JPH0725820A - アセチルビフェニルカルボン酸の製造方法 - Google Patents

アセチルビフェニルカルボン酸の製造方法

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JPH0725820A
JPH0725820A JP5191798A JP19179893A JPH0725820A JP H0725820 A JPH0725820 A JP H0725820A JP 5191798 A JP5191798 A JP 5191798A JP 19179893 A JP19179893 A JP 19179893A JP H0725820 A JPH0725820 A JP H0725820A
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JP
Japan
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acid
acetylbiphenylcarboxylic
bromine
cobalt
lower aliphatic
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JP5191798A
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English (en)
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Yasuhito Ogawa
泰仁 小川
Teruaki Yamada
輝明 山田
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Eneos Corp
Original Assignee
Japan Energy Corp
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Publication date
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 入手容易なエチルビフェニル化合物からアセ
チルビフェニルカルボン酸を高い収率で製造する方法の
提供。 【構成】 一般式1のエチルビフェニル化合物を低級脂
肪族モノカルボン酸を含む溶媒中で、コバルト及び臭素
からなる触媒の存在下に、分子状酸素により酸化して、
一般式2のアセチルビフェニルカルボン酸を製造する方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶化合物中間体や高
機能性ポリマーの中間原料として有用なアセチルビフェ
ニルカルボン酸の製造法に係り、特には、エチルビフェ
ニル化合物からアセチルビフェニルカルボン酸を製造す
る方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、4'-アセチルビフェニル-4-カル
ボン酸の製造方法として、4-アセチル-4'-シアノビフ
ェニルを水または炭素数1〜10のアルコール中で加溶
媒分解する方法が提案されている(特開昭64-7545
1号公報)。しかし、この方法は、原料の4-アセチル-
4'-シアノビフェニルを4-アセチル-4'-ハロビフェニ
ルのシアノ化によって得ているが、高価なシアノ化剤を
多量必要とし、さらにハロゲン化金属が副生し、後処理
の操作が煩雑であるという問題があった。さらに、4-
アセチル-4'-ハロビフェニルを多量に確保することは
困難で、工業的には好ましいものではなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題を解
決するもので、本発明の目的は、入手容易なエチルビフ
ェニル化合物からアセチルビフェニルカルボン酸を高い
収率で製造できる方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を進めた結果、低級脂肪族モ
ノカルボン酸を含む溶媒中で、コバルト及び臭素を含む
触媒の存在下に、エチルビフェニル化合物を酸化すると
ビフェニルジカルボン酸の生成が抑制され、高選択率
で、しかも収率良くアセチルビフェニルカルボン酸が得
られることを見出し、本発明に到達した。
【0005】すなわち、本発明は、下記一般式化3で表
されるエチルビフェニル化合物を低級脂肪族モノカルボ
ン酸を含む溶媒中で、コバルト及び臭素からなる触媒の
存在下に、分子状酸素により酸化して、一般式化4で表
されるアセチルビフェニルカルボン酸を製造する方法で
ある。
【化3】
【化4】
【0006】上記式中、Rはメチル基またはカルボキシ
ル基を示す。
【0007】上記一般式化3で表される化合物のうち、
メチルエチルビフェニルはエチルビフェニルをフリーデ
ル-クラフツ触媒の存在下で、メチル化、またはメチル
ビフェニルを同触媒の存在下でエチル化する方法により
容易に得ることができる。また、エチルビフェニルカル
ボン酸は、アセチルエチルビフェニルを低級脂肪族モノ
カルボン酸を含む溶媒中で、マンガンまたはセリウムを
含み、臭素を含まない触媒野存在下に、分子状酸素で酸
化することによって容易に得ることができる。
【0008】上記本発明において用いられる低級脂肪族
モノカルボン酸としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸等
が挙げられる。またこれらのハロゲン化物であるクロロ
酢酸、ブロモ酢酸等を用いることもできる。また、この
低級脂肪族モノカルボン酸は、有機溶媒、例えば、モノ
クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のベンゼン系溶媒
等を混合して用いることもできる。この場合、低級脂肪
族モノカルボン酸を50重量%未満とするとアルキルビ
フェニルカルボン酸の収率が低下するので、低級脂肪族
モノカルボン酸を50重量%以上含むようにすることが
好ましい。実用上は酢酸を単独で用いるのが最も好まし
い。この溶媒量は、特には、制限ないが、実用的には、
溶媒量に対するアセチルアルキルビフェニルの量が、重
量比で0.3以下とすることが好ましい。
【0009】本発明では、触媒としてコバルト及び臭素
を用いるが、これ以外にマンガン、セリウム、ニッケ
ル、鉄、銅、亜鉛等の他の金属種を加えても良い。この
金属の形態としてはそれぞれ金属単体で用いることもで
きるが、酸化物、水酸化物、炭酸塩、ハロゲン化物等の
無機塩や、蟻酸、酢酸、プロピオン酸等の脂肪族の有機
酸塩などの化合物の方が溶媒に対する溶解性が高いので
好ましい。特には、溶媒に用いる低級脂肪族モノカルボ
ン酸の有機酸塩が好ましい。
【0010】また、臭素は分子状臭素又は臭化水素、臭
化ナトリウム、臭化カリウム、臭化アンモニウム等の臭
素化合物を用いると良い。
【0011】酸化剤として用いる分子状酸素は、純酸素
や酸素含有工業排ガスなども使用できるが、工業的には
空気が最適である。これを反応溶液と接触させることに
よって分子状酸素は酸化剤として機能する。この場合、
気体を反応溶液中に断続的に吹き込んで接触させると接
触効率が高くなるので、特に好ましい。気体を吹き込む
場合、反応に消費される分子状酸素を確保できるならば
その供給量は特に制限を受けないが、分子状酸素の供給
速度が消費速度を上回るように気体を供給することが好
ましい。また、反応圧力は、特に制限されるものではな
いが、反応中は酸素分圧が0.2気圧以上となるように
することが好ましい。
【0012】本発明では、溶媒、コバルト、臭素及び原
料の上記エチルビフェニル化合物の量及びそれらの比は
特に規定されるものではないが、実用的にはコバルトは
溶媒1リットルに対し金属として0.01〜0.5モルの
範囲、臭素はコバルト量に対し元素比で0.01〜5の
範囲で適宜選定して用いることが好ましい。
【0013】反応温度は40〜180℃の範囲で行うの
が好ましく、特には50〜150℃の範囲で行うのがよ
り好ましい。反応温度が180℃以上になると副生物の
カルボン酸が生成して目的物の収率が低下するので、あ
まり好ましくない。また、反応時間は、反応温度等反応
条件により、一概に決めることはできないが、一般的に
は10分〜12時間の間で適宜選定される。
【0014】反応方式は、回分式、連続式及び半回分式
のいずれでもよい。酸化工程で得られる生成物は、未反
応のエチルビフェニル化合物、アセチルビフェニルカル
ボン酸、ビフェニルジカルボン酸及びこれらの酸化中間
体の混合物である。この混合物から、酸析等の公知の方
法によりアセチルビフェニルカルボン酸を単離すること
ができる。
【0015】
【発明の効果】本発明は、容易に入手できるエチルビフ
ェニル化合物からアセチルビフェニルカルボン酸を高い
収率で製造できるという効果を有する。
【0016】
【実施例】以下に、実施例により本発明を具体的に説明
する。尚、実施例中の4'-アセチルビフェニル-4-カル
ボン酸の収量はガスクロマトグラフィー、高速液体クロ
マトグラフィー及びガスクロマトグラフ質量分析によっ
て同定・定量を行って求めた。
【0017】(実施例1)4-エチル-4-メチルビフェ
ニル2.15g(11.0mmol)に対し、酢酸コバルト(II)
4水和物1.364g(5.50mmol)、臭化ナトリウム0.
057g(0.55mmol)及び酢酸50mlを加え、撹拌しな
がら、酸素ガスを1分間に300mlの割合で吹き込み、
常圧下、90℃で、2時間反応を行った。反応終了後、
室温まで冷却し、反応液を濃縮した後、水100mlを加
え、析出物を濾過して回収し、120℃で減圧乾燥し、
薄黄色の固形物2.59gを得た。この固形物中に、4'-
アセチルビフェニル-4-カルボン酸が2.20g(収率8
3.2mol%)含まれていた。
【0018】(実施例2)酢酸コバルト(II)4水和物を
1.091g(4.40mmol)使用し、更に酢酸マンガン(I
I)4水和物0.269g(1.10mmol)を加えた以外は実
施例1と同様の操作を行った結果、薄茶色の固形物2.
59gを得た。この固形物中に4'-アセチルビフェニル-
4-カルボン酸が1.62g(収率61.2mol%)含まれて
いた。この固形物を10%水酸化ナトリウム水溶液及び
硫酸水を用いて酸析精製し、純度98.2%の4'-アセ
チルビフェニル-4-カルボン酸1.51gを得た。
【0019】(実施例3)酢酸コバルト(II)4水和物を
1.091g(4.40mmol)使用し、更に酢酸ニッケル(I
I)4水和物0.274g(1.10mmol)を加えた以外は実
施例1と同様の操作を行った結果、薄黄色の固形物2.
54gを得た。この固形物中には4'-アセチルビフェニ
ル-4-カルボン酸が2.11g(収率80.1mol%)含まれ
ていた。
【0020】(実施例4)4-エチル-4'-メチルビフェ
ニル11.13g(56.7mmol)に対し、酢酸コバルト(I
I)4水和物1.341g(53.8mmol)、臭化カリウム0.
534g(4.48mmol)及び酢酸300mlを加え、撹拌
下、25kgf/cm2、130℃で、空気を毎時160リッ
トルの割合で吹き込み、130℃で30分間反応を行っ
た。反応終了後、室温まで冷却し、反応液を濃縮した
後、水200mlを加え、析出物を濾過して回収し、12
0℃で減圧乾燥したところ、薄黄色の固形物13.12g
を得た。この固形物中には4'-アセチルビフェニル-4-
カルボン酸が9.60g(収率70.5mol%)含まれてい
た。
【0021】(実施例5)4-エチル-4'-メチルビフェ
ニル17.82g(90.8mmol)に対し、酢酸コバルト(I
I)4水和物1.279g(5.13mmol)、酢酸ニッケル(I
I)4水和物0.289g(1.16 mmol)、臭化カリウム
1.663g(13.9mmol)、酢酸200ml及びクロロベ
ンゼン100mlを加え、撹拌下、20kgf/cm2、150
℃にて、空気を毎時160リットルの割合で吹き込み、
30分間反応を行った。反応終了後、実施例4と同様の
方法により生成物を回収し、白色の固形物21.08gを
得た。この固形物中には4,4'-ジアセチルビフェニル
が14.98g(収率68.7mol%)含まれていた。
【0022】(実施例6)4'-エチルビフェニル-4-カ
ルボン酸2.51g(11.0mmol)に対し、酢酸コバルト
(II)4水和物1.392g(5.60mmol)、臭化ナトリウ
ム0.057g(0.54mmol)及び酢酸50mlを加え、撹
拌しながら、酸素ガスを1分間に300mlの割合で吹き
込み、常圧下、90℃で、1時間反応を行った。反応終
了後、実施例1と同様の方法により生成物を回収し、薄
黄色の固形物2.57gを得た。この固形物中には4'-ア
セチルビフェニル-4-カルボン酸が2.26g(収率85.
8mol%)含まれていた。
【0023】(実施例7)4'-エチルビフェニル-4-カ
ルボン酸10.06g(44.5mmol)に対し、酢酸コバル
ト(II)4水和物1.385g(5.56mmol)、臭化カリウ
ム0.563g(4.73mmol)及び酢酸300mlを加え、
撹拌下、20kgf/cm2、130℃にて、空気を毎時16
0リットルの割合で吹き込み、20分間反応を行った。
反応終了後、実施例4と同様の方法により生成物を回収
し、薄黄色の固形物10.77gを得た。この固形物中に
は4'-アセチルビフェニル-4-カルボン酸が7.66g
(収率71.6mol%)含まれていた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式化1で表されるエチルビフェ
    ニル化合物を低級脂肪族モノカルボン酸を含む溶媒中
    で、コバルト及び臭素を含む触媒の存在下に、分子状酸
    素により酸化して、一般式化2で表されるアセチルビフ
    ェニルカルボン酸とすることを特徴とするアセチルビフ
    ェニルカルボン酸の製造方法。 【化1】 【化2】 (式中、Rはメチル基またはカルボキシル基を示す)
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115784871A (zh) * 2022-12-09 2023-03-14 黄石市利福达医药化工有限公司 一种联苯-4甲酸的制备方法

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