JPH0769991A - 2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルの製造方法 - Google Patents

2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルの製造方法

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JPH0769991A
JPH0769991A JP5218607A JP21860793A JPH0769991A JP H0769991 A JPH0769991 A JP H0769991A JP 5218607 A JP5218607 A JP 5218607A JP 21860793 A JP21860793 A JP 21860793A JP H0769991 A JPH0769991 A JP H0769991A
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征二 内山
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博 町田
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里愛子 中野
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/08Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds

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Abstract

(57)【要約】 【目的】2,6−ナフタレンジカルボン酸とメタノ−ル
を反応させて2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル
を製造する当たり、高収率を以て工業的に安定した円滑
なエステル化方法を開発する。 【構成】エステル化反応に際して、溶媒としてトリメリ
ット酸トリメチルを使用することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高機能性ポリエステル
の原料として有用な2,6−ナフタレンジカルボン酸ジ
メチルを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、2,6−ナフタレンジカルボン酸
をメタノールでエステル化して2,6−ナフタレンジカ
ルボン酸ジメチルを製造する方法としては、硫酸等の鉱
酸を触媒とする方法(特公昭49-174) 、各種金属の酸化
物や塩を触媒とする方法(特開昭50-83360、特開昭50-8
3361、特開昭51-8252 、特開昭51-48641) 、メタノール
の臨界温度以上での無触媒による方法(特開昭50-9525
3)、連続的にエステル化する方法(特開昭48-96574、
特公昭56-36179)、溶媒としてジメチルフタレートを使
用する方法(特開平2-200657)などが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】2,6−ナフタリン
ジカルボン酸はメタノールに難溶であるためにエステル
化反応速度は極めて遅いものであり、反応を速める方法
として上述の如き種々の方法が提案されている。しかし
ながらこれらの方法の多くは、工業な装置及び操作の観
点からは必ずしも満足されるものではなく、種々の問題
点を有している。例えば、硫酸等の鉱酸を触媒とする方
法では、反応装置の耐腐食性が要求されるため設備費が
嵩み、その上、ジメチルエーテルの副生を伴うためメタ
ノールの損失も大きい。 また、その他金属化合物触媒
を用いる方法、あるいは無触媒下でメタノールの臨界温
度以上反応させる方法などでは、工業的には反応の速度
の面で未だ充分とは云えない。
【0004】また、連続的にエステル化する法では、
2,6−ナフタレンジカルボン酸がメタノールに難溶で
あるために固体として取り扱う操作が必要であること、
また、エステル化生成物である2,6−ナフタレンジカ
ルボン酸ジメチルが高融点であることから装置内や配管
内での閉塞の問題があり、製造装置を安定的に運転する
ためには特別な装置や方法が必要となる。また、ジメチ
ルフタレートを溶媒とする特開平2-200657記載の方法で
は、触媒として硫酸を使用する必要があるため、前述の
如き反応装置の耐腐食性の問題やジメチルエーテルの副
生の問題がある。従って、エステル化反応の速度が大き
く、腐食等の装置上の問題がなく、且つ連続法において
装置内での閉塞トラブルを解消できる2,6−ナフタレ
ンジカルボン酸ジメチルの工業的な製造法の開発が望ま
れるところである。
【0005】
【問題を解決するための手段】このような問題を解決す
るための方策として、反応溶媒を使用する方法が考えら
れる。この反応溶媒の条件としては、2,6−ナフタレ
ンジカルボン酸およびメタノール、更には生成物である
2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルに対して溶解
度が大きく、反応混合物の流動性が充分保たれること、
また生成物との分離が容易であることなどが挙げられ
る。本発明者等は、反応溶媒について種々検討し、副生
物が少なく工業的に有利に2,6−ナフタレンジカルボ
ン酸ジメチルを製造する方法について鋭意検討を重ねた
結果、反応溶媒として常温で液体であるトリメリット酸
トリメチルを使用することによりエステル化反応が速く
進行し、更に連続反応においては装置内での閉塞トラブ
ルもなく、安定して装置の運転ができることを見い出
し、本発明を完成させるに至った。即ち本発明は、トリ
メリット酸トリメチルを溶媒とし、2,6−ナフタレン
ジカルボン酸とメタノールを反応させることを特徴とす
る2,6− ナフタレンジカルボン酸ジメチルの製造法
である。
【0006】本発明において用いられる原料2,6−ナ
フタレンジカルボン酸については、その製造法には特に
制限はない。例えば、2−アシル−6−アルキルナフタ
レンあるいは2,6−ジメチルナフタレンを酸化して得
られる2,6−ナフタレンジカルボン酸が用いられる。
本発明に溶媒として用いられるトリメリット酸トリメチ
ルは、常温で液体状のものであり、単独で用いることに
より最も高い効果を示すが、トリメリット酸トリメチル
に加えて、安息香酸メチル、トルイル酸メチル、及びO
−フタル酸ジメチル等、二種以上の混合溶媒としても用
いることができる。
【0007】本発明の方法おけるトリメリット酸トリメ
チルの使用量は、2,6−ナフタリンジカルボン酸1重
量部に対して0. 5〜10重量部であり、好ましくは
1. 5〜7重量部である。10重量部以上使用してもエ
ステル化は進行するが、生成物との分離を考慮すると経
済的に不利である。また、 0. 5 重量部以下ではエス
テル化速度が充分でなく、生成物の流動性も改善されな
いために好ましくない。また、混合溶媒として使用する
場合には、トリメリット酸トリメチル1重量部に対し
て、先に述べたエステル類を1重量部未満で任意の割合
で混合されたものも用いることができる。
【0008】本発明の方法でのエステル化反応温度は、
通常200〜350℃で、好ましくは230〜300℃
である。200℃以下の温度ではエステル化の速度が遅
く、また350℃より高い温度では重合物やジメチルエ
ーテル等の副生が多くなり、収率が低下するので好まし
くない。本発明の方法においては、触媒を特に使用する
必要はないが、使用する場合には硫酸等の鉱酸以外の触
媒、例えばチタン酸エステル、リンモリブデン酸、酸化
モリブデン、硫酸ベリリウム、硫酸ビスマス等を使用す
ることができる。反応方式としては、回分式、連続式い
ずれでも採用されるが、装置内の閉塞の問題を解消し、
円滑に安定したエステル化反応を遂行すると云う工業的
な観点において連続式による方法が特に好ましい。
【0009】以下に、本発明方法による反応の一例を示
す。原料の2,6−ナフタレンジカルボン酸とメタノー
ル、溶媒トリメリット酸トリメチル、および触媒を含む
スラリー液を撹拌型反応器に供給し、加熱し、加圧下で
生成水および未反応メタノールの一部を抜き出しつつ連
続的にエステル化反応を行う。この反応で2,6−ナフ
タレンジカルボン酸ジメチルの収率は90%以上に達す
る。次に、このエステル化生成物を新たなメタノールと
共に別の反応器へ供給してエステル化を完結させてる方
法により高収率を達成することができる。このようなエ
ステル化の方法により、反応器および配管内等装置内で
の閉塞によるトラブルはなく、長期間連続して安定した
状態でエステル化を行うことができる。次いで、エステ
ル化生成物を蒸留することにより塔頂よりトリメリット
酸トリメチルが回収され反応系にそのままリサイクルで
き、塔底からは粗2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメ
チルが得られ、更に蒸留、晶析等の精製操作を行うこと
により純度99. 9%以上の2,6−ナフタレンジカル
ボン酸ジメチルを得ることができる。
【0010】
【発明の効果】本発明の方法によれば、従来の方法に比
べ反応を速めることができ、更に固体状の2,6−ナフ
タレンジカルボン酸を閉塞トラブルなしで連続的に反応
器内に供給でき、またエステル化生成物の抜き出しも円
滑に行うことができるため、長時間の安定して連続的に
高収率を以て2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル
を得ることができるものであり、工業的な意義は極めて
大きい。
【0011】
【実施例】次に、本発明の方法について実施例及び比較
例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの
実施例により制限されるものではない。実施例1 100mlのSUS−316製反応器に2,6−ナフタレ
ンジカルボン酸6.0g、メタノール36.0g、トリ
メリット酸トリメチル20.0gを仕込み、応温度27
0℃で20分油浴中で振盪しながら反応を行った。 冷
却後内容物をジメチルホルムアミド中に取り出し溶解し
た後ガスクロマトグラフィーにより分析を行った結果、
2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルの収率は、
2,6−ナフタレンジカルボン酸に対して94.5モル
%となり、平衡達成率99.5%であった。 また、ジ
メチルエーテルの副生量は、仕込んだメタノールに対し
て0.5モル%以下であった。
【0012】実施例2 反応温度を280℃、反応時間を15分とした以外は、
実施例1と同様にして反応を行った。 その結果、2,
6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルの収率は2,6−
ナフタレンジカルボン酸に対して94.5モル%とな
り、平衡達成率99.5%であった。 また、ジメチル
エーテルの副生量は、仕込んだメタノールに対して0.
5モル%以下であった。
【0013】実施例3 仕込み量を2,6−ナフタレンジカルボン酸6.0g、
メタノール36.0gトリメリット酸トリメチル12.
0gとし、反応温度270℃で20分にて実施例1と同
様にして反応を行った。その結果、2,6−ナフタレン
ジカルボン酸ジメチルの収率は2,6−ナフタレンジカ
ルボン酸に対して94.2%となり、平衡達成率99.
1%であった。 また、ジメチルエーテルの副生量は、
仕込んだメタノールに対して1.0モル%以下であっ
た。
【0014】実施例4 溶媒としてトリメリット酸トリメチル10.0gとO−
フタル酸ジメチル2.0gを使用した以外は実施例1と
同様に反応を行った。その結果、2,6−ナフタレンジ
カルボン酸ジメチルの収率は2,6−ナフタレンジカル
ボン酸に対して92.7%となり、平衡達成率97.6
%であった。であった。 また、ジメチルエーテルの副
生量は、仕込んだメタノールに対して1.2モル%以下
であった。
【0015】実施例5 溶媒としてトリメリット酸トリメチル10.0gとm−
トルイル酸メチル2. 0gを使用した以外は実施例1と
同様に反応を行った。その結果、2,6−ナフタリンジ
カルボン酸ジメチルの収率は2,6−ナフタレンジカル
ボン酸に対して91.8モル%となり、平衡達成率9
6.6%であった。 また、ジメチルエーテルの副生量
は、仕込んだメタノールに対して1モル%以下であっ
た。
【0016】実施例6 溶媒としてトリメリット酸トリメチル10.0gと安息
香酸メチル2.0gを使用した以外は実施例1と同様に
反応を行った。 その結果、2,6−ナフタレンジカル
ボン酸ジメチルの収率は2,6−ナフタレンジカルボン
酸に対して91.2モル%となり、平衡達成率96.0
%であった。 また、ジメチルエーテルの副生量は仕込
んだメタノールに対して1%以下であった。
【0017】比較例1 溶媒を使用しないで、仕込み量を2,6−ナフタレンジ
カルボン酸6.0g、メタノール36.0gとした以外
は実施例1と同様にして反応を行った。その結果、2,
6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルの収率は2,6−
ナフタレンジカルボン酸に対して58.5モル%とな
り、平衡達成率61.5%であった。 また、ジメチル
エーテルの副生量は、仕込んだメタノールに対してモル
%であった。
【0018】比較例2 溶媒を使用しない以外は実施例2と同様に反応を行っ
た。その結果、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチ
ルの収率は2,6−ナフタレンジカルボン酸に対して8
1.5モル%となり、平衡達成率85.8%であった。
また、ジメチルエーテルの副生量は、仕込んだメタノー
ルに対して1.5モル%であった。
【0019】比較例3 200mlテフロンライニング製反応器に、2,6−ナフ
タレンジカルボン酸12.0g、メタノール72.0
g、溶媒としてO−フタル酸ジメチルを20.0g、触
媒として硫酸を2,6−ナフタレンジカルボン酸に対し
て10重量%使用し、反応温度130℃で6時間反応を
行った。 その結果、2,6−ナフタレンジカルボン
酸ジメチルの収率は2,6− ナフタレンジカルボン酸
に対して94.5モル%であったが、ジメチルエーテル
の副生量は仕込んだメタノールに対して8モル%と多か
った。
【0020】実施例7 供給液として2,6−ナフタレンジカルボン酸:トリメ
リット酸トリメチル:メタノール=1:3:3( 重量
比) なるスラリー液を調製し、これに触媒として酸化モ
リブデンを2,6−ナフタレンジカルボン酸に対して
0.1wt%添加したものを内容積1000mlの 撹
拌機付きオートクレーブに959g/hrで供給し、反
応温度270℃、反応圧力25kg/cm2 に保持しな
がら、 気相部より生成水および未反応メタノールの一部
を、また、液相部よりはエステル化生成物をそれぞれ連
続的に抜き出しつつエステル化反応を行った。反応器内
の液相部の滞留時間は2時間であった。この反応を10
0時間連続的に継続した後エステル化生成物を分析した
結果、供給した2,6−ナフタレンジカルボン酸に対す
る2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルの収率は9
1. 5モル%であった。次に、このエステル化生成物1
重量部に対してメタノール1重量部を加えスラリー状と
したものを供給液として上記と同様の反応器に2030
g/hrで供給し、反応温度270℃、反応圧力25k
g/cm2 に保持しながら上記と同じようにして100
時間連続してエステル化を行った。反応器内の液相部の
滞留時間は1時間であった。エステル化生成物を分析し
た結果、2,6−ナフタリンジカルボン酸ジメチルの収
率は最初に供給した2,6−ナフタリンジカルボン酸に
対して99. 3モル%であった。以上の操作ではいずれ
も固形物による閉塞はなく安定して運転は継続できた。
【0021】比較例4 トリメリット酸トリメチルを使用しない以外は実施例7
と同様に連続エステル化反応を行った。 その結果、第
一段目の反応では反応開始後10時間で液相部からのエ
ステル化生成物の抜き出しラインが閉塞した。抜き出し
ラインを加熱メタノ−ル蒸気でブロ−し閉塞物を取り除
いた後、更に50時間反応を継続した。この間、4回閉
塞が生じ同様の除去操作を実施した。 エステル化生成
物を分析した結果、供給した2,6−ナフタレンジカル
ボン酸に対する2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチ
ルの収率は85.7モル%であった。次に、ここで得ら
れたエステル化生成物にメタノ−ルを加えて第二段目の
反応を実施した。 その結果、反応開始後13時間で前
記と同様にエステル化生成物の抜き出しラインが閉塞し
た。前記と同様に都合4回の閉塞物除去を行いつつ、更
に52時間反応を継続した。 2,6−ナフタリンジカ
ルボン酸ジメチルの収率は最初に供給した2,6−ナフ
タリンジカルボン酸に対して95. 3モル%であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷見 隆司 新潟県新潟市太夫浜字新割182番地 三菱 瓦斯化学株式会社新潟研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2,6−ナフタレンジカルボン酸とメタノ
    ールを反応させて2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメ
    チルを製造するに当たり、溶媒としてトリメリット酸ト
    リメチルを使用することを特徴とする2,6−ナフタレ
    ンジカルボン酸ジメチルの製造方法。
  2. 【請求項2】2,6−ナフタレンジカルボン酸1重量当
    たり、トリメリット酸トリメチルが0.5〜10重量部
    である請求項1項記載の方法。
  3. 【請求項3】 エステル化反応を200〜350℃の温
    度で行う請求項1項記載の方法。
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