の場合、炭酸ガスに基づ
く自然発生圧力を低下でき、主として水性媒体に
基づく自然発生圧力下で反応できる。このため、
低い圧力で反応できるのでオートクレーブの耐圧
性を低くでき、これによりさらにオートクレーブ
の設備費を安くすることができる。かくして反応
温度100〜200℃の範囲の場合、自然発生圧力を0
〜15Kg/cm2・G、特に1〜10Kg/cm2・Gに保つよ
うに炭酸ガスを抜き出しながら反応させるのが好
ましい。後者の場合、炭酸ガスを系内封じ込める
ため、炭酸ガスが発生するにつれて圧力が増加す
る。最終圧力は、反応容器の空間率、仕込量、原
料の仕込濃度によつて異なる。しかしながら、圧
力の影響は本発明では認められない。反応媒体と
しては水が好ましいが、場合によつては、水媒体
中に他の有機溶媒(例えばメタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、ブタノール類等のアルコ
ール類、エチレングリコール、プロピレングリコ
ール等のグリコール類、ジメチルホルムアミド
等)を加えて反応させてもよい。 反応終了後は、例えば触媒としてアルカリ土類
金属化合物を用いた場合、硫酸水溶液で中和して
アルカリ土類金属化合物を全て硫酸塩に変え、つ
いで2,3,4,5−テトラフルオロ安息香酸の
析出する温度以上で熱時濾過して硫酸塩を除去
し、その後室温まで冷却することによつて2,
3,4,5−テトラフルオロ安息香酸の沈澱物が
得られるが、それらは例えば一般的な方法である
濾過等の手段によつて水性媒体中から取り出すこ
とができる。このようにして得られた2,3,
4,5−テトラフルオロ安息香酸の結晶中には水
が含有されており、このため硫酸アンモニウム等
のような水溶液無機化合物も僅かに残存してい
る。これらを精製除去する方法としては、単に水
で洗浄してもよい。 さらに、別の方法としては、エーテル類、ケト
ン類等の溶媒で水性媒体から2,3,4,5−テ
トラフルオロ安息香酸を抽出する方法がある。抽
出後、溶媒を蒸発乾固によつて除去し、2,3,
4,5−テトラフルオロ安息香酸を取り出すこと
ができる。 以下、本発明を実施例により更に具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 実施例 1 1のオートクレーブに硫酸イオンの含有して
いない3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸
150g(0.63モル)、硫酸8.6g(0.088モル)、水酸
化カルシウム14.0g(0.189モル)、および水500
gを仕込み[仕込み後反応して硫酸カルシウム
0.088モル、有機酸カルシウム、炭酸カルシウム
または水酸化カルシウム相当分0.101モルに変化
していると云える。][仕込時のPHは1.65(70℃)]、
その後160℃で16時間加熱撹拌し、反応せしめた。
最終圧力は35.5Kg/cm2・Gを示した。反応終了後
70℃に冷却し30%の硫酸39.2gを加え中和し、次
に70℃に保温しながら熱時濾過を行い、硫酸カル
シウム等の固形物を除去した。その後室温まで冷
却し、ついで沈澱物を濾過し水洗し次に乾燥して
白色の2,3,4,5−テトラフルオロ安息香酸
110.2g[対3,4,5,6−テトラフルオロフ
タル酸収率90.2モル%]をえた。 m.p 86〜87℃ 元素分析値 C(%) H(%) F(%) 論理値 43.30 1.03 39.18 分析値 43.4 1.2 39.2 なお、濾過をエーテルで抽出して2,3,4,
5−テトラフルオロ安息香酸7.1gを更に回収で
きた。上記の濾過してえたものおよび抽出してえ
たものの両者から算出して、3,4,5,6−テ
トラフルオロフタル酸に対して2,3,4,5−
テトラフルオロ安息香酸96.0モル%生成していた
と云える。 実施例 2 3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸150
g、水500gおよび触媒として硫酸カルシウム二
水塩54.2g(0.315モル)を仕込み、170℃で14時
間加熱撹拌した以外は実施例1におけると同様に
して反応せしめた[仕込時のPHは1.37(70℃)]。
実施例1と同様に反応後生成物を分離し同様に算
出して2,3,4,5−テトラフルオロ安息香酸
86.4モル%がえられた。 実施例 3 1のオートクレーブに硫酸イオンの含有して
いない3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸
150g(0.630モル)、硫酸アンモニウム29.1g
(0.220モル)および水500gを仕込み160℃で21時
間加熱撹拌し、反応せしめた[仕込時のPHは1.74
(30℃)]。反応終了後の懸濁液を室温まで冷却し、
その後濾過し水洗し次に乾燥して2,3,4,5
−テトラフルオロ安息香酸をえた。実施例1にお
けると同様にして濾過してえたものおよび抽出し
てえたものの両者から算出して2,3,4,5−
テトラフルオロ安息香酸85.8モル%が得られた。 実施例 4 1のフラスコに3,4,5,6−テトラフル
オロフタロニトリル200g(1.0モル)、硫酸450g
および水391gを仕込み環流下17時間加熱撹拌し
た。反応終了後冷却して、えられた3,4,5,
6−テトラフルオロフタル酸の沈澱物を濾過し
た。ケーキを分析したところ3,4,5,6−テ
トラフルオロフタル酸以外に、硫酸5.0重量%、
硫安2.0重量%、水7.2重量%が含有されていた。
ケーキの重量263gのうち175g(テトラフルオロ
フタル酸として150g)を取り1のオートクレ
ーブに仕込んだ。更に水酸化カルシウム14.0g
(0.189モル)、水500gを仕込んで160℃で18時間
加熱撹拌し脱炭酸反応を行わせしめた[仕込時の
PHは1.90(70℃)]。その後実施例1と同じように
操作して、白色の2,3,4,5−テトラフルオ
ロ安息香酸をえた。実施例1と同じように算出し
て、3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸に
対して2,3,4,5−テトラフルオロ安息香酸
96.4モル%をえた 実施例 5 耐圧コンデンサおよび背圧弁の設置されたオー
トクレーブを使つて生成した炭酸ガスを抜き出し
ながら、一定圧6Kg/cm2・Gで反応させた以外
は、実施例1におけると同様に仕込み、反応させ
た。反応終了後に、実施例1と同様に生成物を分
離し、同様に算出して2,3,4,5−テトラフ
ルオロ安息香酸96.3モル%が得られた。 実施例 6 3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸238
g(1.00モル)、硫酸13.8g(0.140モル)、硫酸ア
ンモニウム5.5g(0.042モル)、水酸化カルシウ
ム22.2g(0.30モル)および水480gを仕込んだ
以外は、その後実施例1と同様に操作して2,
3,4,5−テトラフルオロ安息香酸95.4モル%
を得た[仕込時のPHは1.89(70℃)]。 実施例 7 3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸238
g、水酸化カルシウム11.1g(0.15モル)および
水480gを仕込んだ以外は、その後実施例1と同
様に操作して2,3,4,5−テトラフルオロ安
息香酸86.5モル%を得た[仕込時のPHは1.52(30
℃)]。 実施例 8 3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸238
gおよび水480gを仕込み、190℃で8時間反応を
行なつた以外は、実施例1と同様に反応生成物を
分離して2,3,4,5−テトラフルオロ安息香
酸87.5モル%を得た[仕込時のPHは1.33(30℃)]。 実施例 9〜15 実施例9,10および14は触媒、反応温度および
反応時間を表1に示した通りとする以外、実施例
1と同じように反応・操作して表1の結果をえ
た。実施例1と同じように反応・操作して表1の
結果をえた。実施例11および12は触媒、反応温度
および反応時間を表1に示した通りとする以外、
反応終了後実施例1と同じように中和し、その他
の操作については実施例3と同じようにして表1
の結果をえた。実施例13および15は触媒、反応温
度および反応時間を表1に示した通りとする以
外、実施例3と同じように反応・操作して表1の
結果をえた。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid. Specifically, 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid was decarboxylated in an aqueous medium to obtain 2,3,
This invention relates to a new method for producing 4,5-tetrafluorobenzoic acid. [Prior Art] 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid is a compound useful as an intermediate for pharmaceuticals, agricultural chemicals, and the like.
Conventionally, many techniques for decarboxylating phthalic acid derivatives in an aqueous medium have been provided [for example, Chemical Abstracts Vol.
41, 2083d (1947), U.S. Patent No. 1939212, etc.].
However, these are all methods for obtaining unsubstituted benzoic acid, and as in the present invention, 3,4,5, phthalic acid substituted with a fluorine atom,
It is difficult to efficiently decarboxylate 6-tetrafluorophthalic acid. According to the findings of the present inventors, even if the above-mentioned method is directly applied in the present invention, there are many by-products, and 2,3,4,
It turned out that it was not possible to obtain 5-tetrafluorobenzoic acid. Generally, a method for obtaining halogenated benzoic acid by decarboxylating phthalic acid substituted with halogen is not well known. Indeed, U.S. patent no.
No. 2439237 discloses that 3,4,5,6-tetrachlorophthalic anhydride is treated in an alkaline aqueous solution under pressure at
There are reports of obtaining 2,3,4,5-tetrachlorobenzoic acid by heating in a temperature range of 280°C. However, there is no description regarding fluorides. Whether the method of the above US Pat. No. 2,439,237 is applicable to 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid, which is the starting material in the present invention;
The present inventors conducted a study. As shown in the comparative example according to the above method, decarboxylation reaction was attempted by simply heating 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid in an alkaline aqueous solution. However, trifluorophenol in which a fluorine atom was substituted with a hydroxyl group was mainly produced, and 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid could not be selectively obtained. That is, −
It can be said that the fluorine atom at the para position of the benzene nucleus, which has an electron-withdrawing group such as the COOH group, is more susceptible to nucleophilic substitution reactions than the chlorine atom at the same position. It is thought that alkaline substances replace fluorine atoms to produce phenols. That is, the method uses 3,4,5, which are the starting materials in the present invention.
It can be said that 6-tetrafluorophthalic acid cannot be used because side reactions tend to occur. Also, 3,
A method for decarboxylating 4,5,6-tetrafluorophthalic acid is described by GG Jacobson et al. in the Journal of General Chemistry.
General Chemistry, Volume 36, Issue 1, 144
(1966) and British Patent No. 2122190. In the former method, the reaction is carried out in a dimethylformamide solvent at a temperature of 145°C, but 2,3,
The yield of 4,5-tetrafluorobenzoic acid is as low as 44.0 mol%, which is unsatisfactory as an industrial production method. In addition, the latter method is also a reaction in an organic solvent, and although it is true that the reaction is carried out at a temperature of 200°C, 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid is not obtained; Only 0.5% yield of 1,2,3,4-tetrafluorobenzene was obtained. [Objectives] Therefore, the objects of the present invention are 2, 3, 4, 5.
- To provide a new method for producing tetrafluorobenzoic acid. Another object of the invention is to provide 3,4,
The object of the present invention is to provide a new method for producing 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid in good yield by decarboxylating 5,6-tetrafluorophthalic acid. [Means] In order to solve the above object, the present inventors
As a result of intensive research, the following “2, 3,
They found a method for producing 4,5-tetrafluorobenzoic acid and completed the present invention. (1) In an aqueous medium adjusted to a pH range of 0.7 to 2.2, 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid is mixed with ammonia, an alkali metal or alkaline earth metal hydroxide, carbonate, At least one compound selected from the group consisting of bicarbonates, sulfates, organic acid salts, and fluorides; alkaline earth metal oxides; organic bases and their sulfates is used as a catalyst, and the temperature is 100 to 220°C. 2, 3, characterized in that the decarboxylation reaction is carried out at a temperature in the range of
This is a method for producing 4,5-tetrafluorobenzoic acid. (2) The decarboxylation reaction reduces the pressure of the reaction from 0 to 15 kg/
This is the method described in (1) above, in which carbon dioxide gas generated is extracted from the system while maintaining the temperature at cm 2 G. (3) 3,4,5,6-tetrafluorophthalonitrile using an aqueous sulfuric acid solution with a concentration of 30 to 90% by weight.
An aqueous medium containing 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid obtained by hydrolysis in the range of 100 to 180°C is adjusted to a pH range of 0.07 to 2.2, and then an aqueous medium containing sulfate ions is added. 3, 4,
5,6-tetrafluorophthalic acid, ammonia, alkali metal or alkaline earth metal hydroxides, carbonates, bicarbonates, sulfates, organic acid salts and fluorides; alkaline earth metal oxides;
2,3,4,5- characterized in that the decarboxylation reaction is carried out at a temperature in the range of 100 to 220°C using at least one compound selected from the group consisting of organic bases and sulfates thereof as a catalyst. This is a method for producing tetrafluorobenzoic acid. (4) The decarboxylation reaction reduces the pressure of the reaction from 0 to 15 kg/
This is the method described in (3) above, in which carbon dioxide gas generated is extracted from the system while maintaining the temperature at cm 2 G. The present invention will be specifically explained below. According to the invention, PH0.7-2.2, preferably
100 to 100 in aqueous medium adjusted to the region of 1.2 to 2.0
3, at a temperature range of 220°C, preferably 120-195°C.
It is preferable to subject 4,5,6-tetrafluorophthalic acid to a decarboxylation reaction. If the PH is outside this range, the selectivity of the target substance 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid will decrease, and if the PH is outside this range and the reaction temperature is high outside this range, it will be even more significant. This is not preferred because selectivity decreases. PH is
It is influenced by the concentration of 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid as a starting material, the amount of catalyst used, and the concentration of residual sulfate ions. Therefore, in the present invention,
It is required to control the above factors. 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid is preferably added in an amount of 10 to 200 parts by weight, preferably 20 to 120 parts by weight, per 100 parts by weight of the aqueous medium. In the method of the present invention, a catalyst is used to carry out the decarboxylation reaction, but the advantage of using a catalyst is that the reaction can be carried out at a lower temperature than usual, which lowers the spontaneous pressure, and therefore Since an autoclave with low pressure resistance can be used without providing a carbon dioxide removal device, the equipment cost for the autoclave can be reduced. Furthermore, since the reaction can be carried out at a low reaction temperature, corrosion due to generated hydrogen fluoride and the like can be prevented. In the present invention, ammonia, alkaline earth metals and alkali metal hydroxides, carbonates, bicarbonates, sulfates, organic acid salts and fluorides; alkaline earth metal oxides; organic bases and their At least one selected from the group consisting of sulfates
Preferably, a catalytic amount of the seed compound is used.
Since these catalysts affect pH, it is desirable to change the usage ratio depending on the compound. That is, 3, 4, 5, 6 in the aqueous medium described above.
- at the concentration of tetrafluorophthalic acid, 3,
The amount of ammonia, alkaline earth metal and alkali gold sulfates and fluorides, and organic base sulfates is 0.01 to 3.0 mol, preferably 0.05 to 1.0 mol, per 1 mol of 4,5,6-tetrafluorophthalic acid.
molar range, hydroxides, carbonates and organic acid salts of ammonia and oxides, hydroxides, carbonates and organic acid salts of alkaline earth metals from 0.01 to 0.4 mol;
Preferably in the range of 0.05 to 0.25 mol, for alkali metal hydroxides, carbonates and organic acid salts 0.002 to 0.1
mol, preferably in the range of 0.005 to 0.05 mol, and organic base in the range of 0.01 to 1.2 mol, preferably 0.1 to 0.9 mol. When these catalysts are used in combination, the amount of ammonia, alkali metal, alkaline earth metal, and organic base sulfate is 0.01 to 1 mole of 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid.
1.5 mol, preferably in the range of 0.05 to 0.5 mol,
The total amount of other catalysts is preferably in the range of 0.001 to 0.4 mol, preferably 0.005 to 0.25 mol.
Among other catalysts, alkaline earth metal hydroxides, carbonates and organic acid salts are particularly preferred, in which case 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid 1
0.02 to 0.4 mole to mole, preferably 0.05 to
Preferably it is 0.25 mol. By maintaining these ratios, it becomes easy to maintain the pH within the range of the present invention, and moreover, the effect as a catalyst can be obtained. Specific examples of sulfates of ammonia, alkali metals, alkaline earth metals, or organic bases include ammonium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, rubidium sulfate, cesium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, strontium sulfate, barium sulfate, and pyridine. Examples include sulfates, quinoline sulfates, and sulfates of organic amines. Specific examples of ammonia hydroxides, carbonates, organic acid salts and fluorides include aqueous ammonia, ammonium carbonate, ammonium 3,4,5,6-tetrafluorophthalate, 2,3,4,5
-Ammonium tetrafluorobenzoate, ammonium fluoride, and the like. Among these, aqueous ammonia or ammonium carbonate is usually 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid or its product 2,
It exists as a salt of 3,4,5-tetrafluorobenzoic acid. Specifically, alkaline earth metal oxides, hydroxides, carbonates, organic acid salts, and fluorides:
For example, magnesium oxide, magnesium hydroxide,
Magnesium carbonate, magnesium fluoride, calcium oxide, calcium hydroxide, calcium carbonate,
Calcium fluoride, strontium oxide, strontium hydroxide, strontium carbonate, strontium fluoride, barium oxide, barium hydroxide,
Barium carbonate, barium fluoride, 3, 4, 5, 6
-magnesium tetrafluorophthalate, 3,
Calcium 4,5,6-tetrafluorophthalate, Strontium 3,4,5,6-tetrafluorophthalate, Barium 3,4,5,6-tetrafluorophthalate, 2,3,4,5-tetrafluoro Magnesium benzoate, 2,3,4,5-calcium tetrafluorobenzoate, 2,3,4,
Strontium 5-tetrafluorobenzoate,
Examples include barium 2,3,4,5-tetrafluorobenzoate. During the reaction, these mutually change into salts of 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid or its product 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid, and the reaction proceeds. As carbon dioxide gas is generated over time, it may exist as a carbonate. Specific examples of alkali metal hydroxides, carbonates, organic acid salts and fluorides include sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium fluoride,
Potassium hydroxide, potassium carbonate, potassium fluoride, sodium 3,4,5,6-tetrafluorophthalate, potassium 3,4,5,6-tetrafluorophthalate, 2,3,4,5-tetrafluorobenzoin Examples include sodium acid, potassium 2,3,4,5-tetrafluorobenzoate, and the like. During the reaction, the alkali metal hydroxide is usually 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid,
It exists as a salt or carbonate of 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid. Specific examples of the organic base include organic amines such as quinoline, isoquinoline, pyridine, triethylamine, trimethylamine, diisopropylamine, piperazine, hexamethylenediamine, and ethylenediamine. The tetrafluorophthalic acid used in the present invention is
For example, tetrachlorophthalonitrile is synthesized by supplying phthalonitrile together with chlorine onto activated carbon at a temperature range of 270 to 350°C, and the obtained tetrachlorophthalonitrile is synthesized by the method described in Japanese Patent Application No. 58-202590. Example 2) can be used to synthesize tetrafluorophthalonitrile by fluorination, and the obtained tetrafluorophthalonitrile can be synthesized by a method of carrying out a hydrolysis reaction. In the present invention, as a hydrolysis method, it is preferable to heat tetrafluorophthalonitrile in a 30 to 90% by weight aqueous sulfuric acid solution at a temperature in the range of 100 to 180°C to obtain tetrafluorophthalic acid. After hydrolysis with an aqueous sulfuric acid solution, the precipitated 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid is usually separated from the aqueous medium by filtration. 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid dissolves at a ratio of 85 parts by weight per 100 parts by weight of water at 25°C.On the other hand, its solubility decreases rapidly in acidic aqueous solutions, so it is simply washed with water. When purification is attempted, a large amount of 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid is dissolved in water, and 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid is dissolved in water.
-It is not preferred because the yield of tetrafluorophthalic acid decreases. The present invention does not require such purification. That is, 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid still containing sulfate ions can be effectively decarboxylated. More specifically, sulfate ions can be present in the hydrolysis reaction solution as sulfuric acid, ammonium hydrogen sulfate, or ammonium sulfate. That is, since ammonium sulfate, which is one of the catalysts for the decarboxylation reaction of the present invention, is present, the decarboxylation reaction can be carried out in the temperature range of 100 to 220°C. More preferably, the sulfuric acid ions and ammonium hydrogen sulfate mixed in the hydrolysis reaction product are ammonia water, an alkali metal hydroxide, an alkaline earth metal oxide or hydroxide, or an organic base. neutralized by etc.,
It is preferable to present them as their respective sulfates and use them as catalysts. In this way, when sulfate ions are changed to sulfate, which is effective as a catalyst, 3, 4, 5, 6
- Subjecting tetrafluorophthalic acid to a decarboxylation reaction can always be very advantageous from an industrial point of view. Therefore, in the present invention, it is particularly preferable to use these sulfates as catalysts. Furthermore, in the present invention, at least one of the above sulfates is used as a catalyst during the decarboxylation reaction, and furthermore, alkali metal and alkaline earth metal hydroxides, carbonates, or organic It is particularly preferable to use at least one of an acid salt, an oxide of an alkaline earth metal, or an organic base together. Among these, it is particularly preferable to coexist an alkaline earth metal oxide, hydroxide, carbonate, or organic acid salt as a cocatalyst. A synergistic effect as a catalyst is achieved by coexisting the above sulfate with at least one of an alkaline earth metal or an alkali metal hydroxide, an organic acid salt or carbonate, an alkaline earth metal oxide, or an organic base. bring about. That is, the reaction rate of 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid can be increased, and 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid can be obtained in high yield. In addition, alkaline earth metals, alkali metal hydroxides, organic acid salts or carbonates, alkaline earth metal oxides, or organic bases may produce corrosive hydrogen fluoride, which may be produced in small amounts depending on the reaction conditions. It can be a trapping agent. When these are allowed to coexist, the ratio of ammonia, alkali metal, and alkaline earth metal sulfates is 0.01 to 1 mole of 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid.
1.5 mol, preferably in the range 0.05-1.0 mol, alkaline earth metal oxides, hydroxides, carbonates and organic acid salts 0.02-0.4 mol, preferably 0.05-0.25
The molar range of alkali metal hydroxides, carbonates and organic acid salts is from 0 to 0.1 mole, preferably from 0.005 to
in the range of 0.05 mol, and the organic base is 0 to 1.2 mol,
It is preferable to use each in a range of 0.1 to 0.9 mol. For example, in the case of calcium sulfate, 3, 4,
per mole of 5,6-tetrafluorophthalic acid
Preferably, it is present in a range of 0.01 to 1.5 mol,
In particular, good results are obtained when it is present in a range of 0.05 to 1.0 mol. These sulfates are further added with, for example, calcium hydroxide (which exists as calcium hydroxide during preparation, but during reaction, calcium 3,4,5,6-tetrafluorophthalate, 2,3,4,5 -calcium tetrafluorobenzoate or calcium carbonate) is preferably present in an amount of 0.02 to 0.4 mol, particularly 0.05 mol, per mol of 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid. Even better results are obtained when present in the range of ~0.25 mol. In this case, if the amount of co-catalyst is large, trifluorophenol tends to be generated, which is not preferable. If sulfate ions brought in from the hydrolysis reaction are present, part of the co-catalyst will change to sulfate, so these must also be taken into consideration when adding the necessary amount. For example, in the case of calcium hydroxide, a portion is converted to calcium sulfate. Therefore, the remaining calcium content converted to calcium sulfate is the cocatalyst amount. Of course, in the present invention, purified 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid that does not contain sulfate ions can also be used as a raw material for the decarboxylation reaction. In that case, in the present invention, 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid is added in an aqueous medium in the presence of at least one compound selected from ammonia, an alkali metal, an alkaline earth metal, and a sulfate of an organic base as a catalyst. Then, if necessary, a cocatalyst is added to carry out the decarboxylation reaction. In addition, copper, zinc, cadmium,
At least one compound selected from metals such as iron, cobalt, and nickel, oxides, hydroxides, and carbonates, particularly copper powder, cupric oxide, and zinc oxide may be added and used. . Furthermore, any cocatalyst that is commonly used as a catalyst for decarboxylation reactions can be used. In the present invention, 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid is dissolved or partially dispersed in water, and the reaction temperature when performing the decarboxylation reaction in the presence of a catalyst is as follows:
A range of 100 to 220°C is preferred. A temperature range of 130 to 180°C is particularly preferred. When the reaction temperature is high, further decarboxylated 1,
2,3,4-tetrafluorobenzene becomes more likely to be produced, and the yield of 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid decreases. Also, if the reaction temperature is low,
This is not preferable because the rate of decarboxylation reaction decreases and productivity decreases. The reaction time for the decarboxylation reaction is not particularly limited, but it is desirable to carry out the reaction within a range of 2 to 40 hours, preferably 5 to 30 hours. The generated carbon dioxide gas may be reacted while being successively removed from the system using, for example, a back pressure valve or the like, or the reaction may be performed while the carbon dioxide gas is sealed inside the system. In the former case, the naturally occurring pressure based on carbon dioxide gas can be reduced, and the reaction can be performed under the naturally occurring pressure mainly based on an aqueous medium. For this reason,
Since the reaction can be carried out at low pressure, the pressure resistance of the autoclave can be lowered, thereby further reducing the equipment cost of the autoclave. Thus, when the reaction temperature is in the range of 100-200℃, the naturally occurring pressure can be reduced to 0.
It is preferable to carry out the reaction while removing carbon dioxide gas so as to maintain the temperature at ~15 Kg/cm 2 ·G, particularly 1 to 10 Kg/cm 2 ·G. In the latter case, in order to confine carbon dioxide gas within the system, the pressure increases as carbon dioxide gas is generated. The final pressure varies depending on the space ratio of the reaction vessel, the amount charged, and the concentration of raw materials charged. However, the influence of pressure is not recognized in the present invention. Water is preferred as the reaction medium, but in some cases, other organic solvents (e.g. alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanols, glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, dimethylformamide, etc.) may be added to the aqueous medium. etc.) may be added and reacted. After the reaction is completed, for example, when an alkaline earth metal compound is used as a catalyst, it is neutralized with an aqueous sulfuric acid solution to convert all the alkaline earth metal compounds into sulfates, and then 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid is added. 2, by removing the sulfate by hot filtration at a temperature above the precipitation temperature, and then cooling to room temperature.
A precipitate of 3,4,5-tetrafluorobenzoic acid is obtained, which can be removed from the aqueous medium by means such as eg filtration, which is a common method. 2, 3, obtained in this way
The crystals of 4,5-tetrafluorobenzoic acid contain water, and therefore a small amount of aqueous inorganic compounds such as ammonium sulfate remain. As a method for purifying and removing these substances, simply washing with water may be used. Furthermore, another method is to extract 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid from an aqueous medium using a solvent such as ethers or ketones. After extraction, the solvent was removed by evaporation to dryness and 2,3,
4,5-tetrafluorobenzoic acid can be extracted. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid containing no sulfate ions in the autoclave of 1
150 g (0.63 mol), 8.6 g (0.088 mol) sulfuric acid, 14.0 g (0.189 mol) calcium hydroxide, and 500 g water
[Calcium sulfate reacts after preparation]
It can be said that it has changed to 0.088 mol, and 0.101 mol equivalent to organic acid calcium, calcium carbonate, or calcium hydroxide. ] [PH at the time of preparation is 1.65 (70℃)],
Thereafter, the mixture was heated and stirred at 160°C for 16 hours to cause a reaction.
The final pressure was 35.5Kg/cm 2 ·G. After the reaction
The mixture was cooled to 70°C and neutralized by adding 39.2 g of 30% sulfuric acid, and then filtered while hot while being kept at 70°C to remove solids such as calcium sulfate. The precipitate was then cooled to room temperature, filtered, washed with water and dried to give white 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid.
110.2 g [yield 90.2 mol% of 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid] was obtained. mp 86-87℃ Elemental analysis value C (%) H (%) F (%) Logical value 43.30 1.03 39.18 Analysis value 43.4 1.2 39.2 In addition, the filtration was extracted with ether and 2, 3, 4,
An additional 7.1 g of 5-tetrafluorobenzoic acid was recovered. Calculated from both the filtered and extracted products, 2,3,4,5-
It can be said that 96.0 mol% of tetrafluorobenzoic acid was produced. Example 2 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid 150
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that 500 g of water and 54.2 g (0.315 mol) of calcium sulfate dihydrate as a catalyst were charged, and the mixture was heated and stirred at 170°C for 14 hours [PH at the time of charging was 1.37 ( 70℃].
The product after the reaction was separated in the same manner as in Example 1, and calculated in the same manner as 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid.
86.4 mol% was obtained. Example 3 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid containing no sulfate ions in the autoclave of 1
150g (0.630mol), ammonium sulfate 29.1g
(0.220 mol) and 500 g of water were heated and stirred at 160°C for 21 hours to react [PH at the time of preparation was 1.74].
(30℃)]. After the reaction is completed, the suspension is cooled to room temperature,
After that, it is filtered, washed with water, and then dried.2, 3, 4, 5
- Tetrafluorobenzoic acid was obtained. 2,3,4,5- calculated from both the filtered product and the extracted product in the same manner as in Example 1.
85.8 mol% of tetrafluorobenzoic acid was obtained. Example 4 200 g (1.0 mol) of 3,4,5,6-tetrafluorophthalonitrile and 450 g of sulfuric acid were placed in flask 1.
and 391 g of water were added and heated and stirred under reflux for 17 hours. After the reaction was completed, the obtained 3, 4, 5,
The precipitate of 6-tetrafluorophthalic acid was filtered. Analysis of the cake revealed that in addition to 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid, 5.0% by weight of sulfuric acid,
It contained 2.0% by weight of ammonium sulfate and 7.2% by weight of water.
Of the 263 g of cake, 175 g (150 g as tetrafluorophthalic acid) was taken and charged into autoclave 1. Additionally, 14.0g of calcium hydroxide
(0.189 mol) and 500 g of water were heated and stirred at 160°C for 18 hours to perform a decarboxylation reaction [at the time of preparation].
PH is 1.90 (70℃)]. Thereafter, the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain white 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid. Calculated in the same manner as in Example 1, 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid to 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid
Example 5 with a concentration of 96.4 mol% Same as in Example 1 except that the reaction was carried out at a constant pressure of 6 kg/cm 2 G while extracting the generated carbon dioxide using an autoclave equipped with a pressure-resistant condenser and a back pressure valve. and reacted. After the reaction was completed, the product was separated in the same manner as in Example 1 and calculated in the same manner to obtain 96.3 mol% of 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid. Example 6 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid 238
Thereafter, the same procedure as in Example 1 was carried out, except that 13.8 g (0.140 mol) of sulfuric acid, 5.5 g (0.042 mol) of ammonium sulfate, 22.2 g (0.30 mol) of calcium hydroxide, and 480 g of water were charged. 2,
3,4,5-tetrafluorobenzoic acid 95.4 mol%
[PH at the time of preparation was 1.89 (70℃)]. Example 7 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid 238
Thereafter, the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain 86.5 mol% of 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid, except that 11.1 g (0.15 mol) of calcium hydroxide and 480 g of water were charged. The pH at the time is 1.52 (30
℃)]. Example 8 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid 238
The reaction product was separated in the same manner as in Example 1, except that 480 g of water and 480 g of water were charged and the reaction was carried out at 190°C for 8 hours to obtain 87.5 mol% of 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid. [PH at the time of preparation was 1.33 (30℃)]. Examples 9 to 15 Examples 9, 10 and 14 were reacted and operated in the same manner as in Example 1, except that the catalyst, reaction temperature and reaction time were as shown in Table 1, and the results shown in Table 1 were obtained. The reaction and operation were carried out in the same manner as in Example 1, and the results shown in Table 1 were obtained. In Examples 11 and 12, the catalyst, reaction temperature, and reaction time were as shown in Table 1.
After the reaction was completed, neutralization was carried out in the same manner as in Example 1, and other operations were carried out in the same manner as in Example 3.
I got the result. Examples 13 and 15 were reacted and operated in the same manner as in Example 3, except that the catalyst, reaction temperature and reaction time were as shown in Table 1, and the results shown in Table 1 were obtained.

【表】 比較例 1 100ccのオートクレーブに硫酸イオンの含有し
ていない3,4,5,6−テトラフルオロフタル
酸3.0g(0.0126モル)、水酸化ナトリウム、0.5g
(0.0125モル)および水50gを仕込み、200℃で25
時間反応せしめた。反応終了後、室温まで冷却
し、ジイソプロピルエーテル150mlで抽出し、カ
ラム充填剤;SE52.2m、カラム槽温度50℃のガス
クロマトグラフで分析したところ、仕込みの3,
4,5,6−テトラフルオロフタル酸に対して、
1,2,3,4−テトラフルオロベンゼン2.9モ
ル%、トリフルオロフエノール89.1モル%がえら
れ、2,3,4,5−テトラフルオロ安息香酸は
ほとんどえられなかつた[仕込時のPH2.75(25
℃)]。 比較例 2 比較例1の水酸化ナトリウムのかわりに、水酸
化カルシウム0.9g(0.0121モル)を仕込み、反
応温度230℃で8時間反応させた以外は、比較例
1と同じようにして、1,2,3,4−テトラフ
ルオロベンゼン29.1モル%、トリフルオロフエノ
ール60.3モル%がえられた[仕込時のPH2.55(70
℃)]。 比較例 3 触媒として反応時に硫酸カルシウムを存在させ
ず、単に水酸化カルシウム23.4g(0.316モル)
を仕込み160℃で18時間反応せしめた以外は、実
施例1と同じように操作した。その結果未反応の
3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸24.7モ
ル%、2,3,4,5−テトラフルオロ安息香酸
60.6モル%、トリフルオロフエノール9.1モル%
がえられた[仕込時のPH2.30(70℃)]。
[Table] Comparative Example 1 3.0 g (0.0126 mol) of 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid, which does not contain sulfate ions, and 0.5 g of sodium hydroxide in a 100 cc autoclave.
(0.0125 mol) and 50 g of water and heated to 200℃ for 25 minutes.
I let it react over time. After the reaction was completed, it was cooled to room temperature, extracted with 150 ml of diisopropyl ether, and analyzed using a gas chromatograph using a column packing material of SE52.2m and a column bath temperature of 50°C.
For 4,5,6-tetrafluorophthalic acid,
2.9 mol% of 1,2,3,4-tetrafluorobenzene and 89.1 mol% of trifluorophenol were obtained, and almost no 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid was obtained [PH 2.75 at the time of preparation. (twenty five
℃)]. Comparative Example 2 1. 29.1 mol% of 2,3,4-tetrafluorobenzene and 60.3 mol% of trifluorophenol were obtained [PH2.55 at the time of preparation (70
℃)]. Comparative Example 3 Calcium sulfate was not present as a catalyst during the reaction, and only 23.4 g (0.316 mol) of calcium hydroxide was used as a catalyst.
The procedure was repeated in the same manner as in Example 1, except that the mixture was charged and reacted at 160°C for 18 hours. As a result, 24.7 mol% of unreacted 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid, 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid
60.6 mol%, trifluorophenol 9.1 mol%
[PH2.30 (70℃) at the time of preparation]

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 PH0.7〜2.2の範囲に調整された水性媒体中
で、3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸
を、アンモニア、アルカリ金属またはアルカリ土
類金属の水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩、硫酸塩、
有機酸塩およびフツ化物;アルカリ土類金属の酸
化物;有機塩基およびその硫酸塩よりなる群から
選ばれた少なくとも1種の化合物を触媒として使
用し、100〜220℃の範囲の温度で脱炭酸反応せし
めることを特徴とする2,3,4,5−テトラフ
ルオロ安息香酸の製造方法。 2 該脱炭酸反応が、該反応の圧力を0〜15Kg/
cm2Gに保ちつつ発生する炭酸ガスを系外に抜き出
されるものである特許請求の範囲第1項に記載の
方法。 3 3,4,5,6−テトラフルオロフタロニト
リルを30〜90重量%濃度の硫酸水溶液を用いて
100〜180℃の範囲で加水分解せしめて得られる
3,4,5,6−テトラフルオロフタル酸を含有
する水性媒体を、PH0.7〜2.2の範囲に調整し、次
いで硫酸イオンを含有した該3,4,5,6−テ
トラフルオロフタル酸を、アンモニア、アルカリ
金属またはアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸
塩、重炭酸塩、硫酸塩、有機酸塩およびフツ化
物;アルカリ土類金属の酸化物;有機塩基および
その硫酸塩よりなる群から選ばれた少なくとも1
種の化合物を触媒として使用し、100〜220℃の範
囲の温度で脱炭酸反応せしめることを特徴とする
2,3,4,5−テトラフルオロ安息香酸の製造
方法。 4 該脱炭酸反応が、該反応の圧力を0〜15Kg/
cm2Gに保ちつつ発生する炭酸ガスを系外に抜き出
されるものである特許請求の範囲3に記載の方
法。
[Scope of Claims] 1. 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid is mixed with ammonia, alkali metal or alkaline earth metal hydroxide in an aqueous medium adjusted to a pH of 0.7 to 2.2. , carbonates, bicarbonates, sulfates,
Decarboxylation at a temperature in the range of 100 to 220°C using at least one compound selected from the group consisting of organic acid salts and fluorides; oxides of alkaline earth metals; organic bases and their sulfates as a catalyst. A method for producing 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid, which comprises reacting it. 2 The decarboxylation reaction reduces the pressure of the reaction from 0 to 15 kg/
The method according to claim 1, wherein the carbon dioxide gas generated is extracted from the system while maintaining the temperature at cm 2 G. 3 3,4,5,6-tetrafluorophthalonitrile using a sulfuric acid aqueous solution with a concentration of 30 to 90% by weight
An aqueous medium containing 3,4,5,6-tetrafluorophthalic acid obtained by hydrolysis in the range of 100 to 180°C is adjusted to a pH range of 0.7 to 2.2, and then the aqueous medium containing sulfate ions is 3,4,5,6-Tetrafluorophthalic acid can be added to ammonia, alkali metal or alkaline earth metal hydroxides, carbonates, bicarbonates, sulfates, organic acid salts and fluorides; Oxide; at least one selected from the group consisting of organic bases and sulfates thereof
1. A method for producing 2,3,4,5-tetrafluorobenzoic acid, characterized in that the decarboxylation reaction is carried out at a temperature in the range of 100 to 220°C using a seed compound as a catalyst. 4 The decarboxylation reaction reduces the pressure of the reaction from 0 to 15 kg/
The method according to claim 3, wherein the carbon dioxide gas generated is extracted from the system while maintaining the temperature at cm 2 G.
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