JPH089568B2

JPH089568B2 - α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸またはそのアルキルエステルの製造方法

Info

Publication number: JPH089568B2
Application number: JP63156337A
Authority: JP
Inventors: 五十雄清水; 泰男松村; 祐一徳本; 和道内田
Original assignee: 日本石油化学株式会社
Priority date: 1988-06-24
Filing date: 1988-06-24
Publication date: 1996-01-31
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPH026431A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、高純度のα−（４−イソブチルフェニル）
プロピオン酸またはそのアルキルエステルを経済的に、
かつ工業的規模で製造することを可能ならしめる方法に
関するものである。さらに詳しくは、ｐ−イソブチルエ
チルベンゼンを気相で脱水素触媒の存在下に脱水素さ
せ、ｐ−イソブチルスチレンを製造する工程、および得
られたｐ−イソブチルスチレンを、遷移金属錯体カルボ
ニル化触媒の存在下、一酸化炭素および水またはアルコ
ールと反応させることにより、α−（４−イソブチルフ
ェニル）プロピオン酸またはそのアルコールエステルを
製造する工程からなる、α−（４−イソブチルフェニ
ル）プロピオン酸またはそのアルキルエステルの経済的
な製造方法に関するものである。

α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸は、英
国特許第971700号公報フランス特許第1549758号公報、
特公昭40-7178号公報および特公昭40-7491号公報に記載
されているように、解熱、鎮痛、消炎効果を持つ有用な
医薬品（商品名イブプロフェン）となる化合物である。

α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸アルキ
ルエステルは、酸またはアルカリにより加水分解して、
α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸が得られ
る。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］ α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸または
そのアルキルエステルは、従来より極めて多くの化合物
を出発物質として、種々の方法により合成されている。

しかしながら、α−（４−イソブチルフェニル）プロ
ピオン酸またはそのアルキルエステルを安価で経済的
に、かつ高純度に合成するためには、（イ）単純な化合物を出発原料とすること、（ロ）各工程における中間体もできる限り単純で安定
な化合物が使える反応を利用すること、（ハ）高価な試薬を利用せず安価な試薬または触媒を
利用すること、（ニ）工程数はできる限り少ないこと、および（ホ）イソブチル基は異性化を起こしやすいので、各
工程の反応の際に、異性化などを起こさない反応を利用
すること、などが要求される。

しかるに、例えば、α−（４−イソブチルフェニル）
プロピオン酸またはそのアルキルエステルの合成方法と
して提案されている特公昭50-40541号公報、特開昭51-1
0042号公報および特開昭52-65243号公報などでは、いず
れも出発物質それ自体として、複雑で高価なものを利用
しているか、またはグリニャール試薬のような不安定で
取扱いの困難な試薬を用いているので、安価な経済的な
方法とは言い難い。

さらに、フランス特許第1549758号公報、特公昭47-24
550号公報、特開昭49-95938号公報、特開昭52-57338号
公報、特開昭52-97930号公報、特開昭52-131553号公
報、特開昭53-7643号公報、特開昭53-18535号公報およ
び特開昭56-154428号公報に記載された方法は、ｐ−イ
ソブチルアセトフェノンを出発物質とする方法である。

しかし、ｐ−イソブチルアセトフェノンは、後述の如
く安価な化合物とは言えない。これはイソブチルベンゼ
ンから合成するのが最も経済的であるが、イソブチルベ
ンゼンからｐ−イソブチルアセトフェノンに変換するこ
と自体経済的観点からは好ましいことではない。すなわ
ち、ｐ−イソブチルアセトフェノンへ変換するために
は、高価でかつ不安定な原料である塩化アセチルを使用
せざるを得ず、しかも反応触媒として水分に対して非常
に敏感な無水塩化アルミニウムを、少なくとも塩化アセ
チルと同じモル数、すなわち大量に使用しなくてはなら
ない。例えば、この変換反応が化学量論的に100％の収
率であったと考えても、ｐ−イソブチルアセトフェノン
を１トン製造するためには、700kgという大量の無水塩
化アルミニウムを使用する必要がある。また反応終了後
には、無水塩化アルミニウムを失活した結果生ずる水酸
化アルミニウムを410kgおよび塩化イオン750kgと、目的
とするｐ−イソブチルアセトフェノンの製造量を大幅に
上回る1160kgもの廃棄物を無害な形にまで処理する必要
がある。従って出発物質としてのｐ−イソブチルアセト
フェノン自体が高価であることはいうまでもない。さら
にｐ−イソブチルアセトフェノンからα−（４−イソブ
チルフェニル）プロピオンアルデヒドへの変換も、複雑
な中間生成物を経由するなど、工業的観点からは必ずし
も経済的な方法とは言い難い。

また、特開昭61-24537号公報によると、イソブチルベ
ンゼンとアセトアルデヒドとを硫酸触媒の存在下に縮合
反応させて1,1−ビス（ｐ−イソブチルフェニル）エタ
ンとし、これを酸触媒により接触分解してｐ−イソブチ
ルスチレンとし、このｐ−イソブチルスチレンと一酸化
炭素および水またはアルコールとをカルボニル化錯体触
媒の存在下に反応させてα−（４−イソブチルフェニ
ル）プロピオン酸またはそのアルキルエステルを製造す
る方法を開示している。しかし上記公報に記載されてい
るように、硫酸を用いる方法では、1,1−ビス（ｐ−イ
ソブチルフェニル）エタンを製造する工程で貴重な原料
であるイソブチルベンゼン自体のスルホン化反応を避け
ることはできず、その結果一部のイソブチルベンゼンは
スルホン化物として損失となるために経済的に好ましく
ない。また、この縮合反応は脱水反応であるため、硫酸
を一度使用した後は、生成した水のために触媒としての
硫酸の濃度が低下し、そのために使用済みの硫酸の濃度
を、例えば、装置の腐食などが懸念される高温蒸留など
により回復させなければ、触媒は再使用できない。その
上、硫酸相には多量のスルホン化物が溶解しており、単
なる蒸留では触媒濃度の回復は容易ではない。従って、
無水硫酸あるいは発煙硫酸などを加えることによって、
生成した水を化学反応で除去するなどの方法を用いざる
を得ないため、触媒コストも割高になる。

以上述べてきたように、α−（４−イソブチルフェニ
ル）プロピオン酸またはそのアルキルエステルの製造に
関する従来の技術はまだまだ経済的な方法であるとは言
えず、より経済的な製造方法の開発が望まれていた。

本発明は、ｐ−イソブチルエチルベンゼンを気相で脱
水素触媒の存在下に脱水素させ、ｐ−イソブチルスチレ
ンを製造する工程、および得られたｐ−イソブチルスチ
レンを、遷移金属錯体カルボニル化触媒の存在下、一酸
化炭素および水またはアルコールと反応させることによ
り、α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸また
はそのアルキルエステルを製造する工程からなる、α−
（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸またはそのア
ルキルエステルの新規な、かつ経済的な製造方法に関す
るものである。

芳香族炭化水素の脱水素反応における従来技術をみる
と、構造の異なるアルキル基を複数もち、かつどのアル
キル基も脱水素される可能性のあるようなポリアルキル
ベンゼンの、特定の１つの置換基のみを選択的に脱水素
するような技術は、今まで知られていない。例えば、特
公昭62-6528号、特開昭56-135425号、特開昭58-189034
号、特開昭59-120243号、特開昭61-158940号などの公報
に見られるようなメチルエチルベンゼンを脱水素してメ
チルスチレンを製造する方法、あるいは特開昭56-15564
8号、特開昭56-155649号、特開昭56-155650号、特開昭5
6-155651号、特開昭56-155652号、特開昭60-115534号な
どの公報に見られるようなターシャリーブチルエチルベ
ンゼンを脱水素してターシャリーブチルスチレンを製造
する方法、さらには特開昭62-29537号公報などに見られ
るようなジエチルベンゼンを脱水素してエチルスチレン
またはジビニルベンゼンを製造うる方法などが開示され
ている。しかし、メチルエチルベンゼンおよびターシャ
リーブチルエチルベンゼンは、脱水素される可能性のあ
るエチル基をどちらも持っているが、もう一つの置換基
はメチル基とターシャリーブチル基であり、共に脱水素
される可能性のないものである。従って、これらの化合
物の脱水素反応における副反応はクラッキング反応であ
り、脱水素反応そのものの選択性は問題とならない。ま
た、ジエチルベンゼンを脱水素する場合は、脱水素され
る可能性のあるアルキル基、すなわちエチル基を二つ持
っているが、どちらのエチル基が一つ脱水素されても生
成するのはエチルスチレンただ一つであり、二つの置換
基のどちらか一方を選択する必要はない上、目的生成物
はジエチルベンゼンであるので、前記エチルスチレンの
残りのエチル基をさらに脱水素すればよい。つまり二つ
のエチル基に区別がなく、特に問題ではないのである。

本発明におけるｐ−イソブチルエチルベンゼンの選択
的脱水素によるｐ−イソブチルスチレンの製造技術は、
これらの公知の従来技術と根本的に異なる。具体的に
は、原料のｐ−イソブチルエチルベンゼンのベンゼン核
に結合している置換基はエチル基とイソブチル基であ
り、これらはどちらも脱水素されてそれぞれビニル基と
イソブテニル基などになる可能性を持っている。すなわ
ち、ｐ−イソブチルエチルベンゼンのエチル基のみが脱
水素されるとｐ−イソブチルスチレンとなり、シソブチ
ル基のみが脱水素されるとｐ−イソブチルエチルベンゼ
ンなどになる。また、エチル基とイソブチル基の両方が
脱水素されると、ｐ−イソブテニルスチレンなどとな
る。このように、ｐ−イソブチルエチルベンゼンは脱水
素され得る異なるアルキル基を二つ持ち、しかもどちら
が脱水素されるかによって生成物が全く異なる。

さらに、報文Journal of Catalysis 34,167〜174（19
74）によると、クメンの脱水素の反応速度定数は、Bi₂U
O₆−酸化ウラン系触媒を用いた場合、エチルベンゼンの
脱水素反応速度定数の約２倍であると報じている。ま
た、報文Azerb.Knim.Zh.1968,（２）,59-62（Russ）に
よると、イソプロピルエチルベンゼンを脱水素して同一
分子内のアルキル基の脱水素選択性を比較すると、イソ
プロピル基のみ脱水素されたイソプロペニルエチルベン
ゼンの生成量の、エチル基のみ脱水素されたイソプロピ
ルスチレンの生成量に対する比は２以上であり、選択率
を上げるために反応温度を下げると、この比は３以上に
なると報じている。これらの公知文献からわかること
は、分岐型のイソプロピル基と直鎖型のエチル基とで
は、約２〜３倍分岐型のイソプロピル基の方が脱水素さ
れ易いということである。また、本発明者らの検討によ
ると、酸化鉄系触媒の存在下にｐ−sec−ブチルエチル
ベンゼンを脱水素した場合、反応温度550℃、ｐ−sec−
ブチルエチルベンゼンに対するスチームのモル比93、ｐ
−sec−ブチルエチルベンゼンの触媒との接触時間0.2秒
の条件で、ｐ−sec−ブチルエチルベンゼンの転化率が4
3.4重量％、ｐ−sec−ブチルエチルベンゼン:p−sec−
ブチルスチレンの比がおよそ2:1となり、sec−ブチル基
の方がエチル基の約２倍脱水素されやすく、反応条件等
を変化させても、この傾向が逆転することはないことが
確かめられた。この事実から、前述のイソプロピルエチ
ルベンゼンの文献と同様に、分岐型の炭素数４のsec−
ブチル基の方が、直鎖型のエチル基よりも脱水素されや
すいと考えられる。しかし、このような方法では本発明
の目的を達成することはできない。

すなわち、本発明の脱水素の目的生成物は、エチル基
のみ脱水素されたｐ−イソブチルスチレンである。その
ため、ｐ−イソブチルスチレンの選択率の高いｐ−イソ
ブチルエチルベンゼンの脱水素方法、すなわち、ｐ−イ
ソブチルエチルベンゼンのもつエチル基とイソブチル基
のうちエチル基のみを選択的に脱水素する方法の開発が
切に望まれていた。

またさらに、ｐ−イソブチルエチルベンゼンを脱水素
して得られる脱水素反応液中にはｐ−イソブチルエチル
ベンゼンおよびｐ−イソブテニルスチレンが副生成物と
して含有されており、これらはヒドロカルボキシル化あ
るいはヒドロエステル化に対して活性であり、脱水素反
応液をそのままヒドロカルボキシル化反応またはヒドロ
エステル化反応の原料とするには問題があった。そこ
で、これらの副生成物を含有する脱水素反応液をそのま
まヒドロカルボキシル化またはヒドロエステル化の反応
の原料として使用できる方法の開発も同時に望まれてい
た。

［課題を解決するための手段］本発明は、下記の工程（Ｉ）および工程（II）からな
ることを特徴とするα−（４−イソブチルフェニル）プ
ロピオン酸またはそのアルキルエステルを工業的、経済
的に製造可能ならしめる方法を提供するものである。

工程（Ｉ）:p−イソブチルエチルベンゼンを気相で酸
化金属脱水素触媒の存在下に脱水素させ、ｐ−イソブチ
ルスチレンを製造する工程。

工程（II）：前記工程（Ｉ）で得られたｐ−イソブチ
ルスチレンを、遷移金属錯体カルボニル化触媒の存在
下、一酸化炭素および水またはアルコールと反応させる
ことにより、α−（４−イソブチルフェニル）プロピオ
ン酸またはそのアルキルエステルを製造する工程。

以下、本発明の技術をさらに具体的に説明する。

本発明の方法における工程（Ｉ）は、ｐ−イソブチル
エチルベンゼンを脱水素することにより、ｐ−イソブチ
ルスチレンを製造する工程である。さらに詳しくは、酸
化金属脱水素触媒の存在下、ｐ−イソブチルエチルベン
ゼンのエチル基のみを選択的に脱水素してｐ−イソブチ
ルスチレンを製造する方法に関するものである。

脱水素触媒には、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、パラジウ
ム、白金、コバルト、ロジウム、イリジウム、ルテニウ
ム、クロム、バナジウム、ニオブ、モリブデン、チタ
ン、ジルコニウム、カリウム、アルミニウム、カルシウ
ム、マグネシウム、セリウム、セシウム、ルビジウムな
どの金属化合物があり、これらを適宜組み合わせたもの
も有効に利用しうる。好ましい触媒は、鉄、銅、クロー
ムの少なくとも１種を含む触媒である。特に好ましい酸
化鉄系触媒、銅−クロム系触媒などはｐ−イソブチルス
チレンへの選択性が高く、本発明の目的には有効であ
る。一般に、脱水素触媒は長時間使用しているとコーキ
ング等によりしだいに少しづつ活性が低下してくるの
で、その場合は触媒を、例えば500℃程度の高温で、空
気等でデコーキングすることにより、初期の活性を再現
することができる。また、必要であれば、200〜500℃の
温度で水素の流れの中に置くことによる水素処理を行っ
てもよい。

脱水素温度は、触媒の組成、接触時間、希釈モル比な
どに応じて400〜700℃好ましくは450〜650℃の範囲内で
選択することができる。反応温度がこの範囲より高くな
ると、ｐ−イソブチルスチレン生成反応との競争反応の
みならず、生成したｐ−イソブチルスチレンがさらに脱
水素されたりあるいは分解されるといった副反応が急激
に多くなり、ｐ−イソブチルスチレンの選択率が著しく
低下する。これはｐ−イソブチルエチルベンゼンの損失
が大きいだけでなく、生成物分布が非常に複雑になって
蒸留等によるｐ−イソブチルスチレンおよびｐ−イソブ
チルエチルベンゼンなどの分離が困難になるので好まし
くない。また、反応温度がこの範囲より低いと、ｐ−イ
ソブチルスチレンの選択率は高いが反応速度が著しく低
下して経済性が悪くなるのでこれも好ましくない。

脱水素反応によて生成するオレフィンは重合性である
ため、反応層中でのオレフィン濃度が高い状態を高温で
続けると、せっかつ生成したｐ−イソブチルスチレンの
一部が重合して損失となる。これを避けるためには、非
還元性ガス、例えば窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴン
ガス、スチーム、酸素ガスなど同伴させてオレフイン濃
度を希釈により下げることが有効である。ベンゼンなど
の脱水素されにくい溶媒で希釈することもできる。ま
た、脱水素の触媒活性を維持するあめに、反応層にスチ
ームを同伴して脱水素を行うのもよい。スチームの量に
は、特に制限はない。

脱水素工程（Ｉ）における反応形式は固定床、移動
床、流動床のいずれも用いても、本発明の目的を達成で
きる。

反応圧力は、上記反応条件下で生成したｐ−イソブチ
ルスチレンが気化しうる範囲であれば特に制限はない
が、通常常圧ないし10kg/cm²以下が経済的である。

本発明の脱水素工程（Ｉ）における原料ｐ−イソブチ
ルエチルベンゼンと触媒の接触時間は、0.005〜20秒、
好ましくは0.01〜10秒の範囲で適宜選択できるが、更に
好ましくは0.05〜５秒の範囲で選択するのが適当であ
る。接触時間がこれより短いと、反応率が低くて好まし
くない。また、接触時間がこれより長いと、生成したｐ
−イソブチルスチレンがさらに脱水素されるなどの副反
応が大きくなり、ｐ−イソブチルスチレンの選択率が下
がるので、これも好ましくない。反応形式、反応ガス組
成、触媒の組成、反応温度、あるいは原料ガスの予熱温
度等の種々の組合せの相違により、上記範囲内で適宜変
化せしめることができる。

さらに当然ながら、上記各工程を連続して行うことも
でき、また各工程をバッチ式で行うこともできる。いず
れにせよ本発明では、ｐ−イソブチルエチルベンゼンを
脱水素して目的物のｐ−イソブチルスチレンに効率良く
転化せしめることが肝要である。

以上、反応条件およびそれぞれの因子の反応に及ぼす
影響について述べてきたが、本発明の条件でｐ−イソブ
チルエチルベンゼンの脱水素を行うと、反応条件および
それぞれの因子の反応に与える影響については、ｐ−イ
ソブチルエチルベンゼンの転化率とｐ−イソブチルスチ
レンの選択率との関係でまとめることができることが本
発明者等の研究から明らかになった。すなわち、前記反
応条件下で得られるｐ−イソブチルエチルベンゼンの任
意の転化率ｘに対して、ｐ−イソブチルスチレンへの選
択率ｙは一次関数ｙ＝ax＋ｂ（ａ、ｂは触媒固有の定数）の関係にある。図１に、後述の実施例で得られたｐ−イ
ソブチルエチルベンゼンの転化率とｐ−イソブチルスチ
レンの選択率の関係（以後、脱水素性能直線と呼ぶ）の
例を示す。例えば、前記反応条件内で、ある条件を設定
すれば、そのときの転化率に対応する脱水素性能直線上
の点は、実際に得られるｐ−イソブチルスチレンの選択
率を示している。従って、使用する脱水素触媒の性能直
線に応じて、望みの選択率に対応するｐ−イソブチルエ
チルベンゼンの転化率を与えるような反応条件を選べば
良い。例えば、銅−クロム系触媒の場合、本発明におい
ては、ｐ−イソブチルエチルベンゼンの転化率を好まし
くは40重量％以下、さらに好ましくは30重量％以下に保
つのが適当である。また、酸化鉄系触媒の場合、本発明
においては、ｐ−イソブチルエチルベンゼンの転化率を
好ましくは70重量％以下、さらに好ましくは50重量％以
下に保つのが適当である。転化率がこれらの範囲を越え
ると、副生成物であるｐ−イソブテニルエチルベンゼ
ン、ｐ−イソブテニルスチレンのみならず、クラッキン
グ生成物も急激に多くなり好ましくない。転化率がこれ
らの範囲内の場合、転化率が低ければ低いほど選択率は
高くなるが、ｐ−イソブチルスチレンの生成率は前記転
化率と選択率の積であるから、あまり転化率を低くとる
のも、後に続く蒸留などによる未反応ｐ−イソブチルエ
チルベンゼンの分離回収操作にかかる負担が大きくなり
好ましくない。経済的には５重量％以上の転化率に保つ
のが適当であろう。

本発明の工程（II）では、工程（Ｉ）の方法で得られ
るｐ−イソブチルスチレンを、ヒドロカルボキシル化ま
たはヒドロエステル化によりｐ−イソブチルスチレンを
貴金属錯体触媒を用いてα−（４−イソブチルフェニ
ル）プロピオン酸またはそのアルキルエステルへ変換す
る。

上記のヒドロカルボキシル化またはヒドロエステル化
に使用される貴金属錯体触媒としては、パラジウム、ロ
ジウム、イリジウム等の貴金属錯体であり、特にパラジ
ウムの錯体である。これらの貴金属は、ハロゲン原子、
三価のリン化合物あるいはカルボニル錯化合物などとし
て一酸化炭素を配位子として含有するものが用いられ
る。貴金属、例えばパラジウムは、０〜２価のものが使
用される。

触媒の具体例としては、ビストリフェニルホスフィン
ジクロロパラジウム、ビストリブチルホスフィンジクロ
ロパラジウム、ビストリシクロヘキシルホスフィンジク
ロロパラジウム、π−アリルトリフェニルホスフィンジ
クロロパラジウム、トリフェニルホスフィンピペリジン
ジクロロパラジウム、ビスベンゾニトリルジクロロパラ
ジウム、ビスシクロヘキシルオキシムジクロロパラジウ
ム、1,5,9−シクロドデカトリエン−ジクロロパラジウ
ム、ビストリフェニルホスフィンジカルボニルパラジウ
ム、ビストリフェニルホスフィンパラジウムアセテー
ト、ビストリフェニルホスフィンパラジウム、ジナイト
レート、ビストリフェニルホスフィンパラジウムスルフ
ェート、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム
などが挙げられる。

触媒は、錯体として反応系に供給して使用することも
でき、また、配位子となる化合物を個別に反応系に供給
し、反応系内において錯体を生成させて使用することも
できる。

その触媒量は、ｐ−イソブチルスチレン１モルに対し
て0.0001〜0.5モル、好ましくは0.001〜0.1モルであ
る。また、配位子となり得る化合物の添加量はパラジウ
ム、ロジウム、イリジウムなどの錯体の核となり得る貴
金属１モルに対して0.8〜10モル、好ましくは１〜４モ
ルである。

ヒドロカルボキシル化反応またはヒドロエステル化反
応は、反応温度は40〜150℃、好ましくは70〜120℃で行
う。一酸化炭素圧は30〜700kg/cm²、好ましくは90〜500
kg/cm²の圧力で行う。また、反応を促進する目的で塩化
水素、三フッ化ホウ素などの酸を添加しても良い。

ヒドロカルボキシル化反応において、ｐ−イソブチル
スチレンを一酸化炭素および水の存在下で反応させると
α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸であるカ
ルボン酸が得られる。またヒドロエステル化反応におい
て、ｐ−イソブチルスチレンを任意のアルキル基を有す
る低級アルコールの存在下で反応させた場合、α−（４
−イソブチルフェニル）プロピオン酸の低級アルコール
エスエルが得られ、例えばメチルアルコールではα−
（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸メチルエステ
ルが得られる。

アルコールはメチルアルコール、エチルアルコール、
ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ
−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−
ブチルアルコールおよびイソブチルアルコールなどの炭
素数１〜４の低級アルコールであるが、好ましくはメチ
ルアルコールである。

ヒドロカルボキシル化反応またはヒドロエステル化反
応の終了後、反応物は好ましくは減圧下で蒸留分離すれ
ば、容易に目的化合物であるα−（４−イソブチルフェ
ニル）プロピオン酸またはそのアルキルエステルと触媒
とに分離することができる。回収された錯体触媒は再度
使用することができる。

α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸のアル
キルエステルが得られるときは、常法によりこれを加水
分解することによりα−（４−イソブチルフェニル）プ
ロピオン酸が得られる。

本発明の工程（Ｉ）の方法で得られる脱水素反応液
は、蒸留などによりｐ−イソブチルスチレンを分離し
て、あるいは反応液をそのまま、工程（II）の原料とし
て供することができる。特に、工程（II）の原料として
工程（Ｉ）の反応液をそのまま用いる場合、反応液中に
含まれる不純物であるｐ−イソブテニルエチルベンゼン
およびｐ−イソブテニルスチレンなどは、ヒドロカルボ
キシル化あるいはヒドロエステル化の反応に対して活性
であるが、本発明の方法によれば、これらの不純物のイ
ソブテニル基に対する活性がエテニル基に比べて驚くほ
ど抑制されることがわかった。すなわち、ｐ−イソブテ
ニルエチルベンゼンは上記反応条件下ではほとんど反応
せず、ｐ−イソブテニルスチレンについては、そのエテ
ニル基のみヒドロカルボキシル化またはヒドロエステル
化され、イソブテニル基の方はほとんど変化されない。
従ってこの場合、工程（II）の後、反応液を水素添加し
て蒸留などにより精製すれば、上記不純物はそれぞれ工
程（Ｉ）の原料となるｐ−イソブチルエチルベンゼンお
よび目的生成物のα−（４−イソブチルフェニル）プロ
ピオン酸またあそのアルキルエステルとして回収でき
る。このことは本発明の方法をさらに経済的な方法とす
る上で非常に重要なことである。

［発明の効果］本発明の方法は、ｐ−イソブチルエチルベンゼンのエ
チル基を選択的に脱水素してこれを効率よくｐ−イソブ
チルスチレンに転化せしめ、かつこのｐ−イソブチルス
チレンをヒドロカルボキシル化またはヒドロエステル化
することによって、工業的かつ経済的な実施を可能にし
たものである。

本発明の工程（Ｉ）の条件でｐ−イソブチルエチルベ
ンゼンの脱水素を行うと、高い選択率でｐ−イソブチル
スチレンを製造できる。従って前述したように、本発明
の方法で得られた脱水素反応液を、例えば水層と分液、
装後、蒸留などといった二〜三の簡単な単位操作だけ
で、高純度のｐ−イソブチルスチレンおよび未反応のｐ
−イソブチルエチルベンゼンが得られる。またこの未反
応ｐ−イソブチルエチルベンゼンは、回収して再び脱水
素の原料とすることができ、副生成物であるｐ−イソブ
テニルエチルベンゼンおよび／またはｐ−イソブテニル
スチレンは、水素転化してｐ−イソブチルエチルベンゼ
ンとして再び脱水素原料とすることもできる。また、前
述のように工程（Ｉ）の反応液をそのまま工程（II）の
原料として用いることもできる。

本発明の方法では、イソブチル基の骨格異性化反応は
実質上起こっておらず、ｐ−イソブチルスチレンの重合
反応も少ない。このことは経済的観点、すなわち本発明
の方法を安価にかつ経済的なものとするために重要なこ
とである。このような経済上大変有利な高価を実現し得
たのは、脱水素される可能性のあるイソブチル基とエチ
ル基を同時に持っているｐ−イソブチルエチルベンゼン
の、エチル基のみを高い選択率で脱水素し効率的にｐ−
イソブチルスチレンと成す技術を確立し、さらにこのｐ
−イソブチルスチレンを有効にα−（４−イソブチルフ
ェニル）プロピオン酸またはそのアルキルエステルに変
換する方法を確立し得たからである。

以下、実施例により本発明を詳述する。

［実施例］以下の実施例に示すように、脱水素工程（Ｉ）および
カルボニル化工程（II）を行った。

実施例No.1: ｐ−イソブチルエチルベンゼンの脱水素〔工程
（Ｉ）〕カリウムおよびクロムを助触媒とする酸化鉄系の脱水
素触媒（日産ガードラー（株）製、Ｇ−64A）を粒径1mm
〜2mmに調整し、内径12mm、長さ1mのステンレス管に20m
l充填した。

ｐ−イソブチルエチルベンゼン（以下、PBEと称する
ことがある）を10ml/hr、および水90ml/hrを、予熱管を
経て、温度550℃で触媒層に通し脱水素させた（触媒と
の接触時間0.2秒、ｐ−イソブチルエチルベンゼンに対
するスチームのモル比93）。脱水素物は冷却し、気液を
分離したのち、有機相についてガスクロマトグラフィー
によりｐ−イソブチルエチルベンゼンの転化率およびｐ
−イソブチルスチレン（以下、PBSと称することがあ
る）の選択率を確認した。

脱水素物の有機相は、主としてｐ−イソブチルエチル
ベンゼン、ｐ−イソブチルスチレン、ｐ−イソブテニル
エチルベンゼン（以下、EDSと称することがある）、お
よびｐ−イソブテニルスチレン（以下、VDSと称するこ
とがある）から成り、その組成は、表１のようであっ
た。

表１成分名含有率（重量％） PBE 69.3wt％ PBS 24.7wt％ EDS 2.2wt％ VDS 3.0wt％不明分 0.8wt％これから、ｐ−イソブチルエチルベンゼンの転化率は
31％、ｐ−イソブチルスチレンの選択率は83％であるこ
とがわかり、高い選択率でｐ−イソブチルスチレンに脱
水素されていることが確認できた。

脱水素物の各成分を分離し、Mass、IR、NMRで確認し
たところ、ｐ−イソブチルエチルベンゼンについては原
料に用いたものと全く同一であり、sec−ブチルベンゼ
ンやtert−ブチルベンゼンの生成は認められず、イソブ
チル基の異性化等の副反応は生じていないことを確認で
きた。またｐ−イソブチルスチレンについては、ブチル
基はイソブチル基であり、その置換位置はｐ−位であっ
た。

実施例No.2〜４実施例No.1に準じて、反応温度を変えて脱水素反応を
行った。得られた結果を実施例No.1の結果と一緒に表２
に示した。

実施例No.6〜10 実施例No.1に準じて、接触時間を変えて脱水素反応を
行った。得られた結果を表３に示した。

実施例No.11〜14 CuO43重量％、Cr20342重量％、SiO₂15重量％からなる
銅−クロム系の脱水素触媒を使用して、実施例No.1に準
じて、反応温度を変えて脱水素反応を行った。得られた
結果を表４に示した。

実施例No.16〜20 Cr20318重量％、CuO39重量％、ZnO38重量％からなる
銅−クロム系脱水素触媒を使用して、実施例No.1に準じ
て脱水素反応を行った。得られた結果を表５に示した。

実施例No.21:ヒドロカルボキシル化〔工程（II）〕実施例No.1で得られた脱水素反応液を蒸留により精製
して得られた純度97.8重量％のｐ−イソブチルスチレン
50g、ビスジクロロトリフェニルホスフィンパラジウム
5.5g、10％塩酸水溶液80g、それに溶媒としてトルエン8
0mlを500mlオートクレーブに入れ、攪拌しながら常温で
一酸化炭素により100kg/cm²まで加圧した後、120℃に達
するまで昇温しなが昇圧し、300kg/cm²まで加圧した。
反応によって一酸化炭素の吸収が無くなった後、24時間
反応を続けた。

反応終了後冷却して反応液を回収し、分液ロートで油
層と水層を分離し、油層を８％苛性ソーダ水溶液50mlで
３回抽出した後、抽出水溶液を分液後の水層と混合し、
塩酸を加えてpH2にした。しかる後にクロロホルム500ml
で３回抽出し、抽出液を減圧にしてクロロホルムを留去
してα−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸の淡
黄色の結晶52.3gを得た。ｐ−イソブチルスチレンの転
化率100％、α−（４−イソブチルフェニル）プロピオ
ン酸への選択率89.0％を得た。

実施例No.22 実施例No.1で得られた脱水素反応液202.43g、ビスジ
クロロトリフェニルホスフィンパラジウム5.5g、10％塩
酸水溶液80gを500mlオートクレーブに入れ、攪拌しなが
ら常温で一酸化炭素により100kg/cm²まで加圧した後、1
20℃に達するまで昇温しながら昇圧し、300kg/cm²まで
加圧した。反応によって一酸化炭素の吸収が無くなった
後、24時間反応を続けた。

反応終了後冷却して反応液を回収し、分液ロートで油
層と水層を分離し、油層を８％苛性ソーダ水溶液50mlで
３回抽出した後、抽出水溶液を分液後の水層と混合し、
塩酸を加えてpH2にした。しかる後にクロロホルム500ml
で３回抽出し、抽出液を減圧にしてクロロホルムを留去
してα−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸の淡
黄色の結晶50.2gを得た。ｐ−イソブチルスチレンの転
化率100％、α−（４−イソブチルフェニル）プロピオ
ン酸への選択率87.3％を得た。

実施例No.23:ヒドロエステル化〔工程（II）〕実施例No.1で得られた脱水素反応液を蒸留により精製
して得られた純度97.8重量％のｐ−イソブチルスチレン
70.4g、メタノール25.5ml、それに溶媒としてトルエン4
0ml、触媒としてPdCl₂0.0756g、助触媒としてCuCl₂0.02
92g、さらに配位子のトリフェニルホスフィン0.2161gを
200mlオートクレーブに入れ、攪拌しながら90℃に昇温
したのち、一酸化炭素で70kg/cm²の圧力に保ち、８時間
反応させた。反応終了後冷却し、反応液をガスクロマト
グラフィーで分析した結果、ｐ−イソブチルスチレンの
転化率99.6％、α−（４−イソブチルフェニル）プロピ
オン酸メチルエステルへの選択率90.9％を得た。

実施例No.24 実施例No.1で得られた脱水素反応液285.0g、メタノー
ル25.5ml、触媒としてPdCl₂0.0756g、助触媒としてCuCl
₂0.0292g、さらに配位子のトリフェニルホスフィン0.21
61gを500mlオートクレーブに入れ、攪拌しなが90℃に昇
温したのち、一酸化炭素で70kg.cm²の圧力に保ち、８時
間反応させた。反応終了後冷却し、反応液をがすクロマ
トグラフィーで分析した結果、ｐ−イソブチルスチレン
の転化率99.8％、α−（４−イソブチルフェニル）プロ
ピオン酸メチルエステルへの選択率88.9％を得た。

実施例No.25:メチルエステルの加水分解によるイブプロ
フェンの製造上記実施例23のα−（４−イソブチルフェニル）プロ
ピオン酸メチルエステル30グラムと10％の苛性曹達水溶
液150ミリリットルとを攪はんしながら還流させ約３時
間加水分解を行った。冷却後混合物を静置分離させ下層
の水相をノルマルヘキサンで洗浄した。

水相に５％塩酸を加えPHを２に調製し、分離した油分
をノルマルヘキサンで抽出し水洗した。ノルマルヘキサ
ンを減圧で蒸発分離し、淡黄色の粗イブプロフェン結晶
23.9グラムを得た。

粗イブプロフェンをノルマルヘキサン溶媒で再結晶さ
せ白色の精製イブプロフェン（融点75-76℃）結晶を20.
7グラムを得た。このもののスペクトルなどは標品と一
致した。

比較例No.1 実施例No.1とに準じて、ｐ−sec−ブチルエチルベン
ゼン（純度97.5重量％）の脱水素反応を行った。結果を
表６の通りであった。

表６反応温度（℃） 550 接触時間（秒） 0.20 スチームモル比 93 ｐ−sec−ブチルエチルベンゼン転化率（％） 43.4 反応物の組成ｐ−sec−ブチルエチルベンゼン 55.4wt％ｐ−sec−ブチルスチレン 6.5wt％ｐ−sec−ブテニルエチルベンゼン 13.3wt％ｐ−sec−ブテニルスチレン 14.6wt％不明分 10.2wt％

【図面の簡単な説明】

図は脱水素反応におけるｐ−イソブチルエチルベンゼン
の転化率とｐ−イソブチルスチレンの選択率の関係を示
す図である。図において、実線は本発明の実施例No.1〜
10を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０７Ｃ 69/612 // Ｂ０１Ｊ 23/86 ＸＣ０７Ｂ 61/00 ３００

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】次の工程（Ｉ）および工程（II）からなる
ことを特徴とするα−（４−イソブチルフェニル）プロ
ピオン酸またはそのアルキルエステルの製造方法。工程（Ｉ）;p−イソブチルエチルベンゼンを気相で酸化
金属脱水素触媒の存在下に、温度400〜650℃で脱水素さ
せ、ｐ−イソブチルスチレンを製造する工程。工程（II）；前記工程（Ｉ）で得られたｐ−イソブチル
スチレンを、遷移金属錯体カルボニル化触媒の存在下、
一酸化炭素および水またはアルコールと反応させること
により、α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸
またはそのアルキルエステルを製造する工程。
【請求項２】α−（４−イソブチルフェニル）プロピオ
ン酸アルキルエステルを常法により加水分解してα−
（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸を製造する請
求項１記載のα−（４−イソブチルフェニル）プロピオ
ン酸またはそのアルキルエステルの製造方法。
【請求項３】前記酸化金属脱水素触媒が鉄、銅、クロー
ムから選ばれる少なくとも１種の金属を含む酸化金属脱
水素触媒である請求項１記載のα−（４−イソブチルフ
ェニル）プロピオン酸またはそのアルキルエステルの製
造方法。