JPS59139344A - フタリドの相当するポリカルボン酸への変換方法 - Google Patents

フタリドの相当するポリカルボン酸への変換方法

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JPS59139344A
JPS59139344A JP59008388A JP838884A JPS59139344A JP S59139344 A JPS59139344 A JP S59139344A JP 59008388 A JP59008388 A JP 59008388A JP 838884 A JP838884 A JP 838884A JP S59139344 A JPS59139344 A JP S59139344A
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JP
Japan
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acid
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acetoxyphthalide
hydrogen
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JP59008388A
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ビスウエスワラ・ラオ・ダーバスラ
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Pharmacia and Upjohn Co
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Upjohn Co
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C317/00Sulfones; Sulfoxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/29Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with halogen-containing compounds which may be formed in situ
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/77Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D307/87Benzo [c] furans; Hydrogenated benzo [c] furans
    • C07D307/89Benzo [c] furans; Hydrogenated benzo [c] furans with two oxygen atoms directly attached in positions 1 and 3

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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、刹灼、なt9仕方法処関し、さらに1トシく
けある4虫のフタリド部分のカ、ル秩ポリカルボン酸へ
のイオン酸化、オルトジアルキル置撓基を有するある棟
の勇希族化合物のXI紀ンタリドー\の自動酸化方法、
この方法から/:Lr3(シだ内F別のシ1駄シフタリ
ドJ・τよびβ11に1シの2セ++σlj6化方法の
組み合せによる61記文−省族化合物の前記ポリカルボ
ン酸へσ)改良された変候方法に関する。
株々のポリアルキル的゛知カー箱族化合物の相当する力
省り大ノノルホ゛ン酪−\の変h1を虐む自動酸化方法
は、広< イv’、死され、しかも先行(〉報に」、9
℃・て文ギJで夾W1されている。載して、これらのす
べ又の方法により、完全に?化カルボン酸が直打に製造
される。
木Lt1特h1・第2.8 U 6.IJ 5ソ+3明
細1HにおいてBrueonらは、アリ―ル珈かアルキ
ル基およびアルキル基とツ1ルdぐニル暑有基(1−な
わちアルデヒド、F’i!、エステル)の、l訂み合ゼ
によってl、’/、′40されたジアリールメタン東た
はジアリールケトンを代表的にはM→、姪としてコバル
ト玲、促進剤として〃11肋族グトンを井1いてム1.
酷Rf故中でt舜素をもって相当するカルボンrlt<
 K #、化てきることを開7i1(−ている。
米国特約−第2.8.155.816最明Jlilil
舎において5afferらは、重金橋酸化角!lIJ!
#を元素状、仕置またはイオン形の伺ねかの臭素と絹み
合わせて用いて、浴液(好ましくは酢酸)中においてホ
リアルキル芳合族化合物を酸素をもって配化することに
よる芳香族ホリカルボン酸υ〕体造を開示している。
米国9−許第3.(J 8 [J、940最明1冶にお
いて5erresらは、重金属t1・化憩;&および臭
素の粕み合せの存在下に+lti! 鹸化性モノカルボ
ン酸の浴液中における、ジアリール置如メチレン基の相
当するジアリールクトンへの1v化を開示している。
米IMl’l?rtUR3,Ll 89.9 Ll 6
最明1ifl 貞において、5afferらは、止金属
侍昏化7!IIkおよび身、素錠の存在下に溶液中にお
いてアルキル11イ瑛男杏族化合物が酸化され大気1七
以上で行われる方法を開示している。
米国特許第3,652.59 ’8号最明1においてB
roadheadは、中でも上記米国特許k 2.83
3.816号明細書に危示された臭化マグネシウムを月
すζ媒として用いて、川−厳浴Y吹中において基質を酸
素をもって酸化することによって、徨々の2.2’、3
.3’−および3 、3’ 、 4 、4’−テトラア
ルキルジフェニルメタンの相当−Jる2、2’、3.6
’−および3 、3’ 、 4 、4’−テトラカルボ
ン酸へのiケ化を開示している。
Joneeら(米国1%針m 5,162.685最明
細十↑)は、ペルハロゲン化脂肪族カルボン酩の存在下
におけるアルキル芳る族化合物の鹸化について報告する
に当たり、0−キシレンの場合に、フタリドの伸々の卵
1合と共に0−トルイル酸が彫成されることをWめた。
しかしなから、キシレンのツタリドへの守全所化もキシ
レンの両メチル基のカルボキシル基への酸化も証められ
なかった。
上へ(゛の代表的先行技術にホζいて、ポリアルキル1
v換芳香族化合物の酸化方法により、アルキル基か同じ
芳香族環の隣接炭素原子上にない場合、芳香族酸の?i
め足な収率が与えられる。しかし7jからアルキル基が
hにオルトの関係にある(すなわち芳香族環の隣接炭素
原子上)場合、これらの先行技術の方法によって製進さ
れる完全酸化生成物の台数率は低い。
明らかに、第一のアルキル基のカルボキシル基への順化
は、牌接アルキル基の失活作用を有し、それによって第
二のアルキルの酸化を赴(スるかまたは完全Kf止させ
る。如して、アルキル基の出発叡およびr牧化の程度に
よって一酸、二限、三酸または四ぼを含有1゛る生すに
物の併合物か得られる。例えは、上記木1j71郷許第
3,652.598最明#IB mに記載された方法に
示された2、2′、6.6′−−rたは3 、3’ 、
 4 、4’〜テトラアルキルジフエニルメタンを酸化
する場合、41J当する糾(四W・は得られす、むしろ
−摩、二咳、三〜νおよび1彪がら/fる折合9勿が侍
らオシる。切ってJ9T望の匹1r暫の収率は低下し、
しかもh製ユ程は初会1になる。
これらの欠廣は、尚I@オドよひr鴇J±(111ゎち
iio”cから6りO’C−tでにおいてb Ll [
J 、、gb/in”叩で)において硝酸の使用か必要
な米h(躯1第3.Ll 7 B、279号および第4
,173.573号ψJa1にイ(′衣H’Jにl+、
41示されたように1す・用される試塾のやではるかに
ルしい配化チ件によって先行技iオ+において怜(・分
H′ソに克服された。坊ソIの1際の収率はM11記に
1iii+iじた(u4の方法からの収率よりも′1−
ぐれているか、一層きびしいも・・作東作か必要である
なセならは尚温および市川の反応味件下では、4116
分によって商1曲かつも干厄姉・な扛作か助狡されるか
らである。
Aτ、(べきことに、フタリド化合9勿のあるイ止−を
ま、水性アルカリ性次亜ハロケ゛ンl’J父塩のイ晶和
lIイメン酸化粂件の1に、4相当づ−る芳香族カルボ
ン酸に酸化できることが今や許いだされた。x ’+ 
tkI化生酸生成物する収率」dよび生hy!+/l糾
度は、i11記に置じた先行抜術の1自接自動キ・化よ
りもづ−ぐれているか、鉗f(−は硝1ノ・を用いる先
行抄蛸σ)方法よりもはるかに知びしく7象い。
関連方法に関して本発明堝か知っている1111−θ)
引例は、異7fつた・1Iil耕のフタリドにイメン飼
件の下で本オルトジ刀ルボンtVに無1ダ1蝋の生hV
物に11り化する米LI+l’i−’=’r= 4.5
23.7 LJ O最明九用■で’&’ 6nさらに、
芳香り腺の闘イを炭素〃)−子上に1西ル・されたジア
ルキル基を有するトる桟9Mの芳食〃久化合’f〃1は
矢1行Jシ卦1において前N[rθ)もθ)と同4i(
tであるか−主要唐が異なる自動酸化軸歯に伊された揚
台、この結果は相当するポリカルホ5ンO+ V月Ll
接ノ杉成で1.c<、ムしろアルカノイルオキシフタリ
ドの1目m形成であることも習いださJ’した。壬な斧
異は、lb;肪族・カルHクン酸票り水9勿の浴孜にお
ける目動r1走化の実施で、11Iる。岬水妙lは、わ
うかに6子奴よりももつと多くの伎割を果たし、こσ)
イシ割は、−Ftie&(硅+N1tlにB晶しられる
さらに、NIJUTシQ)工程は、編]み合されて、目
n Mc’の芳香族化合物ン、相当づる方舎族ホリカル
ボン醒″に硝酸の使用を助け/fから同時に先行液切1
ノの目動酸化方法をか4える収率および生成物糾ル°σ
)改良されたf%化方法を提供できる。
本発明による7狸の方法の絹み台上から生じるさらに予
ル1しない第11ルにおいて目動r4り化からの組成比
m合物を、解娘の11′1.去以外のVFi 邸7人し
に月1い下にイオン酸化が進むことが分かった。本36
明のこσ月mは、−ト記に呼側に論じられる。
o            ()          
      011 からなる式 (式中、上ではイ仄軟アルキルを衣わし、R1は水素お
よび繊状1p、嶽アルキルかりIよる朴から退はれ、A
とBは、単独では、水素および不活性+tl’ 3ター
基からなる相から独立に辿はれ、AとBは−ポ6でフェ
ニル壕に絶倫された芳41族杉な表わし、Xは−CO−
1−so2−1−〇−1および単結合からなる群から選
はれる) から選はれた6−アルカノイルオキシフタリドをそれぞ
れ式 %式% を有する相当するポリカルボン削に笈慄する方法を含み
、tifle方法は、前記6−アルカノイルオキシフタ
リドを水性アルカリ性次亜ハロゲン酊″地をもって醇化
することを特徴とする。
本発明はまた、 V           〜1 からなる式 (式中、R2およびR3は詠状低趣アルキルから独ヤに
泗はれ、Roの酵状1球級アルキルは、相当するR2黛
たはR3基より11向少1fいメチレンを傅する、Yば
−Co−1−8O2−1−〇−1単結合および−CH2
−からなる絹・から退ばれ、AおよびBはIII記と同
じM味を有するン から選はれた芳香族化合物を前記(1〕および+Ill
に足癖された相当する6−アルカノイルオキシフタリド
に変慄する方法も含み、MilV方法は、21面から8
1固までの炭素原子を有するJ招肋り矢モノカルボン酸
の伽水物を含む俗欣中でn1+記芳査族化合物な亜金属
酸化片1・妨および促進剤の存在下に酸素をもって自i
助「ト化することを特徴とする。
不発E14は、また6−アルカノイルオキシフタリド(
1)ホζよび([1をΔU当するホリカルボン酸(厘1
および(1v)に食切する方法において、前記出ブら化
合物(1)および(Illが芳香族化合物(Vlおよび
(Vllをそれぞれ(’I1.t、−よび(III K
駕換する前記にν1矩された自動酸化方法によって製造
びれる笈捩方法ンも含む。
本発明は、また前記式tUtにか1.矩された肋油、な
3−アルカノイル−オキシフタリドを′4) 含す。
「低紛アルキル」の用d8は、メチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、アミル、ヘキシル、ヘプチル、オクチルの
ような1個から81同までの炭素原子を有するアルキル
およびそれらの異性体形を意味する。
「n尿状但糾アルキル」の用Haは、11「記の同じ炭
素原子のfllJ限を有するか前記の紛状アルキル基に
隔別されたアルキルを湘豚1゛る。
「不活性画俟基」の用61Iは、カルボン配生成物また
は7タリドとは反応せす、そうでなけれは酸化方法を妨
名しない仔冶の的換基を無味し、しかも、^ill己に
χε軸された恢ル)アルキルおよび賄j状1代籾アルキ
ルの両名を代表的に含6、ハロ、すなわちクロロ、ブロ
モ、フルオロおよびヨード、メトキシ、エトキシ、プロ
ポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルメキシ、
ヘラ0チルオキシ、オクチルオキ7などそれらのL1タ
ユk、形ン仏む1個から8個までのk 素/J(子の゛
fルコキシ、シアノ、−8o31(、−coos、  
−cooh (式中、Rは1仄藪アルギル、アリール、
アラルキル、シクロアルキルを示ず] などを含む。
「芳:Vf族杉」の用6Hは、得られた六−1金庫かナ
フタリン、フェナントレン、アントラセン、ンルオレン
、アセナフテンなどを代表的に含むようにフェニル#に
縮台芒れた仙の芳養族辰化水素残基を漸味する。
「−B(金属醇化片P媒」の用紹は、bJ変ハ、・予価
状jぬで、しかも芳香族核上に直侠された世級アルキル
基のカルボン酸基への自動nU化馨片e媒できる几累状
、化合捷たはイオン形の倒れかで存在し得る重金属にお
いて、前記庫金噸は、マンガン、コバルト、ニッケル、
クロム、バナジウム、モリブデン、タングステン、スズ
およびセリウムを含む1.小金属をか味する。
「促進剤」の用語は、夏金属bz化片1媒と組み合せて
、前記の自動酸化速度を増大できる除加物を意味する。
本発明により、生B9 したポリカルボン酸生by!吻
(劃および(IVIは、ホリエステル車合体およびアル
キドの製んにおいて中IN、1体として有用でル)るか
、イl当する紫ビ水物の処造ににに有用であり、この輿
(1水物1は次いでポリイミド、ポリアミド、ボリアば
トイミド、エポキシ柄脂用硬化剤なとの製造において中
間体として有用である。この盾について、本発明により
製造されたテトラカルボン酸(バ)から製造された二無
水物は譬に有用である。
フタリド化合物lは、前記の用愈に使用できる相当する
ポリカルボンrM(鳳iおよびtIVI用の出発9勿賀
として特に有用である。
本発明による個々の方法は、以下方法Aおよび方法Bと
呼はれる。この7独の方法の組み合せ(この組み合せも
本発明による)Kよって貌明のために単一のオルト−ジ
アルキル敏換ベンゼンから出発して下記の図式 フタル酸 (式中、R2、R3、R1およびRは目11記に定路さ
れた通り) によって示すことができる。すへて前記に却、定された
ように、オルトージアルキルーペンセ゛ンはfVlおよ
び(VIlの代表であり、7タリドは+1+および(I
llの代表であり、一方フタル酸は(11および(IV
Iの代表であると理解されたい。
方法A 芳香す、化合物(Vlおよび(vl;の相当する3−ア
ルカノイルオキシフタリド(1)および(IIへの自小
力酸化は、既知の車金属酸化列・1;媒および促進剤の
存在下に酸素または空気のような酸素含有ガスを用いて
浴液中において行われる。しかしなから、本方法Aの納
規性は酢液酸化を行う溶媒の癌択にある。
襲(べきことに、浴液酸化を行う、i11記に赳1足さ
れた抽知の酸ヅ沖水物の1デ用によって先行移相の方法
に比へて自動齢化の紛均および得られた生成物に短!J
v的変化か生じる。アルキル基R2およびR3が1@接
カルボン酸に酸化される代わりに、6−アルカノイルオ
キシフタリドが形成される。同時に、無水物溶媒は、フ
タリド環上にあるアルカノイル基(R1が無水物のアル
カノイル基に相当するように脱水沖]およびアセチル化
剤の両者として伽jく。
本発明がどのような理論的8kによって束?#されるこ
とを望オないが、(V)および(v))のオルト−ジア
ルキル基(R,jrfよびR3)モル当被当たり、無水
吻約3モル当開が必要であると考えられる。(Vl、m
lからfll、(Illへの経路は、前記と同じオルト
−ジアルキル置換ベンセ゛ンのモデル化合il&+を用
い、かつR2アルキル基の自動酸化を出発して、下記の
ように模式的に表わすことかできる。
蛛状低級アルキル基Rz(’ffたはR3のイ1」れか
か最初に反応する)がメチル以外の場合、こσ)基は芳
香族環の隣接のメチレンにおいて酸化され、しかも得ら
れたフタリドの低級アルキル基R1は、R2より1個少
ないメチレンな有するアルキルを表わすことは当業者に
明らかである。
これに関して、6−アルカノイルオキシフタリド(11
および(Illの幾例異性体は、基R2またはR3の(
pJれが最初に酸化されるか、およびもち論、存在すれ
はフタリドに必景な分子配座を与えて異性体形成を生じ
るベンゼン環上の置例基の性質によって、本方法Aによ
り形成できる。本発明による(Vlおよび(vl)の自
動酸化によって、フタリド(1)および(n+が反応生
成物の主割合として生成される。同時に、無水物の形の
完全酸化ポリカルボン酸は、少割合で形成される。概し
て、フタリドは、ホリカルボン酸岬、水物よりも少なく
とも60%のモル割合多く形成される。それにもかかわ
らず、全自動酸化方法は、フタリドまたは完全酸化カル
ボン酸無水物の形にせよ、部分酸化生成物かはとんとな
いかまたは全くなしに完全1移化生ル又物を与える。′
さらに、伸にポリカルボン酸(〕1σ終の所望製品であ
る揚台、転化達は90%を越えしかも製品収率は90チ
を十分に越えて全転化棒ホ・よび収率は非餡に尚い。
本発明において使用′1〜る無水物の好fしい棟部は、
2個から4個までの炭素原子を有する)lFt肋族士族
モノカルボン酸11I類であり、無水11C酸および無
水プロピオン酸が最も好ましい。
顧して、無水物は化合物(Vlオ6よび(Vl)用の冷
奴として−くに十分な量で用いられる。任おのt−yr
足の出元化合物傾ついて最適のh定量は、試行卸腺によ
って容易に法足できる。しかしなから、iiJ記のよう
に、しかも、全プロセスで化学的役割を果たす(2)え
に、オルト−ジアルキル化合物の幽門か分子量をその中
に含まれたオルト−ジアルキル基の対の鶴で除1ことに
よって定義される、(V)および(■lのオルト−ジア
ルキル基モル嶺慣゛当たり少なくとも3モル当量か存在
するような旬゛で無水物を用いるのが五本11である。
好ましくは、加水物は、前記よりも約1Uモル%から約
50[Jモルチまで力1°L+ 51!11で月1いら
れ fi、李も好ましくは、約10モル係から約60モ
ルラ蜘狙1で用いられる。
本発明による自動酸化の好才しい俗欣iik境は、前記
に足表されたツ11ト水物と、211ωから81同まで
の炭素原子を有する脂肪族モノカルボン酸の組み4ゼ−
な宮む。この神朋内の好ましい州み合せは、2閂から4
個までの炭素原子を有する無水物と、相当するモノカル
ボン酸を5み、自り陶と′)+++水r、y+= rv
z。
およびプロピオン酸と無水プロピオンl寝の組み合せが
最も好ましい。
任湘の所矩の組み合せにおいて、前記の無水物Jに対す
る最小必要条件が存在する限り、無水物とモノカルボン
酸の割合はぼ要ではない。酸は、無水物の京旬の約10
1量チから約500油量係までの重量恥囲内、好ましく
は約50重量%から約250重量%徒での恥囲内で有利
に用いることかできる。
脂肪族モノカルボン酸無水物の例示は、無水酢酸、無水
プロピオン酸、無水酪酸、無水イン酪酸、″無水吉操酸
、カプロン酸無水物、ヘプチル酸無水物、カプリル1v
無水物などがある。jIl11水物の中で、無水酢酸、
割水プロピオン酸および靜水陥版が好ましい。
脂肪酸カルボン酸の例示は、酢酸、プロピオン酸、酪酸
、イソ酪酸、吉卑ト、カプロン酸、ヘプチル酸、カプリ
ル酸なとである。酬の中で、自「酸、プロピオン酸、お
よび酪酸が好ましい。
特別に好ましい組み合せは、無水酢酸および酢酸を含む
本発明忙より自動酸化される好葦しい芳香族化合物は、
式(■)(式中、R2およびR3はイーへ又の鳩舎メチ
ル)を有し、従って、相当して生成された(Illは水
素に寺しいR1を有する。
芳香族化合物(Vlの例示はO−キシレン、0−ジエチ
ルヘンゼン o −シ、fロピルペyf’ン、0−ジブ
チルーペンセ゛ン、0−ジペンチルベンゼン、O−シヘ
キシルベンセン O−9へテチルーベンゼン、O−ジオ
クチルペンセ゛ン、1−メチル−2−エチルペンセ゛ン
、4−クロロ−0−キシレン、4−メトキシ−0−キシ
レン、4−ブロモ−〇−キシレン、6,4−ジメチル安
息含酸、プンイドクメン、ジュレン、など、2.3−ジ
メチルナフタリン、2.3−ジメチルナフタリン、2.
6−シメチルー5−クロロナフタリン、2.3.6.7
−チトラメチルーナフタリン、1.2.5.6−チトラ
メチルナフタリン、1.2−ジメチル−アセナフテン、
9.10−ジメチルフェナントレン、2.6−シメチル
ーフルオレン、2.3.6.7−チトラメチルフルオレ
ンなどである。
芳香族化合物(vl;の例示は2.2’、3.3’−テ
トラメチルビフェニル、2.2’、3.3’−テトラエ
チル−ビフェニル、2.2’、3.3’−テトラブチル
ビフェニル、5.6’、4.4’−テトラメチルビフェ
ニル、5 、3’ 、 4 、4’−テトラエチルビフ
ェニル、6.4−ジメチル−3’、4’−ジエチルビフ
ェニル、2.2’、3.5’−テトラ−メチルジフェニ
ルメタン、2.2’、5.5’−テトラエチルジフェニ
ルメタン、2.2’、3.3’−テトラブチルジフェニ
ルメタン、2.2’、3.3’−テトラオクチルジフェ
ニルメタン、2.3−ジメチル−7,5’−ジエチルジ
フェニルメタン、6・6′・4・4′−テトラメチルジ
フェニル−メタy、3.3’、4.4’−テトラエチル
ジフエニルメタン、2.7.5゜6′−テトラメチルジ
フェニルエーテル、2.’2’。
3.3’−+)ラーエチルジフェニルエーテル、3 、
3’ 、 4 、4’−テトラメチルジフェニルニーチ
ル、3 、3t 、 4.4.−テトラエチルジフェニ
ルエーテル、2.2’、3.3’−テトラ−メチルジフ
ェニルスルホン、2.2’、3.3’−テトラエチルビ
フェニルスルホy、3.3’、4.4’−テトラメチル
ジフェニルスルホン、5.5’、4.4’−テトラエチ
ルジフェニルスルホン、3.5’、4.4’−テトラ−
ブチルジフェニルスルホy、3.4−ジメチル−3’ 
、 4’−ジエチルジフェニルスルポン、2、z、3.
3’−テトラメチルベンゾフェノン、2.7.3.3’
−テトラエチルベンゾフェノン、5 、5’ 、 4 
、4’−テトラメチルベンゾフェノン、3 、3’ 、
 4 、4’−テトラエチルベンゾフェノン、3.6′
−ジメチル−4,4′−ジエチルベンゾフエノンなどか
ある。
本発明による方法Aの好ましい実施態様においては、(
■)の下に前記に示された芳香族化合物は相当する新規
なフタリド(mlに変炉される。特に好ましい実#1態
様は、+I’llがテトラアルキルジフェニルスルホン
およびテトラアルキルベンゾフェノンであるものである
本発明により製造さtまた6−アルカノイルオキ7−フ
タリド(1)の代表であるが限定しないものは6−アセ
トキシ7タリド、6−メチル−6−アセトキシフタリド
、6−エチル−6−アセトキシフタリド、6−プロピル
−6−アセトキク−フタリド、6−プチルー6−アセト
キシフタリv、6−アミル−6−アセトキシーフタリド
、ろ−へキシル−6−アセトキシフタリド、6−へブチ
ル−6−アセトキシーフタリド、3−7’ロバノイルオ
キシフタリド、6−プロノイルオキ7フタリド、6−ペ
ンタノイルオキシフタリド、6−ヘキサノイルオキシフ
タリド、6−ヘプタノイルオキシフタリド、6−オフタ
ライルオキシ−フタリド、6−メチル−6−プロパノイ
ルオキシフタリド、6−ブチル−6−ブロパノイルオキ
シフタリド、5−クロロ−3−アセトキシ7タリド、5
−ブロモ−6−アセトキシフタリド、5−カルボキシ−
6−アセトキシフタリド、ジュレンから誘4さねた相当
するビス−3−アセトキシフタリド、2゜6−シメチル
ナフタリンから誘導さねた相当する6−アセトキシフタ
リド、2.5.6.7−チトラメチルナフタリンから誘
導さネタ相当するビス−6−アセトキシーフタリド、1
.2−アセナフテンから誘導された相当する6−アセト
キシフタリドなどである。
3−アルカノイルオキシフタリド(n)の代表であるが
限定しないものは、4 、4’−ビス(6−アセトキシ
フタリド)、4.7′−ビス(6−アセトキシフタリド
)、7.7’−ビス(3−アセトキシ−7タリド)、4
.4′−ビス(3−プロパノイルオキシフタリド)、4
.7’−ビス(3−プロパノイルオキ7フタリド)、7
.7’−ビス(6−プロパノイルオキシ−フタリド)、
5.5’−ビス(6−アセトキシフタリド)、5.6’
−ビス(6−アセトキシフタリド)、6.6’−ビス(
6−アセトキシフタリド)、4.4’−メチレンビス(
6−アセトキシフタリド)、4.7−メチレンビス(3
−アセトキシフタリド)、7.7’−メチレンビス(6
−アセトキシーフタリド)、7,7′−メチレンビス(
6−プロパノイルオキシフタリド)、5゜5′−メチレ
ンビス(3−アセトキシフタリド)、5.6′−メチレ
ン−ビス(3−アセトキシフタリド)、6.6’−メチ
レンビス(′5−アセトキシーフタリド)、4.4’−
オキシビス(3−アセトキシ7タリド)、4.7′−オ
キシ−ビス(3−アセトキシフタリド)、7.7’−オ
キシビス(5−アセトキシフタリド)、5.5’−オキ
シビス(6−アセトキシフタリド)、5.6’−オキシ
ビス(6−アセトキシ、−7タリド)、6.6’−オキ
シビス(6−ア七トキシンタリド)、4.4’−スルボ
ニルビス(3−アセトキシフタリド)、4.7’−スル
ホニルビス(3−アセトキシフタリド)、7゜7′−ス
ルホニルビス(3−アセトキシ7タリド)、4 、4’
−スルホニルビス(3−7’ロバノイルオキシ7タリド
)、4.7′−スルホニル−ビス(6−ブタノイルオキ
シフタリド)、4.7’−スルボニルビス(3−ペンタ
ノイル−オキシフタリド)、7.7’−スルホニルビス
(3−7’ロバノイルオキシフタリド)、7.7’−ス
ルホニルビス(3−1”タノイルオキシ7タリ)’)、
7.7’−スルホニル−ビス(6−に/タノイルオキシ
フタリド)、7゜7′−スルホニルビス(3−ヘキサノ
イル−オキシフタリド)、5.5’−スルホニルビス(
3−7セトキシフタリド)、5.5’−スルホニルビス
(3−プロパノイルオキシフタリド)、5.5’−スル
ホニル−ビス(3−ブタノイルオキシフタリr)、5 
、 !5’−スルホニルビス(3−ペンタノイル−オキ
シフタリド)、5.5’−スルホニルビス(3−ヘキサ
ノイルオキシフタリド)、5.5’−スルホニルビス(
6−へブタノイルオキシフタリド)、5.6’−スルホ
ニル−ビス(3−アセトキシフタlJt’)、5.6’
−スルホニルビス(6−プロパノイルオキシ−フタリド
)、5.6’−スルボニルビス(6−ブタノイルオキシ
フタリド)、6.6’−スルホニルビス(6−アセトキ
シ7タリ)’)、6゜6′−スルホニルビス(3−プロ
パノイルオキシフタリド)、4.4’−カルボニルビス
(5−アセトキク−7タリド)、4.4’−カルボニル
ビス(3−プロパノイルオキシ7タリド)、4.A’−
カルボニルビス(6−ブタノイルオキシフタリド)、4
.4′−カルボニルビス(3−ペンタノイルオキシフタ
リド)、4.7’−カルボニルビス(3−アセトキシ−
フタリド)、4.7−カルボニルビス(3−プロパノイ
ルオキシフタリド)、4.7’−カルボニルビス(6−
ブタノイルオキシフタリドχ7.7’−カルボニル−ビ
ス(3−ア七トキシフタリド)、7.7’−カルボニル
ビス(6−プロパノイルオキシ−フタリド)、5.5’
−カルボニルビス(6−アセドキシンタリド)、5.5
′−カルボニルビス(3−7’ロバノイルオキシフタリ
ド)、5.5−カルボニル−ビス(6−ブタノイルオキ
シフタリド)、5.5’−カルボニルビス(3−ペンタ
ノイル−オキシフタリド)、5.6’−カルボニルビス
(3−アセトキ7フタリド)、5.6’−カルボニルビ
ス(6−ブタノイルオキシフタリド)、5.6’−カル
ボニル−ビス(6−ペンタノイルオキシフタリド)、6
.(5’−カルボニルビス(6−アセドキシー7タリ)
’)、6.6’−カルボニルビス(6−プロパノイルオ
キシフタリド)、6.6’−カルボニルビス(3−ブタ
ノイルオキシフタリド)、6.6’−カルボニル−ビス
(3−ペンタノイルオキシフタリド)などがある、 前記のろ−アルヵノイルオキシフタリドの中、ポリカル
ボ/酸への以後の酸化における中1自1体として好まし
いものは、式(IJ)に楓するジフタリVの新規な種類
である。前記の中スルボニルビス(フタリド)およびカ
ルボニルビス(フタリド)が特に好ましい。
自動酸化方法は、当業界で既知の前記に定義さねた任意
の型の止金属酸化触媒の存在下に行ゎハる。重金属は元
素状微粉細形または他の化合形で使用できるが、金籾イ
オン自体が与えらゎる形で金属を用いるのが有利である
ことが分かった。
本発明により使用できる重金属触媒の代表は、酢酸マグ
ネシウム、酢酸コバル) 、Dm=7ケル、酢酸クロム
、酢酸バナジウム、酢酸モリブデン、酢酸スズ、モリプ
デ/酸アンモニウム、ヒドロキシキノリ/コバルトであ
る。
重金属酢酸塩が好ましく、酢酸第一コバルトが特に好ま
しい。
任意の所定の反応において最も有効かつ経済的な触媒の
量は試行錯誤試験により描業渚によって容易に決定でき
る。概して、触媒は、用いた出発芳香族化合物のモル当
たり約1モル係から約15モル頭までの角゛で用いられ
る。
触媒は、約4モル係から約10モル頭までの量で用いら
iするのが好ましい。
前記に定義さJまた促進剤は、全自動酸化速度を増大さ
せるかあるいは方法を助長することが分かる任意の添加
剤でありイ4ψる。
促進剤の代表であるが限定しな(・ものは、メチルエチ
ルケトン、オゾン、酢酸ジルコニル、酢酸ナトリウム、
酢酸カリウム、酢酸バリウム、酢酸亜鉛、眺酸カリウム
、二酸化チタン、臭化水素、臭化アンモニウム、臭素酸
カリウム、テトラブロモエタン、臭化べ/ジル、臭化カ
リウム、臭化ナトリウムのような臭素源なとである。ま
た臭素は臭化マグネシウムなどのようにそ第1自体触媒
として同じ化合物に与えることができる。
促進剤として好ましいものは、臭素源を与える化合物、
特に臭化カリウム、臭化ナトリウムのようなイオン性臭
素などである。
使用する促進剤の量は、広い限界内で変わり得るが、最
も有効な結果を与える任意の所定の促進剤量は試行錯誤
によって容易に決定できる。
概して、促進剤は、使用する出発芳香族化合物のモル当
たり、約1モル係から約15モル頭までの量で用いられ
る。
多くの場合、触媒および促進剤を等モル割合で使用する
のが有利である。
自動酸化反応は、先行技術に記載さねた代表的反応方法
および装置を用いて容易に行われる。
大気圧に開放された実験用ガラス器具から高圧に耐えう
る密封オートクレーブまでの範囲の任意の型の反応器を
使用できる。使用する特別の装置は、酸素含有ガスが加
圧下であるか否かに太いに依存する。こねについて、酸
素は純気体の形または空気自体を初め他の不活性ガスと
混合できるかあるいは圧縮空気などであり得る。
酸素は、純気体の形であり、しかも大気圧から反応混合
物よの酸素の正圧を保つに丁度十分に高い圧力までの範
囲で用いられるのが好ましい。反応混合物は、機械攪拌
のよう1【撹拌手段によって攪拌されるのが好ましい。
自動酸化は、使用する触媒、使用する無水物溶媒または
その酸との混合物および所望の自動酸化速度に太いに依
存して約50℃から約250℃までの温度範囲内で行わ
わるのが有利である。酸化は、温度約100°Cから約
150°Cまでで行わねるのが好ましい。
芳香族炭化水素の1タリドへの最適変換を行うに要する
時(143は、使用する基質および無水物/酸混合物に
よって変わる。また、この変動要因は本発明について限
定しないが、しかし試行錯誤法によって当業者により容
易に決定3hる。。
自動酸化の進行は、任意の適当な分析技術を用いて研究
ができる。しかしながら、特に簡単かつ正確な方法は反
応混合物から周期的にアリコート試料を取り出して、こ
の試料のプロトン核磁気共鳴スペクトルを測定すること
を含む。芳香族環に隣接する脂肪族プロトンの変化およ
び(または)消失およびフタリド特有のプロトンの出現
は、全モルチ変換の迅速な目安を与える。
反応の進行、さらに詳しくは出発物質に対する生成物の
実際の重量%濃度を分析する他の適当な手段は高圧液体
クロマトグラフィー(HPLC) Kよるアリコート試
料の分栢である。
〔ジエイ・ジエイ・カークランド(J、J。
Kirkland ) 1mのモダーン・プラクテイス
・オプ・リキッド・クロマトグラフィー(Modern
Placzice of Liquid Chroma
tography  ) 、1971、ワイリー・イ/
ターザイエンシズ・デイビヅヨノ會オプ・ジョン・ワイ
リー・アンド・サンズーインコーボレーテツト、ニュー
ヨーク州、ニューヨーク所在を参照さまたい〕。
薄層クロマトグラフィー(TLC)および気−液クロマ
トグラフイー(GPC)などの、反応を監視する他の方
法もまた有用である。
さらに、このような分析法は、例えば芳香族環に隣接の
脂肪族プロトンに特有のプロトンの完全消失によって証
明さ引るような、自動酸化を適当に停止する時期を決定
する簡単な手段を与える。
前記7の操作により生成された3−アルカノイルオキシ
フタリドは、反応混合物から容易に単離され、しかも既
知の方法で純粋な形で得ることができる。同時に、任意
のボ°リカルボン酸無水物が形成さねた場合、このポリ
カルボン酸無水物もまた酸のナトリウム塩への変換およ
び混合物からの水による抽出次いで遊離酸への変換、あ
るいは、望むならは既知の方法によって無水物にもどす
ような既知の方法によって単離できる。
例示的には、溶媒無水物またはその酸との混合物は蒸留
操作によって除くことができ、7タリドおよび無水物は
、その純物質が触媒および促進剤から有機溶媒による抽
出に続いて既知の方法による溶媒の除去によって取り出
すことのできる粗製形で単離できる。
あるいは、溶媒を含む反応混合物は、フタリドおよび無
水物を固体として沈殿させる非溶媒をもって処理し、次
いでこの固体を既知のろ過技術によって捕集できる。ポ
リカルボン酸無水物は、前記の抽出操作によって分離で
きる。
方法AおよびBの組み合せに関して下記に詳細に論じら
ねる好ましい実施態様において、溶媒は既知の蒸留方法
により簡単に除かねて触媒および促進剤を不純物として
、フタリドおよび夕景のポリカルボン酸無水物と共に含
有する粗反応生成物を与え、この粗反応生成物は、こわ
以上の処理なしに両生放物の相当するポリカルボン酸へ
の変換の方法Bにおいて有利に使用される。
方法B 化合物(1)および(II)のイオン酸化は、アルカリ
性次亜ハロゲン酸塩水沼液において行われて相当するカ
ルボン酸(m)および(IV)を形成する。この方法の
特別の利点は、酸化が室温およびそれ以下の低温におい
て進むことである、 例示的に前記で使用された、モデルの5−アルカノイル
オキシフタリドを用いて、本発明によるイオン酸化は、
下記 0 〔式中、RおよびR1は、前記に定義された通り、MO
X (式中、Xは塩素、臭素およびヨウ素のようなハロ
ゲンを表わし、MはナトリウHチウムおよびカルシウム
のようなアルカリまたはアルカリ出金属を表わす)は次
亜ノ・ロケゞノ酸塩反応体を表わす〕 のように図式的に表わすことができる。
本発明による方法Bの好ましい実施態様において、前記
式(11)を有する好ましい種類の新規なシフタリドは
、和尚するテトラカルボン酸(IV)に酸化される。
特に好ましい実施態様は、出発シフタリドがそわそわの
群の異性体混合物を含むスルホニルビス(フタリド)お
よびカルボニルビス(フタリド)であるものである。
この方法により製造された芳香族カルボン酸は、フタル
酸、4−ノ・ロデノフタル酸(塩素、臭素、ヨウ素、フ
ッ素のような)、4−メトキシフタル酸、トリメリド酸
、ざロメリト酸、ナフタリン−2,6−ジカルボン酸、
ナフタリン−2,3,6゜7−テトラカルボン酸、アセ
ナフテン−1,2−ジカルボン酸、2.2’、5,6′
−ビフェニル−テトラカルボン酸、5.5’、A、A’
−ビフェニルテトラカルボン酸、3.3’−メチレンビ
ス(フタル酸)、4.4′−メチレン−ビス(フタル酸
)、6゜3’、4.4’−ジフェニルエーテルテトラ−
カルボン酸、2.2’、3.3’−ジフェニルエーテル
テトラカルボン酸、2.2’、3.3’−ジフェニルス
ルホンテトラカルボン酸、3.3’、 4.4’−ジフ
ェニルスルホンテトラカルボン11.2.2’、 3.
5’−ベンゾフェノンテトラカルボ/酸、i5’、4゜
4′−ベンゾフェノン−テトラカルボン酸などの代表的
なものがあることは当業者に明らかである。
この方法Bの実施において、3−アルカノイルオキシ−
フタリドは、アルカリ性次亜ノ10デン酸塩水溶液に分
散または好ましくは溶解さね、得らねた生成物は、攪拌
される。反応溶液は、下記の方法で反応の途中にアルカ
リ性側に保+iる。
水性アルカリ性次亜ハロゲン酸塩が別工程で製造さねて
フタリドに加えられるかあるいげ、適切な元素状ハロゲ
ンを水性アルカリ性フタリドの反応溶液に直接加えるこ
とによってその場で製造されるかについて操作様式は全
く任意である。操作の容易な限り、次亜ハロケ9ン酸塩
をその場で製造するのが好ましい。
次亜ハロゲン酸塩は、フタリドの轟音が、その分子量を
分子中のフタリド環の数で除すことによって定義された
、フタリド当量轟たり約0.75モルから約2.0モル
の範囲内で有利に用いられ、フタリド当量当たり約1.
0モルから1.5モルまでの範囲内で好ましく用いられ
る。
使用さねる次亜ハロゲン酸塩は、イオン酸化を行うため
に先行技術において用いらねた既知の物質の何ねか1種
であってもよく、しかも、次亜塩素酸ナトリウム、次亜
臭素酸ナトリウム、次亜ヨウ素酸ナトリウム、次亜塩素
酸カリウム、次亜臭素酸カリウム、次亜ヨウ素酸カリウ
ム、次亜塩素酸カルシウム、次亜臭素酸カルシウムおよ
び次亜ヨウ素酸カルシウムがある。例示的例の中で、次
亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウムおよび次亜塩
素酸カルシウムが好ましい。
前記のように、ハロゲン試鈷、例えば塩素を、次亜ハロ
ゲン酸塩の所定割合を製造するに必要な量に達するまで
水性塩基中のフタリド浴液に単に加えることによって次
亜ハロゲン酸塩をその場で製造するのが好ましい。
水性塩基は、当業者に既知の強無機塩基の何れかである
ことができ、このような試薬の代表的なものは、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどであ
る。塩基試薬および次亜ハロゲン酸塩は同じ陽イオンを
有するのが適当であり、こねは次亜ハロデフ酸塩がその
場で製造さねた場合である。
溶液をアルカリ性に保つために用いられる塩基性試薬の
特定量は、酸化さハるフタリド環の数、次亜ハロr:/
酸塩がその場で生成されるか否かなどのような要因によ
って若干変わる。しかしながら、反応溶液のアルカリ性
を保ちしかも適宜そゎを調節する塩基の必要量を求める
のは簡単なことであ札 単に指標としてであるが限定量としてではなく、塩基試
薬は、フタリド当量当たり少なくとも約4当量の水準で
用いることができる。次亜ハロゲン酸塩がその場で製造
さハる場合は、次亜ハロゲン酸塩の↓造にi6ける塩基
の消費のために、過剰の存在が特に有利である。例えは
、塩素との反応からM造さハた次亜ハロダン酸ナトリウ
ム各当量について水酸化ナトリウム2当量が必要である
酸化は、攪拌および加熱の可能な任意の適当な容器中で
行われる。イオン反応が行わiする温度は、驚異的に温
和であり、しかも出発フタリド、特にその純度および酸
化に触媒作用をおJ:はすと考えられる成分の存在によ
って若干変わる。この成分およびその存在の情況は下記
に論じられる。酸化は、約0℃から約ioo’cまで、
好まし、くけ約20℃から約75℃までの温度において
行ゎねるのが有利である。
酸化の進行は、方法人について前記に記載さねた同じ分
析操作を用いて追跡できる。 TLC分析は反応の進行
および完了を求める簡単かつ迅速な手段として役に立っ
。反応は、約IFRF間から約8時間まで好ましくは約
1時間から約4時間までの時間内で完了するのが有利で
ある。
前記のように、ポリカルボン酸は、直接に、最も容易に
は、単に塩基性反応溶液を塩基を中和できる任意の酸試
薬をもって中和することによって得られる。概して、遊
離カルボン酸は標準ろ過技術によって容易に捕集さねる
結晶質生成物として水溶液から直接に沈殿する。
フタリド出発材料の異性体混合物および単−形の両者は
、同じ承りカルボン酸生成物を生成することに留意さね
たい。
さらに、酸化される混合物がフタリドおよびその相当す
るポリカルボン酸無水物からなっている場合、唯一の生
成物は相当するポリカルボン酸であることに留意さ名た
い。
方法人と方法Bの組み合せ 酸化方法Bにおいて使用される出発フタリド(1)およ
び(n)は、別の合成経路を経て得ることができるが、
前記の方法Aは物質を予測できない高収率および高純度
で与える。さらに、得られる副生物、すなわちポリカル
ボン酸の酸無水物は方法Bの完全な出発物質として役立
つ。なせならば、この副生物はフタリドから形成さねた
同じポリカルボン酸と共にポリカルボン酸収潰の1部と
なるからである。
芳香族炭化水素(V)および(Vl)の相当するポリカ
ルボン酸(Ill)および(IV)への全酸化の任意で
はあるが非虐に好ましい実施態様において、全く篤くべ
きことに方法Bの酸化が室温において行わね、しかもな
お酸を高収率で与えるように、方法Aと方法Bを組み合
せ得ることが見いたさおだ。
例示的には、前記の方法Aにより芳香族炭化水素の自動
酸化が完了した後、反応溶液は例えは蒸留によって処理
されて溶媒を除く。
得もねた粗反応混合物は、油または半固体の形で、ある
場合は結晶質塊の形でトリ得る。この粗反応混合物はさ
らに重金属酸化触媒および促進剤も含有する。フタリド
、触媒ゴロよび促進剤および形成し得る任意のポリカル
ボ/酸無水物を含有するこの粗反応混合物は、前記の方
法Bの酸化に直接使用される。
イオン酸化は前記の範囲内(すなわち0℃から100℃
まで)の任意の温度において行うことができるが、酸化
は、環境室温(約20 ’C! )において迅速に進む
ことが分かった、 方法Bの好ましい増進を与えると思ゎ1+る触媒と促進
剤の組み合せは少なくとも1棟の重金属酢酸塩と臭化ナ
トリウム、臭化カリウムおよび臭化リチウムのような少
なくとも1種の臭化物イオン促進剤の組み合せである。
こtlらの群の中で最も好マシイノは、酢酸コバルトと
臭化ナトリウムの組み合せである。
本発明によって得らゎるポリカルボン酸は、前記の種々
の用途を有する。特に、このポリカルボン酸は、酸無水
物への変換に用いらゎる標準の方法の何ねかを用いて容
易に酸無水物に変換される。
典型的には、酸は、例えば11214−ト17クロロベ
ンゼンまたは1.2−ジクロロペン(!″/のような有
機溶媒中で還流下に加熱することができ、無水物形成に
よって形成さ第1だ水はディーン・シュタルク庫ラップ
(Dean−8TJark trap )を用いて除去
できる。
無水物は、示リアミド、ポリアミ ドイミP1示リイミ
ドのようなル合体の製造において特に有用である。
下記の例は、本発明の案出および使用様式および方法を
説明し、しかも本発明の実施について本発明者によって
意図さねた最良の態様を示すが、限定するとは解釈され
ない。
例1 三つ口1フラスコは凝縮器、温度計およびガス入口管を
備え、しかも純度97%から98%までの6.3’、4
.4’−テトラメチルベンゾフェノン24.0 g(0
,1008モル)、酢酸第一コバルト・四水場1.6g
(0,0064モル)、臭化ナトリウム0.8 g(0
,0078モル)、無水酢酸80ダ(0,784モル)
および氷酢酸120m/を装入した。
室温の懸濁液である反応混合物を攪拌して、油浴をもっ
て加熱を開始した。この混合物は間もなく均質な溶液に
なり、次いで60℃において酸素流を約150 ml/
 mtnから2 Q Q m13 / minまでの速
度で溶液中に通した。油浴を150℃から15500ま
での温度に保ち、この結果溶液温度は120℃から12
5℃までになった。
7時間後、溶液m度は、115℃に低下した。
シリカゲルプレート(ワットマ/・フィルター・力/パ
ニー、ニューシャーシー州、クリフトン所在、カラ供給
さt17’c!51+1X10cInKF5プレート)
上に点滴さね、次いで酢酸エチルとシクロヘキサンの6
/4重蓋部溶液をもって展開さねたアリコート試料の薄
層クロマトグラフィー(TLC)は5゜5′−15,6
′−および6.6′−カルボニルビス(6−アセトキシ
フタリド)の6株の幾何異性体に相当する6成分(紫外
線による)の存在を示した。同時に採取さセ、TLCプ
レート上に点滴さね次いで酢酸エチルと酢酸の7/3混
合物をもって展開された他のアリコートは、ろ、 3’
、 4 、4’−ベンゾフェノ/テトラカルボン酸二無
水物および加水分解さfまた3、3’、4.4’−ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸に相当する2成分を示した
自動酸化溶液を攪拌の間に氷冷水4001nlに注いた
。白色固体沈殿が形成し、この沈殿をろ過によって単離
し、氷水をもって洗浄し、次いでプレスおよび乾燥して
白色固体自動酸化生成物、重量38.011を与えた。
プロト7NMRは、a 7.56(ベンジルプロトン)
に鋭い−N線および72.20および2.16 (アセ
テートプロトン)に2本の近接−重線を示した。芳香族
プロトン対ベンジルプロトンの比に基づいて、単離され
た自動酸化物はそわそれ前記の6種のフタリド異性体と
3.3’。
4.4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物の
70/lOモルチ混合物であった。
固体自動酸化物3 B、OElを高速機械攪拌器、温度
計および凝縮器を備えた三つロフラスコにうつ[また。
このフラスコに、水性アルカリ性次亜塩素酸ナトリウム
300鱈を一回で加えた。次亜塩素酸塩は、塩素12.
21 (0,172モル)を水酸化ナトリウム溶液〔水
300−に溶解さねた水酸化ナトリウム42.0FC1
,05モル)から調製〕に通すことによってあらかじめ
調製された。この反応溶液を環境温度(約20°C)に
おいて2時間攪拌し、次いで50℃から55℃までにお
いて1時間攪拌した。
冷却しfc浴溶液、濃塩酸75+nJなもって酸性化し
、氷冷し、次いで3.3’、4.4’−べ/シフエノン
テトラカルボン酸の試料をもって結晶種を入ねた。6.
6’、4.4’−ぺ/シフエノンテトラカルボン酸の白
色固体沈殿が形成した。結晶質生成物をろ過によって捕
集し、氷冷水30−から40−をもって洗浄し、次いで
100℃において乾燥器中で乾燥した。乾燥生成物型蓋
=30.05’(テトラメチルベンゾフェノ/轟たり収
率86.1%)。
融点218℃から220℃(分解)。
前記の自動酸化反応を、同じ成分、割合および条件を用
いて、反応時間7時間の終りまで繰り返した。この時点
で、反応浴液をアスピレータ−圧力(水銀圧力約10朋
)の下に50℃に加熱し、次いで溶媒をストリッピング
した。
タール状粘ちょうな物質の形の粗反応混合物47.0 
Pの残留物が残った。この残留物を、アルカリ性次亜塩
素酸ナトリウムの同じ濃度を用いて前記の同じイオン酸
化条件に供した。
反応溶液を、15℃にお いて1時間次いで室温(約2
0°C)において6時間激しく攪拌して残留物を溶解し
た。
セライトろ過助剤〔ジョンズ・マンビル・プロダクツ・
コー承し−7ヨン、カリフォルニア州、ロンポック(L
ompoc )所在、 によって供給〕を用いてろ過す
ることによって酸化コバルトの黒色沈殿を除いた。ろ液
を濃塩酸75m1をもって酸性にし、次いで3.3’、
4.4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸をもって結
晶種を入ねた。沈殿した6、6’、4.A’−ベンゾフ
ェノンテトラ−カルボン酸生成物を捕集し、次いで10
0℃において乾燥した。重量32.0!;’(出発テト
ラメチルベンゾフェノン当たり収率88.7%)、融点
218°0から220 ’Oまで(分解)。
亘ヱ 例1における前記の操作および装動′を用いて、全反応
体の割合を半分にする以外は、ろ13’l’i14′−
テトラメチル−ベンゾフェノンの自動酸化を繰り返した
。7時間の反応時間が経過後、前記の方法により溶媒を
真空中でストリンピングして、自動酸化物残留物26.
99を得た。
残留物をかきとり、次いでイオン酸化用の例1に前記さ
れたように装備された反応フラスコにうつした。水17
5m1に溶解さねた水酸化ナトリウム23gから調製さ
れた水酸化ナトリウム溶液をこのフラスコに加え、次い
で冷却浴を用いて15°Cにおいて1時間攪拌した。塩
素(6タ)を攪拌さねた溶液に通し、次いで添加完了後
、冷却浴を取り除いた。
この溶液を、室温(約20 ’C)において6時間攪拌
し、この間温度は1時間後62℃に達し、次いで徐々に
27°Cに低下した。例1において前記ghだアリコー
トの7リカrル上のT L C分析および7/3の酢酸
エチル/酢酸中における展開によって反応が完了したこ
とが分かった。
この溶液をろ過して黒色の酸化コバルトを除キ次いでろ
液を濃塩酸5・6rnlをもって酸性にした。
純3.3’、4.4’−ベンゾフエノンテトラカルボン
酸をもって結晶種な大引、次いで室温(20℃)におい
て放櫛した後、3 + 3’ + 4 + 4’ −ヘ
y ソフエノンーテトラカルボン酸の生成物を沈殿し、
次に捕集し、次いで恒!=16.6g(出発テトラメチ
ルベンゾフェノン当たり収率92.2%)まで乾燥した
1J 3 例1において記載さねた装置および操作を用いて、純度
99%の3,3’、4.4’−テトラメチル−ベンゾフ
ェノン12.09 (0,0504モル)を、酢酸第一
コバルト四水塩1.Og(0,004モル)、臭化ナト
リウム0.517 (0,005モル)および無水酢酸
100m7!を用いて自動酸化した。攪拌中に酸素を約
100 ml / minの速度で、溶液を油浴中で溶
液を加熱しながらこの溶液中匠通した。
20分後の反応温度は約160°Cであり、反応温度約
124°Cで約4時間にわたって、ンリヵデルプレート
および6/4の酢酸エチル/ジクロヘキサンの展開溶液
を用いて前記のTLC分析法により酸化が完了したこと
が分かった。存在が判明した生成物は、5.5’−15
,6′−および6.6’−カルボニルビス(3−アセト
キシフタリ)’)異を体温合物および3.3’、4.4
’−ぺ/ジフェノ/テトラカルボン酸二無水物であった
得らハた青色溶液を水をもって希釈し、酢酸エチルをも
って抽出し、次いで有機層を分離し次に硫酸マグネシウ
ム上で貯蔵することによって乾燥した。ロータリーエバ
ポレーター上でアスVレーター圧力下に、次いで真空ポ
ンプ圧力下に真壁中で溶媒を除いて、タール状残留物2
0.0gを生じた。プロトンNMRによって、残留物は
5.5’−15,6′−および6.6′−カルボニルビ
ス(3−アセトキシフタリr)異性体混合物および6,
6′。
4.4′−ベンゾフェノンテトラカル7J?ン酸二無水
物の7’5/25モルチ混合物であることが努かった。
酸化生成物の全収率は100%であったわ例4 例1に記載さ−に1だ装置および操作を用いて、純度8
8.9%の3.3’、4.4’−テトラメチル−ジフェ
ニルスルホン13.79 (0,05モル)を、酢酸第
一コバルト・四水塩1.010.004モル)、臭化ナ
トリウム0.5 g(0,005モル)および無水酢酸
100m1を用いて自動酸化した。溶液を攪拌する間お
よび1200Cから127°Cまでの温度に保ちながら
、酸素を約1Q Q mA / minσ)速度で溶液
中に通した、 反応時間6時間後、溶液を冷却し、次(・で真空中で溶
媒を除いて半固体残留物を得た、この半固体自動酸化残
留物をイオン酸化用に例1に帥記さjたように装備さr
た反応フラスコにうつした。水性アルカリ性次亜塩素酸
ナトIJウム175mJの部分をこの残留物に加えた、
こσ)次亜ハロr/駿塩は、水175+11Jに溶解さ
ねた水酸化ナトリウム22gの溶液に塩素7.19を通
すことによってあらかじめvI4Hさf′Iだ、この反
応フラスコを冷却浴によって10”Cから15℃までに
冷却して約1時間攪拌して自動配化物残留物を溶解した
。冷却浴を除き、次いで溶液を呈温(約20℃)におい
て2時間攪拌し、この間浴液温度は45℃に達し次いで
62℃に低下した。アリコート試料のTLC分析によっ
て、酸化が1時1&lJ後に完了したことが分かった。
酸化コバルトの黒色沈殿をろ過によって除き、次いでり
液を濃塩酸57m1をもって酸性にした。
冷却時に、5.6’、4.4’−ジフェニルスルホ/テ
トラカルボン酸の白色結晶質沈殿か形成さit fc。
この沈殿をろ過によって単離し、10%塩化ツートリウ
ム溶液をもって洗浄し、次いで100℃において乾燥し
た。m1i= 14.0 g(純出発テトラメチルジフ
ェニルスルホンの14 k )h Mr当たり収率81
%)、融点240℃から244℃まで(分解)、13C
NMRK !り構造は!、、3’、4.4’−ジフェニ
ルスルホンテト2カルボン酸と確認さねた。
例5 例1に記載の装置および操作を用いてO−キシレン10
.6 g(0,10モル)を、酢酸第一コパル)1.0
5’(0,004モル)、臭化ナトリウム0.59 (
0,005モル)および無水酢酸1[IQdを用いて自
動酸化した。溶液を攪拌する間および110℃から12
2℃までの温度に加熱しながら、酸素を約100 ml
=/ minの速度で溶液中に通した。
6時間後、アリコート試料の気液クロマトグラフィー(
GLC)分析によって、3−アセトキシフタリド601
量−の割合および無水7タル酸40重量%の割合に相当
する2成分の存在が分かった。
酸化をさらに約1.5時間続けることによって帥記2種
の生成物の重量濃度がそわぞf′156チおよび44%
に変化した。
この反応溶液を水をもって希釈し、酢酸エチルをもって
抽出し、有機層を水洗し、次いで無水帆酸マグネシウム
上で貯蔵することによって乾燥した。アスぎレータ−圧
力下のロータリーエバポレータおよび温水浴中で溶媒を
蒸発することによって結晶質固体残留物を得fco重量
= 15.0 g(GLC分析により、6−アセトキシ
フタリド対無水フタル酸の重蓄チ割合55/45が分か
り、基準試料とのプロトンNMRおよびGLC比較によ
り、これらの2種の生成物の同一性が確認さねた)、6
−アセトキシフタリドの収率=42.9%、無水フタル
酸の収率=45.6% 6−アセトキシフタリドと無水フタル酸の混合物を、ア
ルカリ性次亜塩素酸ナトリウム水溶液を用いて、例1に
示したイオン酸化操作によって酸化する。濃塩酸による
酸性化および得らねた反応混合物の冷却により、沈降7
タル酸が得らする。
代理人 浅 村   皓

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11式 %式% (式中、Rは低数アルキルを表わし、R□は水素および
    線状低級アルキルからなる群から]nはれ、AとBは、
    単独では、水素および不粘性16侠基からなるBfから
    独立に選はれ、AとBは一ボhでフェノール環に縮合さ
    れた芳香族核に表わし、Xは−co−1−8o2−1−
    0−オドよび単結合からなる群から選ばれる)から選は
    れた3−アルカノイルオキシフタリドを水性アルカリ性
    次亜ハロゲンIy塩で酸化することを特徴とする、式 (式中、AおよびBは上記と同じ意味を有1)を有する
    相当するポリカルボン酸への変換方法。 +21  AiJ記次亜710rン酸塩が次亜塩素酸ナ
    トリウムである、特許請求の範囲第1項に従う方法。 (31R1が水素である式(llを有するアルカノイル
    オキシフタリドを相当するテトラカルボン酸(パフに変
    換する、特許請求の範囲第1項に従う方法。 (4)Xが一〇〇−である、特許請求の範囲第3項に従
    う方法。 (5)xが−EIO2−である、特許請求の範囲第6.
    LIlに従う方法。 +61  Rがメチルであり、mJ記酸酸化、温度約2
    0℃から約75℃までにおいて水性アルカリ性次亜塩累
    酸ナトリウムをもって行われる、特許請求の範囲第3項
    に従う方法。 (7) 5.5’−15,6′−および6.6′−カル
    ポニルビス(3−アセトキシフタリド)よりす7;) 
    J’+′、14−1:体の茄5合′吻を3−3’ + 
    414’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸に変換する
    、特61請求の楢’j、 IIHi)’、 6項に従う
    方法。 +815.!:i’−15,6′−および6.6′−ス
    ルボニルビス(6−アセトキシフタリド)よりなる異性
    体のm合物を3 、3’ 、 4 、4’−ジフェニル
    スルポンテトラカルボン酸に変換゛する、特旧’6青求
    のH【1〕囲第6項に従う方法。 (91式 (式中、R3およびR3は巌状アルキルから独立に選は
    れ、AとBは、単独では水素および不活性1d換基から
    なる机から独でに選はれ、AとBは、−緒でフェニル燥
    に縮合された芳有族核を衣ゎし、Yは−co−1−so
    2−1−o−1単糾合および−cH2−からなる相−か
    ら選はれる) から選はれた芳香族化合物を、2個から8個までの炭素
    伸子を化する脂肪族モノカルボンj投の炉水物を含む浴
    数中で、重金属鹸化触媒および促進剤の存在下に酸素で
    自動酸化することを特徴とする、式 (式中、Rは低級アルキル、R工は水素および相当する
    R2マたはR3基より1個少ないメチレン単位を有1゛
    る線状1ハ紘アルキルからなる群から選はれ、R2,R
    3およびAおよびBはStI記の通りであり、Xは−c
    o−1−so2−1−o−および却結台からなる群から
    選ばれる) を有する相当する6−アルカツイルメキシフタリドへの
    変換方法。 [01前記溶成か、2個から8 (1i31までの炭素
    ル子を有する脂肪族モノカルボン酸をも含む、牲旧請求
    の範囲第9′y4に従う方法。 (Ill  前記触媒およびυ肖用刑かそAt eれr
    le l寮第−コバルトオよび臭化ナトリウムである、
    ’IJ’ #’l’ 7j’l求の範囲第9項にやF5
    方法。 Hテ(: (Vll (式中、R2およびR3がずべ又メチル)を有する芳香
    族化合物か、R□が水素の相当するフタリド(Illに
    変換される、特d゛ト請求の範囲北9項に従う方法。 (131YおよびXか一〇〇−である、せ訂%R求のΦ
    j+l相第12項に便う方法。 0滲YおよびXか−802−である、特許+4N求の範
    囲第12項に従う方法。 05)  前記自動酸化が、酢酸第一コバルト触媒およ
    び臭化ナトリウム1)を進剤の存在下に約ioo’cか
    も約15[J’Ofでの温度において無水酢酸および酢
    酸を含む浴数中で行われる、喘=′を請求の範囲第12
    項に従う方法。 (IUJ  3 、3’ 、 4 、4’−テトラメチ
    ルベンゾンエノンか、5.5’、5.6’−および6.
    6′−カルボニルビス(6−アセトキシフタリド)を含
    ム異性体湿合物の主要割合および3 + 3’ 、 i
    l 、 z+’−ベンジノエノンテトラカルボン酸二:
    1.I!1、水物の少割合を含むンb゛合物に変換され
    る、吋H′[請求の1・ρ、囲第15項に従う方法。 +171  :6 、5’ 、 4 、4’−デトラメ
    チルジフJニルスルホンか、5.5’−,5,6’−お
    よび6.6′−スルボニルビス(6−アセトキシフタリ
    ド)ヲ含むh注体訃合物υ)主要割合J−ζよひ3.3
    ’、4.4’−ジンエニルースルホンテトラカルポンt
    ′lクニ蛎水′吻のり・割合を店む浴<: ’!?σに
    笈」グされる、牛)訂h「1求の111囲第15項に切
    5方法。 (181式 %式% (式中、Rは低級アルキルを表わし、Rよは、水素およ
    び1癲状低緑アルキルからなる治−からJBはれ、Xは
    −co−1−so2−1−〇一本・よび単結合からなる
    群から選はれる) を有する6−アルカノイルオキシフタリド。 fll:JRよが水素、かつXか−00−でk)る、白
    、I’ a−1−請ノRノg・!> 間第18 J、(
    1に初−56−アルカノイルオキシ7タリ ド。 (201R□が水素、かつXが一5O2−である、tP
    ♂1t^求の糾ν4〕第18項にセ」−56−アルカツ
    イルオキジフタリ ド。 (211族fl’体5.5’−1b、6′−おJ、び6
    .0′−カルボニルビス(3−アセトキシフタリド)を
    井ム、萌rr ii!J求の範囲飼・18;)lに使う
    、6−アルカノイルオキシフタリド7Lt 合m 。 (24静注イ本b + 5’−15,6′−オdよび6
    .6’−、スルボニルビス(3−アセトキシフタリド)
    をもム、セ許請求の部間!= 18項に従う、6−アル
    カツイルオキジフタリI、:l i(、@ 老り。 Q四 出光9勿)瓜として1史H1されるAil ii
    己6−アルカノイルオキシフタリドが、重金属部化ノリ
    ・μ媒および促進剤のイ「任斗−に、2個から8個捷で
    の炭素伸子を有する卵肪族モノカルボン酸の無水物を含
    む溶成中にオ6いて、 V                    Vlから
    なる式 (式中、l(2およびf(3は、蔵状駄駄アルキルから
    独立に選ばれ、AとBは単独では水素および不γ占住1
    11抄基からなる2I+1]・ら独立に選はれ、AとB
    は御粘でフェニル環に本16合された芳fFk核を表わ
    し、Yは一〇〇−1−8O2−1−〇−1単結台および
    −CH2−からなる群から選はれる) から選ばれた芳香族化合物な融索をもって自動酸化する
    ことによって製造される%+t’?請求の範囲第1項に
    従う方法。 C力 3 、3’ 、 4 、4’−テトラメチルベン
    ゾフェノンか、 fal  約100℃から約125 ’(、!までの温
    79’ において、酢酸眉シーコバルト1!l虫娯およ
    び具化ブートリウム促進剤の存在下に酊咳と無水酢酸の
    混合物を富む浴液中において011記3.3’、4゜4
    1−テトラメチルベンゾフェノンをr& ;Jeをもっ
    て自・肋6安化して、5+ 5’ −15,6′−およ
    び6,6′−カルボニルビス(6−アセトキシフタリド
    )の71・・合物の′:+−、渋割合と3.3’、4゜
    47−ベン〜アフエノンテトラカルボン藪二無水物の少
    割合を8む相反応訴合物な形成し、(bl  Ail記
    イ1(欣応混合物から自:1記11−1夕ふ4よび無水
    61r竣?除き、次いで fcl  前6d租反比、混合物を水性アルカ!J 1
    t′E* *塩素tヅナトリウムをも′りて鼠化し又、
    +!j+記6゜3’ 、 4 、4’−ペン・lフェノ
    ンデトラカルボン酸を形成する、 ことによって3 、3’ 、 4 、4’−ベンツ全フ
    ェノ、テトラカルボン酸に変長される、喝許A1求の範
    囲第26項に向う方法。
JP59008388A 1983-01-24 1984-01-20 フタリドの相当するポリカルボン酸への変換方法 Pending JPS59139344A (ja)

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