JPH0621092B2 - 4−ベンジルオキシフエノ−ルの製造方法 - Google Patents

4−ベンジルオキシフエノ−ルの製造方法

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JPH0621092B2 JP18983385A JP18983385A JPH0621092B2 JP H0621092 B2 JPH0621092 B2 JP H0621092B2 JP 18983385 A JP18983385 A JP 18983385A JP 18983385 A JP18983385 A JP 18983385A JP H0621092 B2 JPH0621092 B2 JP H0621092B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はハイドロキノンとハロゲン化ベンジルとを反応
させて4−ベンジルオキシフェノールを製造するに際し
て改良された方法に関する。
すなわち本発明はハイドロキノンとハロゲン化ベンジル
とをメタノールを溶媒として塩基の存在下に反応させ、
ついで析出物を分離し、得られた液相に水を加えてメタ
ノールを留去するかまたは得られた液相からメタノール
を留去したのち残留物に水を加え、析出する4−ベンジ
ルオキシフェノールを単離することからなる4−ベンジ
ルオキシフェノールの製造方法を提供するものである。
さらにまた本発明は、ハイドロキノンとハロゲン化ベン
ジルとをメタノールを溶媒として塩基の存在下に反応さ
せ、ついで析出物を分離し、得られた液相に水を加えて
メタノールを留去したのち芳香族炭化水素またはハロゲ
ン化炭化水素を加えるか、または得られた液相からメタ
ノールを留去したのち残留物に水と芳香族炭化水素また
はハロゲン化炭化水素とを加えて油層と水層からなる二
液層を形成させ、次いで油水分離して油層から析出する
4−ベンジルオキシフェノールを単離することからなる
4−ベンジルオキシフェノールの製造方法を提供するも
のである。
これまでにハイドロキノンとハロゲン化ベンジルとの反
応による4−ベンジルオキシフェノールの製造方法は知
られている。例えば「アナーレン・デア・ヘミー(Annal
en der Cemie)」221,365(1883)にはエタノール中でKOC
2H5の存在下にハイドロキノンと臭化ベンジルとを反応
させて4−ベンジルオキシフェノールを合成する方法が
記載されている(後記比較例を参照されたい)。この既
知方法では1,4−ビス[ベンジルオキシ]ベンゼンの副
生量が多く、目的物の選択率が低い(文献中ハイドロキ
ノン/臭化ベンジル/KOC2H5が等モルの場合、目的物収
率は35.8mol%とあるが、本発明者が同一条件で追試した
ところ目的物収率は27mol%にしかすぎなかった)。し
かも着色不純物が生成し、さらにエタノールと水とが共
沸混合物を形成して分離が困難なために目的物の単離精
製および溶媒回収が難しい。
また「ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサ
イテイー」(J.A.C.S)54,298,303にはアセトン溶媒
中でK2CO3を用いて、あるいは「ジャーナル・オブ・オ
ーガニック・ケミストリー」(J.O.C)23,1622にはエ
タノール中で陰イオン交換樹脂を用いてハイドロキノン
と塩化ベンジルとを反応させる方法が記載されていて公
知であるが、いずれの方法も目的物の収率が10〜15
mol%と低い。また、一般にフェノール類をエーテル化す
る場合しばしばアセトン、ジメチルホルムアミド、ジメ
チルスルホキシド等のような極性非プロトン溶媒を反応
溶媒として用い、塩基の存在下に反応にさせることが行
なわれているが、フェノールの転化率が低いとか副生成
物の生成が多いとか、精製が困難であるとかの欠点を伴
うことが多い。
驚くべきことに、本発明者はハイドロキノンとハロゲン
化ベンジルとの反応において溶媒としてメタノールをそ
して塩基としてNaOHまたはNa2CO3を用いることにより、
従来法からは予想しえない程に簡単な工程で高純度の目
的物である4−ベンジルオキシフェノールを高収率で得
ることができることを見出してこの発明を完成したので
ある。
さらにまた本発明者は、上記した溶媒としてメタノール
を用いて反応を行ない、メタノールを留去したのちの残
留物からの目的とする4−ベンジルオキシフェノールの
取出しに当たって、芳香族炭化水素またはハロゲン化炭
化水素と水とから成る溶媒系を用いることにより、容易
に高純度の4−ベンジルオキシフェノールが晶析分離さ
れるものであることを見出した。
したがってこの方法は、ハイドロキノンとハロゲン化ベ
ンジルとを塩基の存在下に反応させるに際して、メタノ
ールを反応溶媒として用い、反応混合物から析出物を分
離し、得られた液相に水を加えてメタノールを留去する
か、または得られた液相からメタノールを留去したのち
に残留物に水を加え、析出する4−ベンジルオキシフェ
ノールを単離することからなるものである。
さらにまた本発明の他の態様ではハイドロキノンとハロ
ゲン化ベンジルとをメタノールを溶媒として塩基の存在
下に反応させ、ついで析出物を分離し、得られた液相に
水を加えてメタノールを留去したのちに芳香族炭化水素
またはハロゲン化炭化水素を加えるか、または得られた
液相からメタノールを留去したのち残留物に水と芳香族
炭化水素またはハロゲン化炭化水素を加えて油層と水層
からなる二液相を形成させ、次いで油水分離して油層か
ら析出する4−ベンジルオキシフェノールを単離するこ
とからなるものである。
上記した反応混合物から析出する析出物はメタノール反
応媒体中に溶解しない副生成物の無機塩および1,4−ビ
ス(ベンジルオキシ)ベンゼンを主要構成成分とする副
反応生成物である。この析出物の分離には通常の形式の
濾過の他に遠心分離、傾瀉分離、沈降分離などの任意の
形式の分離手段が採用しうる。
本発明の方法にあっては、ハロゲン化ベンジル/ハイド
ロキノンのモル比を0.5〜1.2の範囲、殊に好ましくは0.
8〜1.0の範囲、塩基/ハロゲ化ベンジルの当量比を0.8
〜1.2の範囲、殊に好ましくは0.9〜1.1の範囲とするこ
とが推奨される。ハロゲン化ベンジルの量を多くすると
好ましくない副生成物である1,4−ビス(ベンジルオキ
シ)ベンゼンの生成量が増加する。
反応溶媒であるメタノールの使用量はハイドロキノ1モ
ル当たり100〜10000gの範囲、好ましくは250〜700gの
範囲であることが推奨される。
この方法の反応は、上記した所定量の反応体と反応溶媒
を用いる回分法、半連続法または連続法で実施すること
が可能である。半連続法で反応を実施する場合には、過
剰のヒドロキノンが存在する反応域にハロゲン化ベンジ
ルを添加して行く形式が好ましい。
この反応においては、反応温度を20〜80℃、好ましくは
70℃前後として行うことが推奨される。また反応時間は
反応形式が連続法である半連続法であるかまたは回分法
であるかによって異なるが、例えば回分法で反応を実施
する場合3〜15時間の範囲で行なわれる。
この反応において用いるハロゲン化ベンジルとしては、
塩化ベンジル、臭化ベンジル、よう化ベンジルが挙げら
れるが、塩化ベンジルが入手の容易性などから一般的に
好ましく用いられる。またこの反応において用いる塩基
の具体例にはNaOHおよびNa2CO3が挙げられる。
本発明の方法における4−ベンジルオキシフェノールの
取出しに当たって用いられる芳香族炭化水素の具体例と
しては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン、メチルエチルベンゼンなどが挙げられ、またハロゲ
ン化炭化水素の具体例としては、クロロホルム、塩化メ
チレン、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエチ
レン、ブロモホルム、臭化メチレンなどが挙げられる。
本発明の具体的実施態様としてメタノール溶媒中、ハイ
ドロキノン/塩化ベンジル/NoOH=1/1/1(モル)
を用いた場合、ハイドロキノ転化率は67%であり、4
−ベンジルオキシフェノール選択率は63mol%でありそ
して4−ベンジルオキシフェノール収率は42mol%であ
った。
上記反応においてメタノール溶媒の代りに溶媒としてジ
メチルホルムアミドを使用した場合には塩化ベンジルの
加水分解によりベンジルアルコールが多く生成し、ハイ
ドロキノン転化率は50%以上には上がらず、しかも精
製系が複雑になる。溶媒としてアセトンを使用した場合
には4−ベンジルオキシフェノール選択率が著しく低い
(約10mol%)。溶媒としてエタノールを使用した場合は
前述のように精製系が複雑になる。
これに対してタノール溶媒を用いる本発明にあっては目
的化合物である4−ベンジルオキシフェノールの分離精
製がきわめて簡単であるという特徴を有する。
この発明の方法における反応混合物からの4−ベンジル
オキシフェノールの分離精製を更に詳細に説明する。
この方法における4−ベンジルオキシフェノールの分離
精製段階では反応混合物からはじめにメタノールに不溶
であるナトリウム塩、例えば塩化ベンジルを用いる場合
にはNaClおよび1,4−ビス(ベンジルオキシ)ベンゼン
を主要構成成分とする副生成物の析出物を0〜70℃にお
いて反応液から分離する。この際、析出物の分離前に必
要に応じて酸を加え、アルカリを中和してもよい。つい
で得られた液相からメタノールを蒸留によって除去した
後水を加えるかあるいは得られた液相に水を加えた後に
メタノールを蒸留によって除去し、次いで水性相から4
−ベンジルオキシフェノールを分離する。水性相から4
−ベンジルオキシフェノールを分離する方法としては次
の2つの方法のいずれかを採用することができる。1つ
は水性相を冷却し析出した4−ベンジルオキシフェノー
ルを濾過等の通常手段で分離する方法であり、他の1つ
は水性相に芳香族炭化水素またはハロゲン化炭化水素を
加え、4−ベンジルオキシフェノールを油相に抽出し次
いで油相から4−ベンジルオキシフェノールを単離する
方法である。この4−ベンジルオキシフェノールの抽出
に当たっては加温して高められた温度とすることが好ま
しく、このようにして4−ベンジルオキシフェノールを
抽出した油相は次いで冷却して4−ベンジルオキシフェ
ノールを析出させるのである。勿論、芳香族炭化水素ま
たはハロゲン化炭化水素の使用量によっては油相を濃縮
して目的の4−ベンジルオキシフェノールを析出させる
こともありうる。この芳香族炭化水素またはハロゲン化
炭化水素の添加の時期は、上記したように反応混合物か
らメタノールを留去した後に行なわれる。メタノールの
留去前における添加はメタノールと芳香族炭化水素また
はハロゲン化炭化水素との分離に複雑な操作が必要とな
るので好ましくない。添加する水の量は反応条件でも異
なるが、通常、仕込みハイドロキノン1モル当り100〜2
000g、好ましくは300〜1000gである。使用する芳香族
炭化水素またはハロゲン化炭化水素の量は水相100gに
対して10〜200gとするのが好ましく、またこのときの
抽出時の温度は使用する該有機溶媒の種類によっても多
少異なるが50〜100℃の範囲が好ましい。分離した結晶
は必要に応じて更に再結晶等の手段で精製してもよい。
以下に本発明を実施例および比較例により更に説明す
る。
実施例1 (1)温度計、撹拌機及び冷却管を具備した1の丸底フ
ラスコに、水酸化ナトリウム40gとメタノール480g
とを加え、更にこれにハイドロキノン110gと塩化ベン
ジル126.5gとを加えた。撹拌下に70℃の温度で6時
間反応を行ったのち、反応内容物を20℃にまで冷却
し、濾過によって析出物を分離した。
(2)得られた濾液に水600mlを加え、常圧でメタノールを
留去したのち、残留物を25℃にまで冷却し、析出した
4−ベンジルオキシフェノールの結晶を濾別し、乾燥し
た。
得られた4−ベンジルオキシフェノールは融点122℃の
白色結晶で、GC分析での純度は99.1%、重量は84.4g
であった。仕込のハイドロキノンを基準とした4−ベン
ジルオキシフェノールの収率は41.8mol%となる。また晶
析母液中には36.7gの未反応ハイドロキノンが含まれて
おり、この値から計算したハイドロキノン転化率は66.6
%、反応したハイドロキノンを基準にした4−ベンジル
オキシフェノールの選択率は62.7mol%であった。
上記した(2)の操作工程を、最初の濾液をそのまま加熱
してメタノールを除去し、次いで同量の水を熱時加え、
得られた水性溶液を25℃まで冷却する操作で置き換え
たが同様の収量で4−ベンジルオキシフェノールが得ら
れた。
比較例 (KOEt/EtOHを使用した場合) 実施例に記載したのと同じ反応器に、エタノール400ml
を仕込みこれに金属カリウム39gを溶解させた。付い
でハイドロキノン110gを加え、70℃で撹拌しながら
これに塩化ベンジル126.5gを添加した。添加終了後、7
0℃で4時間反応を行ったのち反応内容物を25℃まで
冷却し、濾過によって析出物を分離した。
得られた濾液から減圧下にエタノールを留去し、残渣に
水600mlを加えて90℃まで加温したのち、25℃まで
冷却して析出した結晶を濾別し、乾燥した。得られた結
晶は赤褐色を呈し、重量は57g、4−ベンジルオキシ
フェノールの純度は96.1%であった。仕込みのハイドロ
キノンを基準とした4−ベンジルオキシフェノールの収
率は27.4mol%となる。また晶析母液中には41.3gのハイ
ドロキノンが含まれており、この値から計算したハイド
ロキノン転化率は62.5%、反応したハイドロキノンを基
準とした4−ベンジルオキシフェノールは選択率は43.8
mol%であった。
実施例2 塩基としてNaOH40gの代わりにNa2CO353gを用いた
以外は実施例1に記載したのと同じ方法で4−ベンジル
オキシフェノールの合成を行なった。得られた4−ベン
ジルオキシフェノールは融点122℃の白色結晶で、GC
分析での純度は99.2%、重量は84.9gであった。仕込み
のハイドロキノンを基準とした4−ベンジルオキシフェ
ノールの収率は42.1mol%となる。また、晶析母液中には
32.2gの未反応ハイドロキノンが含まれておりこの値か
ら計算したハイドロキノン転化率は66.2%、反応したハ
イドロキノンを基準とした4−ベンジルオキシフェノー
ルの選択率は63.6mol%であった。
実施例3 実施例1の(1)で得られた濾液に水600mlを加え常圧でメ
タノールを留去したのちトルエン300mlを加え85℃で1
0分間撹拌したのち同一温度で10分間静置した。分相
した水相を除き油相を4℃まで冷却し析出した結晶を濾
別、乾燥した。
得られた4−ベンジルオキシフェノールは融点122℃の
白色結晶で、GC分析での純度は99.9%、重量は81.5g
であった。仕込みのハイドロキノンを基準とした4−ベ
ンジルオキシフェノールの収率は40.8mol%となる。また
分離した水相中には36.7gのハイドロキノンが含まれて
おり、この値から計算したハイドロキノンの転化率は6
6.6%、反応したハイドロキノンを基準とした4−ベン
ジルオキシフェノールの選択率は61.3mol%であった。
実施例4 抽出用溶媒としてトルエン300mlの代わりにクロロホル
ム150gを用い抽出時の温度を50℃とした以外は実施例
3に記載したのと同じ方法で4−ベンジルオキシフェノ
ールの合成を行った。得られた4−ベンジルオキシフェ
ノールは融点122℃の白色結晶でGC分析での純度は99.
9%、重量は77.5gであった。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハイドロキノンとハロゲン化ベンジルとを
    メタノールを溶媒として塩基の存在下に反応させ、つい
    で析出物を分離し、得られた液相に水を加えてメタノー
    ルを留去するかまたは得られた液相からメタノールを留
    去したのちに残留物に水を加え、析出する4−ベンジル
    オキシフェノールを単離することからなる4−ベンジル
    オキシフェノールの製造方法。
  2. 【請求項2】塩基としてNaOHまたはNa2CO3を用いること
    からなる前記第1項に記載の方法。
  3. 【請求項3】使用するNaOHまたはNa2CO3がハロゲン化ベ
    ンジル1モルに対して0.8〜1.2当量の範囲の量である前
    記第2項に記載の方法。
  4. 【請求項4】ハイドロキノンに対するハロゲン化ベンジ
    ルのモル比を0.5〜1.2とすることからなる前記第1項に
    記載の方法。
  5. 【請求項5】溶媒として使用するメタノールがハイドロ
    キノン1モルに対して100〜1000gである前記第1項に
    記載の方法。
  6. 【請求項6】ハイドロキノンとハロゲン化ベンジルとを
    メタノールを溶媒として塩基の存在下に反応させ、つい
    で析出物を分離し、得られた液相に水を加えてメタノー
    ルを留去したのちに芳香族炭化水素またはハロゲン化炭
    化水素を加えるか、または得られた液相からメタノール
    を留去したのちに残留物に水と芳香族炭化水素またはハ
    ロゲン化炭化水素とを加えて、油層と水層からなる二液
    相を形成させ、次いで油水分離して油相から4−ベンジ
    ルオキシフェノールを晶析させることからなる4−ベン
    ジルオキシフェノールの製造方法。
  7. 【請求項7】塩基としてNaOHまたはNa2CO3を用いること
    からなる前記第6項に記載の方法。
  8. 【請求項8】使用するNaOHまたはNa2CO3がハロゲン化ベ
    ンジル1モルに対して0.8〜1.2当量の範囲の量である前
    記第7項に記載の方法。
  9. 【請求項9】ハイドロキノンに対するハロゲン化ベンジ
    ルのモル比を0.5〜1.2とすることからなる前記第6項に
    記載の方法。
  10. 【請求項10】溶媒として使用するメタノールがハイド
    ロキノン1モルに対して100〜1000gである前記第6項
    に記載の方法。
  11. 【請求項11】使用する芳香族炭化水素またはハロゲン
    化炭化水素が水層1重量に対して0.1〜2重量の範囲の量
    である前記第6項に記載の方法。
  12. 【請求項12】芳香族炭化水がベンゼン、トルエン又は
    キシレンである前記第6項に記載の方法。
  13. 【請求項13】ハロゲン化炭化水素がクロロホルム、塩
    化メチレン、又はジクロルエタンである前記第6項に記
    載の方法。
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